Codici di errore del sistema Siemens SINAMICS G120: F0001, F0002, F30001

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Un azionamento SINAMICS G120 che si attiva con i codici di errore F0001, F0002 o F30001 sta proteggendo la sezione di alimentazione da una condizione di corrente o di collegamento CC che non può sostenere in sicurezza. Il codice indica la categoria di guasto, ma non richiede la sostituzione immediata dell'azionamento.

Con gli azionamenti G120, la prima domanda diagnostica non è semplicemente "Cosa significa questo codice?", ma piuttosto "Quale unità di controllo, modulo di alimentazione e versione del firmware lo hanno generato?".“

I primi sistemi G120 e i successivi sistemi G120-2 utilizzano formati di codice di errore differenti. F0001 e F0002 sono ampiamente diffusi nelle centraline di controllo G120 di prima generazione con firmware più vecchio, mentre F30001 e F30002 appartengono alla struttura di errore dell'unità di alimentazione in stile SINAMICS, utilizzata da centraline di controllo come la CU240B-2 e la CU240E-2.

Questa guida illustra entrambi i formati, mostra come distinguere i problemi relativi al motore e al cablaggio da quelli relativi ai parametri o al modulo di alimentazione e fornisce una procedura pratica di risoluzione dei problemi per gli interventi sul campo.

Ambito: Perché un G120 potrebbe mostrare F0001 e un altro F30001

SINAMICS G120 è una famiglia di azionamenti modulari. Un azionamento completo può includere un'unità di controllo come CU240S, CU240E, CU240B-2, CU240E-2, CU250S-2 o CU230P-2 e un modulo di potenza separato come PM240, PM240-2, PM250 o PM230.

L'unità di controllo e il firmware determinano come vengono numerati i guasti e quali parametri, valori di guasto e metodi di ripristino sono disponibili.

Come regola pratica:

F0001 e F0002 sono associati al precedente sistema di codici di errore a quattro cifre presente sulle piattaforme G120 di prima generazione e sui firmware più vecchi.
F30001 e F30002 fanno parte del sistema di guasti a cinque cifre dell'unità di potenza utilizzato sul G120-2 e sulle relative piattaforme SINAMICS di generazione successiva.
Il problema elettrico di base potrebbe essere simile, ma le cause dettagliate, i valori di errore aggiuntivi e la procedura diagnostica devono essere reperiti nel manuale specifico dell'unità di controllo e del firmware.

Prima di modificare qualsiasi parametro, annotare il numero d'ordine dell'unità di controllo, il numero d'ordine del modulo di potenza, la versione del firmware, la targhetta del motore, il codice visualizzato completo e qualsiasi valore di errore disponibile in r0949.

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Sicurezza prima di risolvere i problemi di un SINAMICS G120

Solo personale qualificato dovrebbe intervenire sul sistema di trasmissione.

Scollegare l'alimentazione di rete sul lato di ingresso dell'inverter, applicare la procedura di blocco richiesta e attendere almeno cinque minuti affinché i condensatori del circuito intermedio in corrente continua si scarichino. Quindi, verificare l'assenza di tensione utilizzando un dispositivo di misura con la portata adeguata prima di toccare i terminali di linea, del circuito intermedio in corrente continua, della frenatura o del motore.

Un display spento o una ventola ferma non dimostrano che l'unità sia disalimentata.

Non eseguire mai un test di resistenza di isolamento o di alto potenziale mentre il cavo del motore è collegato al modulo di alimentazione. Scollegare il cavo dall'azionamento e testare il motore e il cavo secondo le istruzioni del produttore.

Guida rapida ai codici di errore SINAMICS G120

Questa tabella elenca i guasti più comuni della sezione di alimentazione, correlati ai tre codici indicati nel titolo. Non si tratta di un elenco completo dei guasti G120.

