Codes d'erreur Siemens SINAMICS G120 : F0001, F0002, F30001

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Un variateur SINAMICS G120 qui déclenche les codes d'erreur F0001, F0002 ou F30001 protège l'étage d'alimentation contre une surintensité ou une tension d'alimentation CC qu'il ne peut supporter en toute sécurité. Le code indique la catégorie de panne, mais ne nécessite pas le remplacement immédiat du variateur.

Avec les variateurs G120, la première question de diagnostic n'est pas simplement “ Que signifie ce code ? ” mais “ Quelle unité de commande, quel module d'alimentation et quelle version de firmware l'ont produit ? ”

Les premiers systèmes G120 et les systèmes G120-2 plus récents utilisent des formats de numéros de défaut différents. Les codes F0001 et F0002 sont fréquemment rencontrés sur les unités de contrôle G120 de première génération dotées d'un micrologiciel ancien, tandis que les codes F30001 et F30002 correspondent à la structure de défaut de l'unité d'alimentation de type SINAMICS utilisée par les unités de contrôle telles que les CU240B-2 et CU240E-2.

Ce guide explique les deux formats, montre comment distinguer les problèmes de moteur et de câblage des problèmes de paramètres ou de module d'alimentation, et fournit un ordre de dépannage pratique pour les interventions sur le terrain.

Portée : Pourquoi un G120 peut afficher F0001 et un autre F30001

SINAMICS G120 est une famille de variateurs modulaires. Un variateur complet peut comprendre une unité de commande telle qu'une CU240S, CU240E, CU240B-2, CU240E-2, CU250S-2 ou CU230P-2 et un module de puissance séparé tel qu'un PM240, PM240-2, PM250 ou PM230.

L'unité de contrôle et le micrologiciel déterminent la numérotation des défauts et les paramètres, valeurs de défaut et méthodes de réinitialisation disponibles.

En règle générale :

Les codes F0001 et F0002 sont associés à l'ancien système de défauts à quatre chiffres que l'on trouvait sur les plateformes G120 de première génération et les anciens firmwares.
F30001 et F30002 font partie du système de défauts de l'unité d'alimentation à cinq chiffres utilisé sur G120-2 et les plateformes SINAMICS de génération ultérieure apparentées.
Le problème électrique sous-jacent peut être similaire, mais les causes détaillées, les valeurs de défaut supplémentaires et la procédure de diagnostic doivent être consultées dans le manuel de l'unité de commande et du micrologiciel exacts.

Avant de modifier un paramètre, notez le numéro de commande de l'unité de contrôle, le numéro de commande du module d'alimentation, la version du micrologiciel, la plaque signalétique du moteur, le code complet affiché et toute valeur de défaut disponible dans r0949.

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Consignes de sécurité avant le dépannage d'un SINAMICS G120

Seul le personnel qualifié est habilité à intervenir sur le système d'entraînement.

Coupez l'alimentation secteur côté entrée de l'onduleur, appliquez la procédure de verrouillage requise et attendez au moins cinq minutes que les condensateurs du bus DC se déchargent. Vérifiez ensuite l'absence de tension à l'aide d'un appareil de mesure adapté avant de toucher les bornes d'alimentation, du bus DC, du freinage ou du moteur.

Un écran éteint ou un ventilateur arrêté ne prouvent pas que le disque dur est hors tension.

Ne jamais effectuer de test de résistance d'isolement ou de haute tension lorsque le câble du moteur est connecté au module d'alimentation. Débranchez le câble du variateur et effectuez le test. moteur et câbler conformément aux instructions du fabricant.

Guide de référence rapide des codes d'erreur SINAMICS G120

Ce tableau répertorie les défauts courants de l'étage d'alimentation liés aux trois codes mentionnés dans le titre. Il ne s'agit pas d'une liste exhaustive des défauts du G120.

