欢迎浏览厦门控匠自动化科技有限公司
行业资讯
SIEMENS SINAMICS G120 控制单元 CU240E
时间: 2025-11-27浏览次数：
SIEMENS SINAMICS G120 控制单元 CU240E
SIEMENS SINAMICS G120 控制单元 CU240E
安装流程详解
1. 安装核心前提
控制单元（CU240E）与功率模块需配合工作，二者不可单独运行；若安装不正确，可能导致变频器意外启动，因此安装必须由认证合格且接受过该类系统安装培训的人员完成。
控制单元默认的控制和监控信号源为接线端子，可在调试过程中通过参数 P0700（命令信号源）和 P1000（设定值信号源）修改。
2. 设备结构与状态指示
（1）关键结构
状态指示：包含红色 SF（系统故障）指示灯和绿色 RDY（准备就绪）指示灯。
核心接口：模拟量输入接口、功率模块接口、控制端子、总线端接开关、屏蔽层卡、选件接口（支持 BOP 基本操作面板等选件）。
（2）接线框图核心端子定义
端子编号 功能描述 端子编号 功能描述
1 +10V 15 PTC-
2 OV 16 DI4
3 AIO 17 DI5
4 AI0- 18 NC
5 DIO 19 NO（DO0）
6 DI1 20-23 COM、NCC、NO、COM（DO1 相关）
7 DI2 24 NO（DO2）
8 DI3 25 COMJ
9 U24V 26 AO1+
10 AI1+ 27 AO1-
11 AI1- 28-29 RS485 -A、UOV
12 AO0+ 30 RS485 -B
13 AO0- - -
14 PTC+ - -
3. 接线端子技术参数
设计类型：笼式弹簧夹持设计，适配电缆规格为 0.2 ~ 1.5 mm²（24 ~ 14 AWG）。
I/O 接口配置：6 个数字量输入（DI）、3 个数字量输出（DO）、2 个模拟量输入（AI）、2 个模拟量输出（AO）、1 个 PTC 接口。
电缆要求：控制电缆最大长度不超过 10 m（32.8 ft）；非屏蔽电缆可工作，但建议使用屏蔽电缆，以满足 CE 标准的 EMC（电磁兼容性）要求。
4. 总线连接（USS 协议）
连接方式：通过 29 号（RS485 -A）和 30 号（RS485 -B）端子进行 RS485-USS 总线连接。
传输速率：最大波特率为 115200 baud。
端接开关：总线端接开关位于 29 和 30 号端子下方，需根据总线拓扑需求设置。
5. 安装与拆卸操作
安装：控制单元采用卡装方式固定在功率模块上，所有 G120 控制单元与 G120 功率模块的安装方式和操作完全一致，无需区分型号。
拆卸：按压功率模块顶部的释放按钮，即可将控制单元从功率模块上卸下。
上电前检查（14 项必查项目）
上电前需逐一完成以下检查，确保系统无安全隐患，可正常启动：
检查序号 检查项目 核心要求
1 环境条件 符合变频器 / 电机的技术要求（如温度、湿度、防尘等）
2 安装牢固性 变频器和电机安装牢固，无松动
3 安装与冷却 安装方式正确，设备周围有充足的冷却风量供给
4 电机与应用设备就绪状态 无安全问题，电机可自由转动（无卡顿、阻碍）
5 接地与保护 变频器的接地及保护措施良好，无接地不良隐患
6 电源电压匹配性 输入电源电压符合变频器额定输入电压要求
7 熔断器配置 输入电源的熔断器型号选择正确且安装到位
8 电机接线与转向 电机接线正确，启动时转向符合预期
9 接线紧固性 电机和电源的接线良好，按技术要求的扭紧力矩扭紧
10 电机相序 电机相序无接反（相序错误可能导致相连设备严重损坏）
11 电缆走线 电机动力电缆与其他控制电缆分开走线（避免干扰）
12 控制信号接线 控制信号接线正确，符合相应技术要求
13 环境清理 设备周围无可能对系统运行造成损坏的工具或异物
14 供电唯一性 变频器是电机唯一的供电设备（避免多重供电冲突）
调试全流程（以 STARTER 软件为例）
1. 调试核心前提
变频器（功率模块 + 控制单元）到货后不可直接应用，必须通过调试方可投入使用。
调试方式：① 通过 BOP 或 STARTER 下载一组有效的参数；② 通过 BOP 或 STARTER 逐步完成调试（本指南重点介绍 STARTER 软件调试方式，其他方式参考控制单元操作指南）。
硬件匹配要求：① 变频器的额定电流不小于电机的额定电流；② 变频器的输出电压等级与电机相匹配。
2. 调试准备工作
（1）设备与软件准备