Codice di errore	Senso	Piattaforma tipica	Primi controlli
F0001	Sovracorrente	Versione iniziale del G120 / firmware precedente	Cortocircuito in uscita, guasto a terra, dati del motore, tempo di rampa, carico meccanico
F0002	Sovratensione del collegamento in corrente continua	Versione iniziale del G120 / firmware precedente	Tempo di decelerazione, carico rigenerativo, tensione di linea, configurazione di frenatura
F0003	Sottotensione	Versione iniziale del G120 / firmware precedente	Tensione di ingresso, fase mancante, contattore, fusibile, calo di tensione
F0004	Sovratemperatura dell'inverter	Versione iniziale del G120 / firmware precedente	Raffreddamento, ventola, temperatura ambiente, sovraccarico, frequenza degli impulsi
F0005	Sovraccarico dell'inverter I2t	Versione iniziale del G120 / firmware precedente	ciclo di lavoro, dimensionamento dell'unità, richiesta di corrente, raffreddamento
F30001	Sovracorrente dell'unità di potenza	G120-2 / firmware successivo	Dati del motore, collegamento stella/triangolo, cavo di uscita, carico, rampa, qualità della linea
F30002	Sovratensione del collegamento CC dell'unità di alimentazione	G120-2 / firmware successivo	p1121, tensione di linea, energia rigenerata, impostazioni del regolatore Vdc
F30003	Sottotensione del collegamento CC dell'unità di alimentazione	G120-2 / firmware successivo	Tensione di ingresso, fasi di linea, dispositivi di commutazione a monte
F30004	surriscaldamento del dissipatore di calore dell'unità di alimentazione	G120-2 / firmware successivo	Ventola, flusso d'aria, temperatura ambiente, carico, p1800
F30005	Sovraccarico dell'unità di potenza I2t	G120-2 / firmware successivo	Carico continuo, ciclo di lavoro, valori nominali del motore e del modulo di potenza, p0640
F30011	Guasto di fase nella linea del circuito principale	G120-2 / firmware successivo	Fusibili principali, bilanciamento di fase, distorsione di alimentazione, alimentazione motore
F30015	Guasto di fase del cavo motore	G120-2 / firmware successivo	Cavo U/V/W, contattore di uscita, collegamento motore, stabilità di controllo
F30021	guasto a terra dell'unità di alimentazione	G120-2 / firmware successivo	Cavo motore, isolamento motore, circuito frenante, rilevamento di corrente
F30022	Monitoraggio dell'utilizzo dell'unità di alimentazione	Alcuni moduli di alimentazione	Cortocircuito in uscita, problema al semiconduttore di potenza o all'alimentazione del gate.

F0001: Sovracorrente su un vecchio SINAMICS G120

Il codice F0001 indica che l'inverter ha rilevato una condizione di sovracorrente. Nei primi sistemi G120, si tratta generalmente di un intervento di protezione brusco, piuttosto che di una normale indicazione del raggiungimento del limite di corrente regolabile da parte dell'azionamento.

Le cause più comuni includono:

Un cortocircuito fase-fase nel cavo del motore o nel motore
Un guasto a terra nel cavo o nell'avvolgimento del motore
Stadio di uscita del modulo di alimentazione danneggiato
Dati del motore errati o aumento eccessivo della tensione
Un tempo di avvio troppo breve
Un motore o un carico meccanico troppo grande per l'azionamento
Collegamento a un motore già in rotazione senza un'adeguata configurazione di riavvio al volo.

Cosa controllare per prima cosa per F0001

Iniziate dal momento in cui avviene il viaggio.

Se il codice di errore F0001 compare immediatamente all'attivazione del comando di esecuzione, è probabile che si tratti di un cortocircuito in uscita, un guasto a terra, un collegamento stella/triangolo errato, un motore rotante, un aumento eccessivo della tensione o uno stadio di potenza danneggiato.

Se il problema si verifica durante l'accelerazione, controllare il tempo di rampa p1120, i dati di targa del motore, la richiesta di corrente, la coppia di spunto e l'eventuale bloccaggio meccanico.

Se il problema si verifica solo ad alta velocità o con carichi elevati, confrontare la corrente effettiva con i valori nominali del motore e dell'azionamento. Ispezionare la macchina azionata per verificare la presenza di un cambio di processo, un filtro ostruito, un cuscinetto bloccato, un nastro trasportatore inceppato, una restrizione della pompa o un'altra fonte di coppia eccessiva.