Code d'erreur	Signification	Plateforme typique	Premiers contrôles
F0001	Surintensité	Firmware G120 ancien / versions antérieures	Court-circuit de sortie, défaut à la terre, données moteur, temps de montée, charge mécanique
F0002	surtension du bus DC	Firmware G120 ancien / versions antérieures	Temps de décélération, charge régénérative, tension de ligne, dispositif de freinage
F0003	Sous-tension	Firmware G120 ancien / versions antérieures	Tension d'entrée, phase manquante, contacteur, fusible, chute de tension
F0004	Surchauffe de l'onduleur	Firmware G120 ancien / versions antérieures	Refroidissement, ventilateur, température ambiante, surcharge, fréquence d'impulsion
F0005	Surcharge de l'onduleur I2t	Firmware G120 ancien / versions antérieures	Cycle de service, dimensionnement du disque dur, demande de courant, refroidissement
F30001	Surintensité du bloc d'alimentation	G120-2 / micrologiciel ultérieur	Données moteur, connexion étoile-triangle, câble de sortie, charge, rampe, qualité de la ligne
F30002	Surtension du bus CC de l'unité d'alimentation	G120-2 / micrologiciel ultérieur	p1121, tension de ligne, énergie régénérée, paramètres du contrôleur Vcc
F30003	Sous-tension du bus CC de l'unité d'alimentation	G120-2 / micrologiciel ultérieur	Tension d'entrée, phases de la ligne, dispositifs de commutation en amont
F30004	Surchauffe du dissipateur thermique du bloc d'alimentation	G120-2 / micrologiciel ultérieur	Ventilateur, débit d'air, température ambiante, charge, p1800
F30005	Surcharge du groupe électrogène I2t	G120-2 / micrologiciel ultérieur	Charge continue, cycle de service, caractéristiques du moteur et du module de puissance, p0640
F30011	Défaillance de phase sur le circuit principal	G120-2 / micrologiciel ultérieur	Fusibles principaux, équilibre des phases, distorsion de l'alimentation, alimentation moteur
F30015	défaillance de phase du câble moteur	G120-2 / micrologiciel ultérieur	Câble U/V/W, contacteur de sortie, connexion moteur, stabilité de la commande
F30021	défaut à la terre du groupe électrogène	G120-2 / micrologiciel ultérieur	Câble moteur, isolation du moteur, circuit de freinage, détection de courant
F30022	Surveillance de l'unité d'alimentation Uce	Certains modules d'alimentation	Problème de court-circuit de sortie, de semi-conducteur de puissance ou d'alimentation de grille

F0001 : Surintensité sur un SINAMICS G120 de première génération

Le code F0001 indique que l'onduleur a détecté une surintensité. Sur les premiers systèmes G120, il s'agit généralement d'un déclenchement brutal de la protection plutôt que d'une simple indication que le variateur a atteint sa limite de courant réglable.

Les causes courantes comprennent :

Un court-circuit entre phases dans le câble ou le moteur du moteur
Un défaut à la terre dans le câble ou l'enroulement du moteur
Étage de sortie du module de puissance endommagé
Données moteur incorrectes ou surtension excessive
Un temps de montée en puissance trop court
Un moteur ou une charge mécanique trop importante pour l'entraînement
Raccordement à un moteur déjà en rotation sans configuration de redémarrage en vol appropriée

Que vérifier en premier pour F0001

Commencez par le moment où le voyage a lieu.

Si le code F0001 apparaît immédiatement lorsque la commande de marche est activée, suspectez un court-circuit de sortie, un défaut à la terre, une connexion étoile/triangle incorrecte, un moteur en rotation, une surtension excessive ou un étage de puissance endommagé.

Si cela se produit pendant l'accélération, vérifiez le temps de montée en puissance p1120, les données de la plaque signalétique du moteur, la demande de courant, le couple de décrochage et le blocage mécanique.

Si le problème se manifeste uniquement à haute vitesse ou sous forte charge, comparez le courant réel aux valeurs nominales du moteur et du variateur. Vérifiez si le processus a été modifié, si le filtre est obstrué, si un roulement est grippé, si le convoyeur est bloqué, si la pompe est obstruée ou s'il existe une autre source de couple excessif.