软件：在 PC 机上安装 STARTER 调试软件，可从 PC 连接组件的供货包中获取，或通过链接下载最新版本。
硬件：通过 PC 连接组件（订货号：6SL3255-0AA00-2AA0）将变频器与 PC 机连接。
3. 具体调试步骤
（1）步骤 1：创建 STARTER 项目
给变频器上电，启动 STARTER 调试软件，选择 “new project”（新建项目），跟随项目向导操作。
输入易于辨别的项目名称（如 “基本调试”），如需添加备注可点击 “Continue”（继续）。
设置 PG/PC 接口：
点击 “Change and test...”（修改并测试），若 “PG/PC interface” 中已存在 “PC COM-Port (USS)” 接口，直接点击 “properties”（属性）；若未存在，点击 “Select...”（选择），在 “Install/Remove Interfaces”（安装 / 卸载接口）中安装 “PC COM-Port (USS)”，安装成功后点击 “properties”。
配置接口参数：选择 COM 口（COM1/COM2/COM3）和波特率（默认 38400），点击 “Read” 按钮确认数值；若波特率测试区域显示 “???”，需更换串口；在 “RS485” 标签下选择 “Automatic mode”（自动模式），点击 “OK” 返回。
插入变频器：为变频器命名（如 “SINAMICS_G120_CU240E”，不可含空格和特殊字符），点击 “Continue” 进入总结提示对话框，再点击 “Complete”（完成）结束项目创建。
（2）步骤 2：与变频器进行在线连接
项目创建后，STARTER 处于 “Offline mode”（离线模式），未与变频器建立连接。
点击在线连接按钮，弹出在线 / 离线数据对比对话框：左侧为在线变频器数据，右侧为离线项目数据。
点击 “Load HW configuration to PG”（上载硬件组态到 PG），将在线变频器的硬件组态上传至 PC 机，关闭对话框后完成在线连接，软件状态从 “Offline mode” 切换为 “Online mode”（在线模式）。
（3）步骤 3：启动调试
在线连接成功后，若为初次调试，会弹出故障信息 F00395（表示变频器未经过调试），选择该信息并点击 “Acknowledge”（确认），确认后即可开始调试。
双击变频器对象，进入调试向导，按以下流程配置参数：
控制结构配置：确认控制模式（默认 V/f 线性特性）、驱动数据集（DDS 0）、命令数据集（CDS 0）等基础参数。
变频器功能选择：建议选择 “Identification of all parameters inclusive the saturation curve”（包含饱和曲线的参数自动识别），该功能会在驱动使能后执行一次电机数据识别，电机可能转动不超过 1/4 圈，后续驱动使能时会优化转动电机。
电机数据计算：建议选择 “Restore factory setting and calculate motor data only”（恢复工厂设定并计算电机参数），也可选择 “Calculate motor data only”（仅计算电机参数）或 “Exit motor commissioning”（退出电机调试）。
总结确认：调试向导最后会显示已配置的驱动数据（控制结构、设定值 / 命令源默认值、电机数据等），可点击 “Copy text to clipboard”（复制文本到剪贴板）备份，点击 “Continue” 进入下一步。
电机参数识别启动：
点击 “Control panel”（控制面板），点击 “Assume control priority”（获取控制优先级）（若通过 BOP 链路 RS232 连接，该按钮变为 “Return”（返回））。
点击 “Enables”（激活），ON/OFF 按钮变为激活状态，点击 ON 按钮启动电机参数识别。识别过程中，相关按钮被禁用，会显示报警 541 “Motor Identification active”（电机参数识别中）。
识别完成后，报警撤销，按钮恢复激活状态，点击 “Give up control priority!”（放弃控制优先权），注意查看弹出的警告信息。
参数保存：点开 SINAMICS 项目，点击 “Copy RAM to ROM”（拷贝 RAM 到 ROM）按钮，将调试参数保存到变频器的 EEPROM 中，避免参数丢失。
