安川变频器通信故障判断解决

安川变频器通信故障判断解决

文章介绍变频器在使用过程中发生通信故障的原因及常规解决方法，详细叙述了安川616G5变频器在港口门机使用中发生的通信故障的故障定位和故障排除方法。

标签：通信故障；安川变频器；故障排除

1 前言

安川变频器是日本著名的变频器品牌，同时在世界变频器品牌中占有重要地位，尤其是在中国市场占有率较高，广泛应用于电梯类负载、纺织类负载、风机类负载、压缩机类负载、门机类负载等机械应用场合。安川通用型变频器型号种类繁多，主要有电压矢量控制方式和电流矢量控制方式，以优越性能著称的安川变频器得到了业界的一致认可和好评。

但是在安川变频器的使用过程中，还是会遇到一些故障，实际运行中，由于复杂的运行环境影响，通常会导致变频器发生过电流故障、欠电压故障、短路故障、过热故障、开关电源损、接地故障等硬件故障。本文将主要通过安川变频器，介绍变频器通信故障的判断及解决方案。

2 通讯故障对策

所有变频器都具有通信功能，通常包括RS232串行通讯方式、RS422通信方式、RS485串行通讯方式和总线方式几种，并组成一主一从或一主多从的通信控制系统，通过PC、PLC或DCS为主的上位机，通过软件方式实现对变频器的实时控制，完成自动控制、远程控制或是更加复杂的运行控制。因此变频器的通讯故障对整个系统的运行影响极大，一旦通讯

故障发生，其涉及的方面也会很广。

变频器的通讯故障通常集中在以下几个方面，即硬件接线连接错误、硬件通讯卡不能正常工作、软件通讯协议错误、控制总线软件配置错误，以及其他错误，例如EMC干扰等。

通常，当变频器发生故障时，主要检查并检测以下几个方面。

首先，通讯接口的硬件接线连接和设置

硬件是通讯建立的基础，因此实际系统运行过程中，变频器通讯故障的很大一部分来自于硬件故障，主要是连线错误和EMC干扰问题。其中防止EMC电磁干扰故障最为重要，所谓EMC即电磁兼容性（Electro Magnetic Compatibility），是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力[1]。从中可以总结出EMC主要是指两个方面的要求，一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；另一方面是指设备对其所在环境中存在的电磁干扰具有一定的抗扰度，即电磁敏感性[2]。

因此，变频器出现通讯故障时首先检查通讯接口的连接配线，主要检查以下几个方面：首先，网络中变频器的地线GND是否连在一起；其次，网络中变频器PE（Protecting Earthing）端是否就近单点接地；第三，如果采用以RS485串行通讯为基础的通信控制系统，则要检查RS485通讯应该采用屏蔽电缆方式，且还需要注意屏蔽电缆应该采用单端接地方式，屏蔽电缆的地线和RS485通讯模块的外壳PE应该连接在一起。

若经过检查以上标准连接配线后仍然存在通讯故障，这样就应当采取以下措施：首先，

RS485通讯模块要采用隔离方式；其次，如果检查排除后发现故障是由于外界干扰经过GND线进入变频器内部或其外部设备，从而导致不能正常工作时，此时应该断开连接变频器的GND线。

其次，软件通讯协议参数设置。常规变频器通讯有三种：通过RS232连接变频器与上位机；使用RS232接口，同时经过调制解调器实现变频器与上位机的连接；通过RS485连接变频器与上位机。因此需要根据不同的通讯方式设置相应的通讯参数。

第三，通讯软件的配置。实际运行系统中，很多变频器都是使用总线连接方式，因此，总线上通讯软件的配置是检查通讯故障的关键，因此一定要将通讯软件故障排除，这样才能消除通信故障的隐患。