Non considerare p0640 come una soluzione per F0001. Il regolatore di limitazione di corrente può ridurre la frequenza di uscita per controllare la corrente, ma un intervento brusco per sovracorrente indica che la soglia di protezione è stata comunque superata.

F0002: Sovratensione del collegamento CC su un modello precedente di SINAMICS G120

F0002 indica che la tensione del collegamento in corrente continua ha superato la soglia consentita.

Lo scenario più comune sul campo è la rapida decelerazione. Quando un carico ad alta inerzia o di sovraccarico fa girare il motore a una velocità superiore a quella elettrica comandata, il motore rigenera energia nell'inverter. Tale energia aumenta la tensione del bus CC.

Altre cause includono una tensione di linea eccessiva, una tensione di alimentazione di linea inserita in modo errato, una configurazione inadeguata del regolatore Vdc o un sistema di frenatura che non è in grado di assorbire l'energia rigenerata.

Come risolvere l'errore F0002

Aumentare il tempo di riduzione graduale p1121 e ripetere il test in condizioni controllate.
Verificare se il carico è rigenerativo, soprattutto su centrifughe, grandi ventilatori, svolgitori, paranchi e nastri trasportatori discendenti.
Misurare la tensione di rete in ingresso e confrontarla con i valori nominali dell'azionamento e del modulo di alimentazione.
Esaminare la tensione di linea configurata p0210 e le relative impostazioni del regolatore di tensione del collegamento CC.
Verificare se il modulo di alimentazione installato supporta una resistenza di frenatura interna o esterna e se la resistenza e il ciclo di lavoro sono stati selezionati correttamente.

Non aggiungere una resistenza di frenatura basandoti solo sul nome della famiglia G120. I moduli PM230, PM240, PM240-2 e PM250 non gestiscono tutti l'energia rigenerata allo stesso modo. Consulta il manuale hardware specifico per il modulo di alimentazione in uso.

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F30001: Sovracorrente dell'unità di alimentazione su un G120-2

Il codice F30001 indica che il modulo di potenza ha rilevato una condizione di sovracorrente. Siemens attiva la reazione OFF2, che interrompe gli impulsi dell'inverter e consente al motore di funzionare per inerzia, a meno che la macchina non disponga di un altro meccanismo di arresto.

Il manuale di elenco dei guasti Siemens CU240B-2/CU240E-2 identifica le seguenti possibili cause:

Parametrizzazione errata del controllo ad anello chiuso
Cortocircuito del motore o guasto a terra
Tempo di avvio troppo breve nel funzionamento U/f
La corrente nominale del motore è molto maggiore della corrente nominale del modulo di potenza in funzionamento U/f
Corrente di scarica o di ricarica elevata durante un'interruzione di linea o un calo del collegamento CC
Reattore di linea mancante o collegato in modo errato laddove è richiesto
Collegamento errato del cavo di alimentazione
Cavo del motore più lungo di quanto consentito dalla configurazione
Modulo di alimentazione difettoso
Fase di linea interrotta

Questo elenco è utile perché previene un errore comune: presumere che ogni F30001 indichi un guasto agli IGBT. Il modulo di potenza è una possibile causa, ma è necessario verificare prima il circuito del motore, i dati di messa in servizio, il carico, l'alimentazione e l'installazione.

Utilizzare r0949 per restringere il campo F30001

Sulle centraline di controllo G120 più recenti, r0949 memorizza informazioni supplementari relative al guasto. Per F30001, Siemens definisce il valore del guasto bit per bit:

bit r0949	Indicazione
Bit 0	Sovracorrente rilevata nella fase U
Bit 1	Sovracorrente rilevata nella fase V
Bit 2	Sovracorrente rilevata nella fase W
Bit 3	Rilevata sovracorrente nel collegamento CC

Un valore pari a zero significa che l'unità non ha rilevato una fase di sovracorrente specifica.