Ne considérez pas le code P0640 comme une solution au problème F0001. Le régulateur de limitation de courant peut réduire la fréquence de sortie pour contrôler le courant, mais un déclenchement brutal en cas de surintensité indique que le seuil de protection a tout de même été dépassé.

F0002 : Surtension du bus DC sur un SINAMICS G120 de première génération

F0002 signifie que la tension du bus DC a dépassé le seuil autorisé.

Le scénario le plus fréquent sur le terrain est une décélération rapide. Lorsqu'une charge à forte inertie ou une charge de révision entraîne le moteur à une vitesse supérieure à la vitesse électrique nominale, le moteur régénère de l'énergie dans l'onduleur. Cette énergie augmente la tension du bus continu.

Parmi les autres causes, citons une tension de ligne excessive, une tension d'alimentation de ligne mal saisie, une configuration de contrôleur Vdc inadaptée ou un système de freinage incapable d'absorber l'énergie régénérée.

Comment résoudre l'erreur F0002

Augmentez le temps de réduction de la vitesse p1121 et effectuez un nouveau test dans des conditions contrôlées.
Vérifiez si la charge est régénérative, notamment sur les centrifugeuses, les grands ventilateurs, les dérouleurs, les palans et les convoyeurs descendants.
Mesurez la tension de ligne entrante et comparez-la aux valeurs nominales du variateur et du module de puissance.
Vérifiez la tension de ligne configurée p0210 et les paramètres applicables du contrôleur de tension du bus CC.
Vérifiez si le module d'alimentation installé prend en charge une résistance de freinage interne ou externe et si la résistance et le rapport cyclique sont correctement sélectionnés.

N’ajoutez pas de résistance de freinage en vous basant uniquement sur la référence G120. Les modules PM230, PM240, PM240-2 et PM250 ne gèrent pas tous l’énergie régénérée de la même manière. Consultez le manuel du matériel pour connaître le module de puissance exact.

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F30001 : Surintensité du bloc d’alimentation sur un G120-2

Le code F30001 indique que le module de puissance a détecté une surintensité. Siemens active alors une réaction OFF2, qui coupe les impulsions de l'onduleur et permet au moteur de continuer à tourner en roue libre, sauf si la machine dispose d'un autre dispositif d'arrêt.

Le manuel de la liste Siemens CU240B-2/CU240E-2 identifie les causes possibles suivantes :

Paramétrage incorrect de la commande en boucle fermée
court-circuit moteur ou défaut à la terre
Temps de montée en puissance trop court en mode U/f
Le courant nominal du moteur est largement supérieur à celui du module de puissance en fonctionnement U/f.
Courant de décharge ou de recharge élevé lors d'une coupure de ligne ou d'une chute de tension du bus CC
Réacteur de ligne manquant ou mal connecté là où il est requis
Connexion incorrecte du câble d'alimentation
Câble moteur plus long que prévu pour la configuration
Module d'alimentation défectueux
phase de ligne interrompue

Cette liste est utile car elle permet d'éviter une erreur fréquente : celle de croire que chaque code d'erreur F30001 signifie une défaillance des IGBT. Le module de puissance est une cause possible, mais il convient de vérifier en premier lieu le circuit du moteur, les données de mise en service, la charge, l'alimentation et l'installation.

Utilisez r0949 pour affiner votre recherche F30001

Sur les unités de contrôle G120 plus récentes, r0949 stocke des informations supplémentaires relatives au défaut. Pour F30001, Siemens définit la valeur du défaut par bits :

r0949 bit	Indication
Bit 0	Surintensité détectée en phase U
Bit 1	Surintensité détectée en phase V
Bit 2	Surintensité détectée en phase W
Bit 3	Surintensité détectée dans la liaison CC

Une valeur nulle signifie que le variateur n'a pas identifié de phase de surintensité spécifique.

Consultez le rapport r0949 avant d'effacer l'historique des défauts. Une indication répétée sur une phase de sortie justifie une vérification ciblée du câble, de l'enroulement moteur, de la borne et de l'étage de puissance de cette phase. Une indication sur le bus DC oriente l'investigation vers des perturbations d'alimentation, le courant de recharge ou l'étage de puissance interne.