3 安川变频器通讯故障定位与解决

Memobus是安川内部的用于PLC的工业数据通信系统，适用于该公司下属产品间的通信。Memobus通讯是由一台主站上位机与N个从站主机连接（最多31个）。每个从站都有一个各自的地址码，当主站与从站之间进行串行通讯时，主站使用系统指定的地址把信号传送到指定的从站，从站接受到指令后执行其预定功能，并向主站发送响应信号进行应答。通过这种方法，主站能够读写从站寄存器的内容，能够实现集中监控。Memobus在主站上位机和从站主机之间有两种通信模式，RTU（Remote Terminal Unit 远程终端单元）模式和ASCII模式。RTU模式具有模块化结构，格式紧凑， ASCII模式可读性更高，因此，当主站从站通讯距离较长，现场环境恶劣，要求数据传输相对较快时，选择RTU模式。

Memobus通讯通常包括以下几种操作功能：通过上位机监视实时运行状态；设定和

监视参数及其变化；简单故障复位功能；采用多功能方式输入指令功能。

变频器对Memobus通讯是否正确具有自我测试的功能，可以自己诊断串行通信I/F回路动作的功能是否正常，而此过程也非常简单，只需连接好发送端子和接收端子即可，这时变频器形成回路接受自己发出的数据，这样即可判断是否通信正常。

如果变频器通讯正常，则操作面板显示“PASS”，若异常，则显示“CE”，即Memobus通讯故障，需按故障定位进行排除，具体操作流程如下：

①CE Memobus Com Err。表示Memobus出错，即在一次正常接收控制数据信号后，以后就不能正常接收信号。出现这种故障时应首先检查通信机器是否故障，通讯信号是否异常。

②BUS Option Com Err。表示選择件通信出错，设定从选择卡输入运行指令或频率指令、控制模式检出通信出错。出现这种故障时也应首先检查通信机器是否故障，通讯信号是否异常。

③E-15 SI-F/G Com Err。表示SI-F/G通信出错检出中，设定从选择卡输入运行指令或频率指令，且在E-15的动作选择里，选择了继线运行时，检出通信出错。出现这种故障应检查通讯信号是否异常。

④E-10 SI-F/G CPU down。SI-F/G选择件，SI-F/G选择件动作不良。出现这种故障可能是由于数字式操作器的端子接触不良，此时应该写下数字式操作器并重新安装，也可能是变频器控制回路不良，此时应该更换变频器。

⑤CPF00 CPF。表示数字式操作其通信故障1，即使接通电源5s后也不能和数字式操作器通信，出现这种故障可能是由于数字式操作器的端子接触不良，此时应该写下数字式操作器并重新安装，也可能是变频器控制回路不良，此时应该更换变频器。如果上述两种情况仍不能排除故障，则是因为CPU外部RAM不良，此时应该调试电源开关，如果因为控制回路损坏，则应即使更换变频器。

⑥CPF01。表示数字式操作器通信故障2，和数字式操作器通信开始后，发生2s以上的通信故障。出现这种故障可能是由于数字式操作器的端子接触不良，此时应该写下数字式操作器并重新安装，也可能是变频器控制回路不良，此时应该更换变频器[3]。

4 结束语

欲使变频器工作在良好的状态，需要高技术的安装人员和高技术的操作人员进行正确的安装、调整和规范性的操作，还要有高水平的变频器、电动机与机械设备的维护与维修人员。因此变频器的日常检查、定期检查、及时地发现故障、及时地进行维修就显得尤为重要。

安川变频器是一种特定性很强的变频器，适用于门机使用，其中Memobus又是安川变频器的通用通信系统，是上位机与变频器通信的桥梁。通过本文介绍的通信故障判断与解决方案基本可以解决安川变频器的通信故障，实现上位机与变频器良好通信，使港口门机安全可靠运行。

参考文献

[1]李方园.变频器故障排除DIY[M].化学工业出版社，2009.

[2]张选正，史步海.变频器故障诊断与维修[M].电子工业出版社，2008.

[3]Varispeed G7使用说明书[Z].安川电机（上海）有限公司，2009.