Leggere r0949 prima di cancellare la cronologia degli errori. Un'indicazione ripetuta su una fase di uscita supporta un controllo mirato del cavo, dell'avvolgimento del motore, del terminale e dello stadio di potenza di quella fase. Un'indicazione del collegamento CC indirizza l'indagine verso disturbi di alimentazione, corrente di ricarica o sezione di potenza interna.

Il valore del guasto è una prova, non un verdetto definitivo. Deve essere considerato insieme al tempo del guasto, allo stato operativo, alla corrente effettiva e all'attività che la macchina stava svolgendo al momento dell'arresto.

F0001 vs. F30001: sono lo stesso guasto?

Descrivono la stessa ampia categoria di guasti, ma non sono record di guasti intercambiabili.

Punto	F0001	F30001
Sistema di codifica	Formato iniziale a quattro cifre	Successivamente, formato SINAMICS a cinque cifre
Contesto comune	G120 di prima generazione e firmware precedenti	Unità di controllo G120-2 e successive
Senso	Sovracorrente dell'inverter	Sovracorrente dell'unità di potenza
Diagnosi supplementare	Dipende dalla CU più vecchia e dal manuale dei parametri	r0949 può identificare il coinvolgimento di U, V, W o del collegamento CC.
Manuale d'uso	Abbinamento manuale della prima unità di controllo e del firmware	Elenco dei manuali corrispondenti all'unità di controllo G120-2

L'approccio corretto consiste nell'identificare l'hardware installato e utilizzare il relativo manuale di istruzioni. Non inserire un codice a cinque cifre in una vecchia tabella di risoluzione dei problemi a quattro cifre né presumere che tutte le soluzioni precedenti siano applicabili senza modifiche a un modulo di alimentazione più recente.

F30002: La categoria di sovratensione equivalente successiva

Su un sistema G120-2 più recente, il codice F30002 indica una sovratensione del collegamento CC del modulo di potenza. Le cause più comuni sono l'energia rigenerata dal motore, una tensione di linea eccessiva, una fase di linea mancante, il controllo della tensione del collegamento CC disabilitato o una dinamica del controller Vdc non adeguata.

La prima regolazione pratica consiste normalmente nell'aumentare il tempo di discesa p1121. Siemens indica inoltre i tempi di arrotondamento p1130 e p1136, la relativa configurazione del regolatore Vdc, l'impostazione della tensione di linea p0210 e i controlli di fase della linea.

Per F30002, r0949 registra la tensione del collegamento in corrente continua al momento dell'intervento in unità di 0,1 V. Questo valore è particolarmente utile per stabilire se il problema è dovuto a un evento di decelerazione o a un'alimentazione in ingresso instabile/elevata.

F30003: Sottotensione del collegamento CC

Verificare la tensione di linea, tutte le fasi di alimentazione, i fusibili e i contattori a monte e l'eventuale calo di tensione sotto carico. Una lettura di tensione a vuoto nella norma non esclude un collegamento difettoso che si interrompe all'aumentare della corrente.

F30004: Sovratemperatura del dissipatore di calore

Verificare il funzionamento della ventola, i percorsi dell'aria, la temperatura del mobile, la presenza di contaminanti, il carico del motore e la frequenza degli impulsi. Il guasto non può essere riconosciuto correttamente finché la temperatura non scende al di sotto della soglia applicabile.

F30005: Sovraccarico dell'unità di alimentazione I2t

Questo errore indica che il modulo di alimentazione è stato sovraccaricato nel tempo, anziché subire l'evento di corrente istantanea rappresentato da F30001. Verificare il carico continuo, il ciclo di lavoro, il dimensionamento dell'azionamento, la potenza nominale del motore e il limite di corrente (p0640).

F30021: Guasto a terra

Considera questo problema come un guasto all'isolamento e al cablaggio finché i test non dimostreranno il contrario. Scollega il circuito del motore dal modulo di alimentazione prima di eseguire il test di isolamento. Controlla il cavo del motore, l'avvolgimento del motore, i pressacavi, la scatola di derivazione, il collegamento del freno e il sistema di messa a terra.

