工控文章

引（yǐn）言（yán）

在工業應（yīng）用中，Vacon NXP係列變頻器偶爾會出現Safe Torque Off（STO）激活的情況，這會導致驅動器停止輸出轉矩，顯示如“A30 SafeTorqueOff”警告（gào）或“F30 SafeTorqueOff”故（gù）障。這種激活通常（cháng）不是設備損壞，而是安全功能的正常響應，由外部輸入信號、布線問題或參數設（shè）置觸發。本指南基於Vacon NX OPTAF選項板用戶手冊和（hé）高級應用手冊，提供（gòng）詳細的操作步驟，幫助您診斷、配（pèi）置和屏蔽STO功能（如果適用）。我（wǒ）們將重點放在實際步驟上，包括硬（yìng）件連接、鍵盤導航、故障重置和測試驗證。注意：屏蔽STO會降（jiàng）低（dī）安全水平，僅在非安全關鍵應用中使（shǐ）用，並進行風險評估。所有（yǒu）步驟假設您有（yǒu）基本的電氣知識和安全裝備。

本文分為診斷、硬件操作、參數（shù）調整、繞過方法、測試（shì）、故障排除和維護（hù）部分。每個步驟都包括鍵盤顯示預期、按鍵（jiàn）序列和潛在問題處理。目標是幫助您快速恢複運行，同時確保合（hé）規。

第一（yī）步：診斷STO激（jī）活的原（yuán）因

STO激活時，驅動器顯示屏上會（huì）出現“F1 Alarm Keypad: 30 SafeTorqueOff”或類似信息，伴隨子（zǐ）代碼30（表示SD1和SD2輸入狀態不一致超過5秒）。開始診（zhěn）斷前，確保驅動器斷電（diàn）並鎖定，以避（bì）免意外啟動。

子步驟1.1：檢查監控值確認STO狀態

• 操作按鍵序列：

1. 按下Up (↑) 或 Down (↓) 滾（gǔn）動到主菜單M1（Monitoring values），顯示（shì）："READY Monitoring M1"。

2. 按（àn）Menu Right (→) 進入，滾動到M1.23（Monitoring values 2）或M1.24（FieldBus Monitoring），顯示："READY Monitoring values 2 M1.23"。

3. 進入後，滾動查（chá）看DigIN:B.2（SD1狀態）和DigIN:B.3（SD2狀態）。正常時兩（liǎng）者應為1（閉合）；如果不同（tóng）或為0，則STO激活。

• 預期顯示：如果DigIN:B.2=0且DigIN:B.3=1，顯示"S30 STO inputs different state"。

• 常見原因：

• 外部安（ān）全開關（如緊急停止按鈕）打（dǎ）開。

• 電纜斷開、短路或（huò）幹擾。

• OPTAF板未安裝或故障。

• 初步修複：如果（guǒ）狀態不（bú）一致，按Reset按鈕重（chóng）置。如果持續，進（jìn）入硬件檢查。

子步驟1.2：查看故障曆史

• 操作按鍵序列：

1. 滾動到M4（Fault history），顯示："READY Fault history M4"。

2. 按Menu Right (→) 進入，滾動查看最近故障，如"F30 SafeTorqueOff Subcode 30"。

3. 記錄時間和子代碼，用於後續分析。

• 預期顯示："READY F30 SafeTorqueOff 30"。

• 處理：如果反複出現，檢查（chá）外部電路是否發送測（cè）試脈衝（dark/light test pulses）。OPTAF板支持過濾<3ms的dark脈衝和（hé）<1ms的light脈衝；超過（guò）則觸發STO。

通過這些步驟，您可以確認問（wèn）題是STO相關，而不是其他故障如過溫或過載（zǎi）。

第二步：硬件檢（jiǎn）查（chá）和布線操作

STO功能依賴OPTAF板（安裝在控製板槽B），其X2連接器有4個終端：1 (SD1+)、2 (SD1-)、3 (SD2+)、4 (SD2-) 。這些是隔（gé）離輸（shū）入，需要+24V邏輯信號。

子步（bù）驟2.1：驗證OPTAF板安裝

• 操作步驟：

1. 斷電驅動器，打開外殼，檢查槽B是否有OPTAF板（標（biāo）簽VB00761B或更高版本）。

2. 在鍵（jiàn）盤上：滾動到M7（Expander boards），進（jìn）入Slot B，顯示："READY OPT-AF Recognized"（如果未識別，重新安裝板）。

• 問（wèn）題處理：如果未識別，清（qīng）潔觸點（diǎn），重啟驅動器。如果故障代碼S47（舊控製（zhì）板），更換控製板為VB00761B或更（gèng）高。