La valeur du défaut est un élément de preuve, non une conclusion définitive. Elle doit être considérée conjointement avec l'heure du défaut, l'état de fonctionnement, le courant réel et l'activité de la machine au moment du déclenchement.

F0001 et F30001 : s’agit-il du même défaut ?

Elles décrivent la même grande catégorie de défauts, mais ce ne sont pas des enregistrements de défauts interchangeables.

Indiquer	F0001	F30001
Système de codage	Ancien format à quatre chiffres	Format SINAMICS à cinq chiffres ultérieur
Contexte commun	G120 de première génération et firmwares antérieurs	Unités de contrôle G120-2 et ultérieures
Signification	Surintensité de l'onduleur	Surintensité du bloc d'alimentation
Diagnostic complémentaire	Cela dépend de l'ancienne version de l'unité de commande et du manuel des paramètres.	r0949 peut identifier l'implication de U, V, W ou DC-link
Manuel d'utilisation	Correspondance manuelle avec l'unité de contrôle et le firmware d'origine	Liste des manuels correspondant exactement à l'unité de commande G120-2

La bonne méthode consiste à identifier le matériel installé et à consulter son manuel de dépannage. N'entrez pas un code à cinq chiffres dans un ancien tableau de dépannage à quatre chiffres et ne présumez pas que toutes les solutions existantes s'appliquent sans modification à un module d'alimentation plus récent.

F30002 : Catégorie de surtension équivalente ultérieure

Sur un système G120-2 plus récent, le code F30002 indique une surtension du bus CC du module de puissance. Les causes habituelles sont l'énergie régénérée du moteur, une tension de ligne excessive, une phase manquante, une commande de tension du bus CC désactivée ou une dynamique de régulateur Vcc inadaptée.

Le premier réglage pratique consiste généralement à augmenter le temps de descente p1121. Siemens fait également référence aux temps d'arrondi p1130 et p1136, à la configuration du contrôleur Vdc concerné, au réglage de la tension de ligne p0210 et aux vérifications de phase de ligne.

Pour F30002, r0949 enregistre la tension du bus continu au moment du déclenchement, par incréments de 0,1 V. Cette valeur est particulièrement utile pour déterminer si le problème fait suite à une décélération ou à une alimentation instable/élevée.

F30003 : Sous-tension du bus DC

Vérifiez la tension de ligne, toutes les phases d'alimentation, les fusibles et contacteurs en amont, ainsi que la chute de tension en charge. Une tension à vide correcte n'exclut pas une connexion défectueuse qui se rompt lorsque le courant augmente.

F30004 : Surchauffe du dissipateur thermique

Vérifiez le fonctionnement du ventilateur, les circuits d'air, la température de l'armoire, la contamination, la charge du moteur et la fréquence d'impulsion. Le défaut ne pourra être diagnostiqué que lorsque la température sera descendue en dessous du seuil applicable.

F30005 : Surcharge du groupe motopropulseur I2t

Ce défaut indique que le module de puissance a été surchargé au fil du temps, plutôt que de subir l'événement de courant instantané représenté par F30001. Examinez la charge continue, le cycle de service, le dimensionnement du variateur, la puissance nominale du moteur et la limite de courant p0640.

F30021 : Défaut à la terre

Considérez ce problème comme un défaut d'isolation et de câblage jusqu'à preuve du contraire. Débranchez le circuit du moteur du module de puissance avant de procéder au test d'isolation. Vérifiez le câble moteur, l'enroulement du moteur, les presse-étoupes, la boîte de jonction, la connexion du frein et le système de mise à la terre.

F30022 : Surveillance des semi-conducteurs de puissance

Ce défaut peut être dû à un court-circuit en sortie ou à un semi-conducteur ou circuit d'alimentation de grille défectueux. Il est probable qu'une intervention sur le module d'alimentation soit nécessaire, mais le câble de sortie et le moteur doivent impérativement être isolés et vérifiés avant tout remplacement.