F30022: Monitoraggio dei semiconduttori di potenza

Questo guasto può essere causato da un cortocircuito in uscita o da un semiconduttore difettoso o da un circuito di alimentazione del gate. È più probabile che richieda la manutenzione del modulo di alimentazione, ma il cavo di uscita e il motore devono comunque essere isolati e controllati prima della sostituzione.

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Diagnostica il guasto in base a quando si verifica

La fase operativa spesso restringe il campo di ricerca più rapidamente rispetto al solo codice.

Quando si verifica il viaggio	cause più probabili
All'accensione, prima di un comando di esecuzione	Guasto al modulo di alimentazione, problema di alimentazione, precarico interno o problema di misurazione
Immediatamente all'impulso abilita	cortocircuito in uscita/guasto a terra, collegamento errato del motore, motore rotante, stadio di potenza difettoso
Durante l'accelerazione	p1120 troppo corto, inerzia di carico eccessiva, dati del motore errati, bloccaggio meccanico
A velocità costante	Sovraccarico di processo, controllo instabile, guasto del cavo/isolamento, fase mancante, azionamento sottodimensionato
Durante la decelerazione	Energia rigenerativa, p1121 troppo corto, tensione di linea elevata, capacità di frenata insufficiente
Dopo un lungo periodo di funzionamento	Carico termico, problema alla ventola o al flusso d'aria, mancata corrispondenza del ciclo di lavoro, guasto intermittente dell'isolamento

Una sequenza pratica di risoluzione dei problemi

Fase 1: Conservare le prove

Registrare il codice di errore completo, i numeri d'ordine dell'unità di controllo e del modulo di potenza, il firmware, i dati del motore, la fase operativa, le condizioni di carico e le recenti modifiche apportate alla macchina.

Leggere il buffer degli errori prima di ripristinarlo. A seconda dell'unità di controllo e del firmware, i parametri utili includono r0945 o r0947 per il numero di errore, r0948 per l'ora dell'errore e r0949 per il valore di errore supplementare.

Passaggio 2: Controllare la macchina

Verificare che l'albero motore e le apparecchiature azionate si muovano come previsto. Ispezionare cuscinetti, giunti, riduttori, cinghie, pompe, ventilatori, nastri trasportatori e limitazioni di processo.

Fase 3: Isolare e ispezionare il circuito del motore

Dopo il blocco e la scarica del collegamento CC, ispezionare i terminali U, V e W, i contattori di uscita, il percorso dei cavi, le schermature, i pressacavi, le scatole di derivazione e i collegamenti del motore.

Prima di eseguire test di resistenza o isolamento, scollegare il cavo del motore dal modulo di alimentazione. Testare il cavo e il motore separatamente in modo da poter individuare il guasto anziché limitarsi a confermarlo.

Fase 4: Verifica dei dati di messa in servizio

Confrontare la targhetta del motore con parametri quali tensione nominale p0304, corrente nominale p0305, potenza nominale p0307, frequenza nominale p0310 e velocità nominale p0311. Verificare che il collegamento stella/triangolo del motore corrisponda alla tensione applicata.

Verificare la modalità di controllo p1300, il tempo di accelerazione p1120, il tempo di decelerazione p1121 e il limite di corrente p0640. Se il motore o il modulo di potenza sono stati sostituiti, confermare che la messa in servizio e l'identificazione del motore siano state completate come richiesto.

Passaggio 5: Verifica dell'alimentazione e dell'installazione

Misurare tutte le fasi di ingresso e verificare la presenza di squilibri o cali di tensione nell'istante dell'intervento. Ispezionare fusibili, contattori, morsetti, carico del trasformatore e installazione del reattore di linea.

Verificare che il tipo e la lunghezza del cavo del motore siano compatibili con il modulo di potenza, la frequenza degli impulsi, il reattore di uscita e la configurazione EMC.