子（zǐ）步驟2.2：檢查和連（lián）接STO輸入

• 推薦電纜（lǎn）：使用屏蔽雙絞線（2x2x0.75mm²），最大長度200m（屏蔽）或30m（無屏蔽）。屏蔽（bì）接地以減（jiǎn）少幹擾。

• 布線示（shì）例1：基本無重置配（pèi）置（用於簡單STO）：

1. 連接安全開關S1：終端1和3到S1常閉觸點一端，終端2和4到另一端。另一側連接+24V（從（cóng）OPT-A1終端6）和GND（終（zhōng）端7）。

2. 正常時，S1閉合提供+24V到SD1+和SD2+；打開時觸發STO。

• 預期：驅動器就緒時，監控DigIN:B.2和B.3為（wéi）1。

• 布線示例2：帶重置配置（zhì）：

1. 添加重置按鈕（瞬時（shí）開關）連（lián）接到數字輸入（例如OPT-A1終端8）。

2. 參數化重置為邊緣敏（mǐn）感（gǎn）：滾動到G2.2（Input signals），進入P2.2.1（Start/Stop logic），設置重置輸入。

• 布線示（shì）例3：帶外部安全繼電器：

1. 使用時間延遲繼電器（如（rú）Pilz PNOZ）：繼（jì）電器輸出連接到STO輸入，數（shù）字輸出到驅動器DI（用於斜坡停止（zhǐ））。

2. 繼電（diàn）器輸（shū）入（rù）連接緊急（jí）按鈕。

• 問題處理：使用萬用表檢查連續性：SD1+到SD2+應無短（duǎn）路（lù）。逆極性不會觸發STO，但測試脈衝可能導致虛假激活。

子步驟2.3：熱敏電阻集成（如果適用）

• 如果（guǒ）使用ATEX功能，確保跳線X12斷開（kāi）（OPTAF板上），否則可（kě）能觸發F48（參數不匹配）。

• 連接TI1+ (28)和TI1- (29)到PTC傳（chuán）感器（Rtrip >4kΩ觸發）。

完成布線後，重啟驅動器，按Reset清除任何殘留故障。

第（dì）三步：參（cān）數（shù）配置步驟

STO響應由P2.12.1.6（ID755，Safe Disable Response）控製，默認1（Warning）。更改為（wéi）0（No response）可屏蔽顯示，但STO仍停（tíng）止輸出。

子步驟3.1：導航到P2.12.1.6

• 操作（zuò）按（àn）鍵序列（假設Advanced Application軟件）：

1. 從主菜單滾動到M2（Parameters），顯示："READY Parameters M2 G1→G12"。

2. 按（àn）Menu Right (→) 進入，滾動到G2.12（Protections），顯（xiǎn）示："READY Protections G2.12"。

3. 進入，滾動到P2.12.1（Common settings），顯示："READY Common settings P2.12.1"。

4. 進（jìn）入參數列表，滾動到P2.12.1.6（Safe Torque Off mode），顯示："READY Safe Disable Resp. 1"。

5. 按Menu Right (→) 編輯，值（zhí）閃爍；用Up/Down更改為0（No response），按（àn）Enter保（bǎo）存。

• 預期顯示變化：從"1 (Warning)"到"0 (No response)"。

• 鎖定處理：如果顯示"Locked"，按Stop停止驅動器，重試。

子步驟3.2：配（pèi）置（zhì）重啟行為（P7.2.1.2）

• 導航：在M7 Expander boards → Slot B → Parameters，滾動到P7.2.1.2（Start-Up Prev），默認（rèn）"Fault"。