（4）步骤 4：应用调试与断开连接
基本调试完成后，可继续通过 STARTER 的导航对话框进行应用调试，或直接对特定功能模块（如输入 / 输出、设定值通道、闭环控制等）进行精细调试。
调试结束后，点击断开连接按钮，在弹出的保存对话框中选择保存方式：① 保存变频器项目到 PC 机；② 上载参数设置到 PC 机；③ 将参数从 RAM 保存到 EEPROM，完成后断开 PC 与变频器的连接。
4. 工厂复位操作
（1）功能说明
通过工厂复位可将所有变频器参数恢复至出厂设定状态，复位过程中通讯存储器会重新初始化，导致 PC 与变频器的通讯中断。
（2）操作步骤
确保变频器处于在线状态（若为离线状态，点击 “connect to target system”（连接到目标系统）按钮）。
在 STARTER 导航区选择需要复位的变频器。
点击工厂复位图标，按照提示完成复位操作。
故障诊断系统
1. 故障与报警的定义
（1）故障（Fault）
性质：设备出现严重不正常状态，会影响系统运行安全。
处理机制：故障发生时，变频器自动通过 OFF2 命令停车，控制单元上的红色 SF（系统故障）LED 点亮；必须进行故障确认后，变频器方可重新启动。
（2）报警（Alarm）
性质：设备处于极端状态（可能引发故障）或特殊临时状态（如电机参数识别），不影响系统基本运行。
处理机制：无需手动响应，报警状态会随工况变化自动消除或持续提示。
2. 常见故障与处理措施
故障代码 故障原因 处理措施
F00001 过电流，电机功率与变频器功率不匹配 检查变频器和电机的额定功率是否一致，确保匹配
F00002 过电压，电源电压过高或电机处于发电状态 检查输入电源电压是否在额定范围内，排查电机发电工况原因
F00003 欠电压，电源掉电或电压过低 检查供电电源稳定性，排查断电或电压跌落问题
F00004 变频器过温，超过温度上限 检查电机负载是否过载、载波脉冲频率设定是否合理、环境温度是否过高，必要时加装冷却风扇
F00005 变频器过载 检查电机功率是否匹配、负载变化周期是否合理，优化负载工况
F00041 电机参数识别失败 检查电机到变频器的接线是否正确，确认电机名牌数据是否准确输入
F00052 功率模块硬件数据读入失败 检查控制单元（CU）与功率模块（PM）之间的连接是否牢固、接触良好
F00062 MMC 数据无效 重新进行 MMC 参数拷贝，确保拷贝过程完整无中断
F00070 PLC 设定值故障 检查参数 P2040 的数值设置，确保设定值正确有效
F00071 USS 设定值故障 使用 STARTER 软件检查 USS 通讯设置（如波特率、地址等）是否正确
F00072 USS 设定值故障 检查 USS 主站的通讯状态、参数配置是否正常
F00090 编码器反馈信号丢失 检查编码器的安装是否牢固、接线是否正确，重新调试编码器
F0395 CU/PM 带电更换后、启动参数拷贝后，或 EEPROM 读出错误 确认设备更换流程是否规范，重新进行参数拷贝或调试，排查 EEPROM 故障
3. 常见报警与含义
报警代码 报警含义
A0700 PROFIBUS 主站的参数和组态设置无效，需修改 PROFIBUS 组态
A0702 PROFIBUS 连接中断，检查接头、电缆和 PROFIBUS 主站
A0703 从 PROFIBUS 主站得不到设定值（control word=0）或设定值无效，检查主站设定值输出
A0704 至少一个组态的中间节点不工作或出现故障
A0705 从变频器得不到实际值（无变频器故障）
A0706 r2041 无诊断信息，可能存在 PROFIBUS DP 软件故障
A0710 变频器检测到 PROFIBUS 通讯故障，控制单元上的通讯口可能出现故障
A0711 PROFIBUS 参数无效，检查 P0918 地址设置和参数 P2041
4. LED 状态指示诊断
控制单元通过 2 个 LED 指示灯显示设备状态，具体含义如下：
LED 名称 颜色 状态 含义
SF（系统故障） 红色 点亮 设备存在软硬件相关的系统故障
SF（系统故障） 红色 熄灭 无系统故障
SF（系统故障） 红色 闪烁（0.5Hz） 故障未确认或故障持续中
RDY（准备就绪） 绿色 点亮 变频器已就绪，可启动运行（不代表当前正在运行）
RDY（准备就绪） 绿色 熄灭 变频器未就绪（如未上电、故障未排除等）
RDY（准备就绪） 绿色 闪烁（0.5Hz） 设备处于待机或过渡状态