Passaggio 6: Ripristina solo dopo aver corretto la causa

La parola IMMEDIATAMENTE nel campo di conferma Siemens indica che il guasto rientra nella categoria di riconoscimento immediato. Ciò non significa che l'azionamento debba essere ripristinato immediatamente senza ulteriori verifiche.

Rimuovere il comando di avvio, mettere in sicurezza la macchina, correggere la causa del problema, quindi confermare l'anomalia tramite il pannello operatore, l'ingresso digitale o il sistema di controllo configurati. Se lo stesso guasto di alimentazione si ripresenta, interrompere i tentativi di ripristino ripetuti.

Il riavvio automatico può far ripartire il motore quando il guasto scompare o l'alimentazione viene ripristinata. Utilizzarlo solo dopo una valutazione dei rischi a livello di macchina e con adeguate misure di sicurezza.

Domande frequenti

I codici di errore F0001 e F30001 corrispondono allo stesso errore SINAMICS G120?

Rappresentano la stessa ampia categoria di sovracorrente, ma appartengono a diverse generazioni di codici G120. F0001 è tipico dei sistemi G120 precedenti, mentre F30001 è il codice di sovracorrente dell'unità di alimentazione più recente. Consultare il Manuale di Elenco per l'unità di controllo e il firmware esatti.

Perché il mio G120 visualizza F0002 solo quando mi fermo?

Probabilmente il motore sta rigenerando troppa energia nel circuito CC durante la decelerazione. Aumentare p1121, controllare la tensione di linea e l'inerzia del carico, quindi verificare il regolatore Vdc e la configurazione di frenatura supportati dal modulo di potenza specifico.

Cosa mi dice r0949 riguardo a F30001?

Per F30001, r0949 indica se è stata rilevata una sovracorrente nella fase U, V, W o nel collegamento CC. I bit 0, 1, 2 e 3 corrispondono a tali posizioni, mentre zero significa che non è stata identificata alcuna fase specifica.

Posso ripristinare F30001 e continuare a utilizzare la macchina?

Solo dopo che la causa è stata identificata o un'ispezione controllata ha dimostrato che non è più presente. Un singolo avvio riconosciuto può consentire il test, ma i ripetuti reset F30001 possono esporre il motore, il cavo e il modulo di alimentazione a ulteriori danni e dovrebbero essere interrotti.

Il codice F30001 indica che il modulo di alimentazione G120 è difettoso?

Non necessariamente. Siemens elenca anche parametri di controllo errati, cortocircuito o guasto a terra del motore, tempo di accelerazione insufficiente, dimensionamento errato del motore/azionamento, problemi di linea, problemi ai cavi e assenza di reattore. Sostituire il modulo di potenza solo dopo aver verificato queste cause esterne.

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Quando è necessario sostituire il modulo di alimentazione?

La sostituzione diventa opportuna quando test qualificati hanno confermato la correttezza dei dati relativi a motore, cavo, carico, alimentazione, connessione e messa in servizio, ma il guasto persiste o si ripresenta in condizioni controllate.

Un guasto che si manifesta prima dell'attivazione del motore, persiste dopo che il circuito di alimentazione esterno è stato isolato e verificato in sicurezza, oppure le modifiche al codice F30022 o a un altro codice interno dello stadio di potenza, rafforzano la necessità di assistenza o sostituzione del modulo di potenza.

Non selezionare un ricambio basandoti solo sulla potenza in kW. Verifica che il modulo di potenza e l'unità di controllo abbiano gli stessi codici d'ordine, tensione di ingresso, corrente nominale, capacità di sovraccarico, dimensioni, metodo di frenatura, interfaccia di comunicazione, funzioni di sicurezza, compatibilità del firmware, requisiti della scheda di memoria e backup dei parametri.

Kwoco Possiamo aiutarvi nell'identificazione della sostituzione del G120 quando la combinazione modulare originale non è chiara. Inviate foto nitide delle targhette dell'unità di controllo e del modulo di potenza, della targhetta del motore, del codice di errore completo e del valore r0949, della disposizione del quadro elettrico, delle informazioni sul firmware e, se disponibile, un backup dei parametri di STARTER o Startdrive.

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