• 設置步驟：

1. 更改為"Warning"：允許STO後自動恢複（如果輸入閉合）。

2. 保存並驗證（zhèng）：激活STO，檢查是否顯示"A26 Start-Up Prev"而非故障。

• 其他參數：

• 如果使用SS1，設置G2.3（Ramp Control）中P2.3.1.2（Deceleration time）大於繼電器延遲（至少20ms）。

• 在G2.2.4（Digital inputs），將DI分配給重置（例（lì）如（rú）P2.2.4.1 = Reset）。

參數更改後，重置驅（qū）動（dòng）器（qì）測試。

第四步：繞過STO功能（如果不（bú）使用）

如果應用不需要STO，硬（yìng）件繞過是必需的；僅參數更改不足以禁用。

子步驟4.1：硬件跳線

• 操作步驟：

1. 斷電，打開外殼。

2. 連接終端1 (SD1+) 和3 (SD2+) 到+24V（OPT-A1終端（duān）6）。

3. 連接終端2 (SD1-) 和4 (SD2-) 到GND（OPT-A1終（zhōng）端7）。

• 警告：這禁用（yòng）安（ān）全功能；確保無意外運動風險。使用屏蔽（bì）電纜避免幹擾。

• 驗證：重啟後（hòu），監控DigIN:B.2和B.3應恒為1；無STO顯示。

子步驟4.2：軟件輔助繞過

• 設置P2.12.1.6為0，避免任何通（tōng）知。

• 如果（guǒ）ATEX啟用，確保熱敏電阻跳線X12正確（斷開如果使用）。

繞過後（hòu），進行（háng）完整係（xì）統測試。

第五步：測試和驗證STO功（gōng）能（néng）

測試是必需的，以確保功能正常。

子步驟5.1：STO激活測（cè）試

• 步（bù）驟：

1. 運行電機（按Start）。

2. 打開安全開關S1；電機應立即停止（<20ms），顯（xiǎn）示A30或F30。

3. 檢查響應時間：使用示波器（qì）監控輸出（chū）。

• 預期：電機滑行停止，無轉矩。

子步驟5.2：SS1測試（如果配置）

• 步驟：

1. 設置繼電器（qì）延（yán）遲（例如1秒）。

2. 激活停止（zhǐ）；電機（jī）斜坡減速，然（rán）後STO激活（huó）。

3. 驗證延遲>減（jiǎn）速時間。

• 預期：顯示（shì）STO狀（zhuàng）態僅在延遲後。

子步驟5.3：故障恢複測試

• 閉合輸入，按Reset；電機應可重啟（邊緣敏感）。

• 如果P7.2.1.2為"Fault"，需要新啟動（dòng）命令（lìng）。

測試（shì）清單：風險評估、電纜檢查、重置邊緣敏感、永久磁鐵電機回（huí）轉風險。

第六步：常見故障（zhàng）代碼（mǎ）和（hé）解（jiě）決

基於手冊，常見STO相關故障：

子步驟6.1：F30/A30 SafeTorqueOff (Subcode 30)

• 原因：輸入狀態不同>5s。

• 解決：

1. 檢查布（bù）線連續性。

2. 更換電纜或開關。

3. 如果測試脈衝問題，調整安全設備脈衝時長(<3ms dark)。

子步驟6.2：F8 System Fault (Subcodes 37-40)

• 原因：STO輸入單硬（yìng）件（jiàn）問題。

• 解決：更換OPTAF板（bǎn）或控（kòng）製板（bǎn）。

子步驟6.3：F8 System Fault (Subcodes 41-43)

• 原因：熱敏電阻輸入問題。

• 解（jiě）決：檢查PTC傳感器電阻(<2kΩ重置)；更換板。

子步驟6.4：F8 System Fault (Subcodes 44-46)

• 原因：STO或熱敏電阻混合問題（tí）。

• 解決：診（zhěn）斷板硬件；聯係Danfoss支持。

子步驟6.5：F26/A26 Start-Up Prev

• 原因：STO後啟動命令（lìng）活躍（yuè）。

• 解決：設置P7.2.1.2為"No action"；使用邊緣啟動。

對於（yú）所有故障：記錄日誌，重置前斷電（diàn）檢查。

第七步：維（wéi）護和最佳實踐

子步驟7.1：定期維護

• 每月檢查布線完整性、接地和屏蔽。

• 每年測試STO：激活並驗證響（xiǎng）應時間<20ms。

• 監控值：定（dìng）期查看DigIN:B.2/B.3和RO輸（shū）出（如果參數化）。

子步驟7.2：最佳實踐

• 始終進行（háng）風險評估；STO為SIL3，但需整體係統合規。

• 使用邊緣重置避（bì）免循環故障。

• 如果環境（jìng）惡劣，確保IP54外（wài）殼。

• 記錄所（suǒ）有更（gèng）改；備份參數（通（tōng）過NCDrive）。

• 如果問題複（fù）雜，請聯係我們支持。

子步驟7.3：高級集成

• 與PLC集成（chéng）：通過現場總線監控STO狀態。

• SS1配置：確保（bǎo）減速時（shí）間>繼電器延遲+20ms。

維護日誌示例（lì）：日期、測試結果、參（cān）數值。

結論

通過這些詳細（xì）步驟，您可（kě）以有效處理Vacon NXP的STO問題（tí），從診斷到配置和維護（hù）。記住，安全（quán）優先；任何修改需（xū）合規。