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Diagnostiquer la panne en fonction du moment où elle se produit

La phase opérationnelle permet souvent de restreindre la recherche plus rapidement que le code seul.

Lorsque le voyage a lieu	Causes plus probables
Au démarrage, avant une commande d'exécution	Défaut du module d'alimentation, problème d'alimentation, problème de précharge interne ou de mesure
Immédiatement au moment de l'impulsion, activer	Court-circuit/défaut à la terre en sortie, connexion moteur incorrecte, moteur en rotation, étage de puissance défectueux
Lors de l'accélération	p1120 trop court, inertie de charge excessive, données moteur incorrectes, ligature mécanique
À vitesse constante	Surcharge du processus, contrôle instable, défaillance du câble/de l'isolation, phase manquante, variateur sous-dimensionné
Lors de la décélération	Énergie régénérative, p1121 trop court, tension de ligne élevée, capacité de freinage insuffisante
Après une longue opération	Charge thermique, problème de ventilateur ou de flux d'air, inadéquation du cycle de service, défaut d'isolation intermittent

Une séquence pratique de dépannage

Étape 1 : Préserver les preuves

Consignez le code d'erreur complet, les numéros de commande de l'unité de contrôle et du module d'alimentation, le micrologiciel, les données du moteur, l'étape de fonctionnement, l'état de la charge et les modifications récentes apportées à la machine.

Consultez le tampon de défauts avant de le réinitialiser. Selon l'unité de commande et le micrologiciel, les paramètres utiles incluent r0945 ou r0947 pour le numéro de défaut, r0948 pour l'heure du défaut et r0949 pour la valeur de défaut supplémentaire.

Étape 2 : Vérifier la machine

Vérifiez que l'arbre moteur et l'équipement entraîné fonctionnent correctement. Inspectez les roulements, les accouplements, les réducteurs, les courroies, les pompes, les ventilateurs, les convoyeurs et les points de restriction du processus.

Étape 3 : Isoler et inspecter le circuit du moteur

Après le verrouillage et la décharge du bus CC, inspectez les bornes U, V et W, les contacteurs de sortie, le cheminement des câbles, les blindages, les presse-étoupes, les boîtes de jonction et les connexions du moteur.

Débranchez le câble du moteur du module d'alimentation avant de procéder aux tests de résistance ou d'isolation. Testez le câble et le moteur séparément afin de localiser la panne plutôt que de simplement la confirmer.

Étape 4 : Vérifier les données de mise en service

Comparez la plaque signalétique du moteur avec des paramètres tels que la tension nominale p0304, le courant nominal p0305, la puissance nominale p0307, la fréquence nominale p0310 et la vitesse nominale p0311. Vérifiez que le couplage étoile/triangle du moteur correspond à la tension appliquée.

Vérifiez le mode de contrôle p1300, le temps de montée en régime p1120, le temps de descente en régime p1121 et la limite de courant p0640. Si le moteur ou le module de puissance a été remplacé, assurez-vous que la mise en service et l'identification du moteur ont été effectuées conformément aux exigences.

Étape 5 : Vérifier l'alimentation et l'installation

Mesurez toutes les phases d'entrée et recherchez un déséquilibre ou une chute de tension au moment du déclenchement. Inspectez les fusibles, les contacteurs, les bornes, la charge du transformateur et l'installation du réacteur de ligne.

Vérifiez que le type et la longueur du câble moteur sont compatibles avec le module de puissance, la fréquence d'impulsion, le réacteur de sortie et la configuration CEM.

Étape 6 : Réinitialiser uniquement après avoir corrigé la cause

Le terme « IMMÉDIATEMENT » dans le champ d'accusé de réception Siemens signifie que le défaut relève de la catégorie « accusé de réception immédiat ». Cela ne signifie pas que le variateur doit être réinitialisé immédiatement sans investigation préalable.

Supprimez la commande de fonctionnement, mettez la machine en sécurité, corrigez la cause du problème, puis accusez réception de la panne via le panneau de commande, l'entrée numérique ou le système de contrôle configurés. Si la même panne d'alimentation se reproduit, cessez les tentatives de réinitialisation.

Le redémarrage automatique peut entraîner le démarrage du moteur dès que le défaut disparaît ou que le courant est rétabli. N'utilisez cette fonction qu'après une évaluation des risques au niveau de la machine et avec les dispositifs de sécurité appropriés.

Questions fréquemment posées

Les codes d'erreur F0001 et F30001 correspondent-ils au même défaut SINAMICS G120 ?

Ces codes représentent la même catégorie générale de surintensité, mais appartiennent à des générations différentes du code G120. Le code F0001 est typique des anciens systèmes G120, tandis que le code F30001 correspond aux systèmes plus récents. Consultez le manuel de la liste pour connaître le modèle exact de l'unité de commande et du micrologiciel.

Pourquoi mon G120 affiche-t-il le code F0002 uniquement à l'arrêt ?

Le moteur régénère probablement trop d'énergie dans le bus CC lors de la décélération. Augmentez la valeur de p1121, vérifiez la tension de ligne et l'inertie de la charge, puis vérifiez le contrôleur Vcc et le système de freinage pris en charge par le module de puissance.

Que m'indique r0949 à propos de F30001 ?

Pour F30001, r0949 indique si une surintensité a été détectée sur la phase U, V, W ou sur le bus CC. Les bits 0, 1, 2 et 3 correspondent à ces emplacements, tandis que zéro signifie qu'aucune phase spécifique n'a été identifiée.

Puis-je réinitialiser F30001 et continuer à faire fonctionner la machine ?

Ce n'est qu'après avoir identifié la cause ou après qu'une inspection contrôlée ait confirmé sa disparition qu'un seul déclenchement validé peut permettre des tests. Cependant, des réinitialisations répétées du code d'erreur F30001 peuvent endommager davantage le moteur, le câble et le module d'alimentation et doivent être interrompues.

Le code F30001 signifie-t-il que le module d'alimentation G120 est défectueux ?

Pas nécessairement. Siemens mentionne également des paramètres de contrôle incorrects, un court-circuit ou un défaut à la terre du moteur, un temps d'accélération trop court, un dimensionnement incorrect du moteur/variateur, des problèmes de ligne ou de câblage, ainsi que des conditions de réacteur manquantes. Ne remplacez le module de puissance qu'après avoir vérifié ces causes externes.

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Quand faut-il remplacer le module d'alimentation ?

Le remplacement devient raisonnable lorsque des tests qualifiés ont confirmé que les données relatives au moteur, au câble, à la charge, à l'alimentation, à la connexion et à la mise en service sont correctes, mais que le défaut persiste ou réapparaît dans des conditions contrôlées.

Un défaut qui apparaît avant la mise en marche du moteur, qui persiste après que le circuit d'alimentation externe a été isolé et vérifié en toute sécurité, ou des modifications du code F30022 ou d'un autre code d'étage de puissance interne renforcent la nécessité d'une intervention ou d'un remplacement du module d'alimentation.

Ne choisissez pas un remplacement uniquement en fonction de sa puissance en kW. Assurez-vous de la compatibilité complète du module de puissance et de l'unité de commande, de la tension d'entrée, du courant nominal, du pouvoir de surcharge, du gabarit, du mode de freinage, de l'interface de communication, des fonctions de sécurité, de la compatibilité du micrologiciel, des exigences relatives à la carte mémoire et de la sauvegarde des paramètres.

Kwoco Nous pouvons vous aider à identifier le remplacement du module G120 lorsque la combinaison modulaire d'origine est incertaine. Veuillez envoyer des photos nettes des plaques signalétiques de l'unité de commande et du module de puissance, de la plaque signalétique du moteur, du code défaut complet et de la valeur r0949, du schéma de l'armoire, des informations du micrologiciel et, le cas échéant, d'une sauvegarde des paramètres du démarreur ou du Startdrive.

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