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SIMODRIVE POSMO A 300 W - Fehler, Ausfall, Reparatur: muss der ganze Motor ersetzt werden?

Wenn eine Achse stehen bleibt, kann der Fehler im Motor, im Getriebe oder in der Elektronik liegen, die beim POSMO A direkt am Motor montiert ist. Bei einer typischen Anordnung steht der Verstärker im Schaltschrank und wird separat getauscht, hier gibt es dagegen nichts, was sich aus dem Schrank nehmen ließe, und so stellt sich sofort die Frage, ob nach einem Ausfall der ganze Motor ersetzt werden muss. SIMODRIVE POSMO A ist ein dezentraler Positioniermotor mit integrierter Antriebselektronik, der an den PROFIBUS DP angeschlossen wird. Als typische Anwendungen nennt der Hersteller Verpackungs-, Holz- und Glasbearbeitungsmaschinen, Druckmaschinen, Maschinen zur Kunststoffverarbeitung sowie Werkzeugmaschinen. In der Fachpresse wurde er zudem in einer Dosiermaschine beschrieben, in der solche Motoren die Anschläge von Zylindern auf tausendstel Millimeter genau einstellen.

Die Antriebseinheit dieser Variante ist im Siemens-Katalog heute als Ersatzteil mit dem Status „aus der Produktion genommen" geführt, deshalb ist die Frage nach einer Reparatur statt eines Komplettaustauschs in der Instandhaltung hochaktuell. Die Antwort hängt vom Ergebnis der Diagnose ab und davon, was sich einzeln tauschen lässt.

Aus welchen Teilen besteht der POSMO A 300 W und was wird einzeln getauscht

In einer POSMO-A-Einheit sind Leistungsteil, Motor, Positioniersteuerung und optional ein Getriebe vereint. Die Kommunikation läuft über PROFIBUS DP, die Versorgung kann über eine gemeinsame Leistungsschiene erfolgen. Dadurch benötigt die Installation weniger Platz im Schaltschrank, kleinere Kabelkanäle und weniger Verkabelung, was besonders dort auffällt, wo an einer Maschine viele solcher Motoren arbeiten. Der Preis für diese Kompaktheit ist, dass ein Ausfall der Elektronik die Achse stoppt, obwohl Motor und Getriebe voll funktionsfähig sein können.

Bei der 300-W-Variante ist die Elektronik, also die Antriebseinheit, ein separates Bauteil, das am Motor befestigt ist, und das Handbuch des Herstellers beschreibt ihren Austausch ausschließlich für diese Variante. Die Einheit wird mit vier Schrauben mit Innensechskant SW 3 vom Motor abgenommen, ein Defekt der Elektronik bedeutet also nicht zwangsläufig den Austausch des gesamten Antriebs. Getrennt beschrieben sind außerdem der Austausch des Anschlussmoduls, des Planetengetriebes und des Motors selbst, sodass sich der Umfang der Reparatur an dem ausrichten lässt, was tatsächlich beschädigt ist. Enetiv repariert solche Antriebseinheiten und liefert, wenn sich eine Reparatur nicht lohnt, einen funktionsfähigen Ersatz, gebraucht oder aufgearbeitet.

Zu beachten ist auch, dass der Motor die 300 W nur im Aussetzbetrieb erreicht (S3, 25 %, bei einer Spieldauer von vier Minuten), im Dauerbetrieb (S1) beträgt seine Leistung bei einer Versorgung mit 48 V DC 176 W. Eine Dauerlast oberhalb dieses Werts ist eine Überlastung, deshalb ist bei der Fehlersuche zu prüfen, ob die Achse auf diese Weise betrieben wird.

Fehler 700, 713 und 715 beim POSMO A - Diagnose vor der Entscheidung

Der erste Hinweis ist die LED am Motor: Ist sie erloschen oder leuchtet sie dauerhaft rot, verweist das Handbuch auf das Kapitel zur Fehlerbehandlung und Diagnose. Der Parameter P947 zeigt bitweise an, welche Fehler aktiv sind, und der Parameter P954 liefert Zusatzinformationen, mit denen sich laut Hersteller Fehler und Warnungen genau diagnostizieren lassen. Das Auslesen ist über PROFIBUS, mit SimoCom A oder aus dem SIMATIC Manager möglich, und wer diese Werte vor dem Ausbau sichert, hat nach dem Austausch einen Vergleichspunkt.

Am häufigsten treten drei Fehlernummern auf, und jede führt zu einer anderen Entscheidung:

• 700, Überspannung (Bit P947.0): Die Versorgungsspannung hat in der 300-W-Variante 60 V überschritten. Als Ursachen nennt das Handbuch das Abschalten des SITOP-Netzteils beim Bremsen, zu hohe Last oder Reibung, ein defektes Buskabel mit EMV-Störungen sowie einen defekten Antrieb. Bei einem Schaltnetzteil verlangt der Hersteller einen Schutz vor der Rückspeisung der Bremsenergie, z. B. durch ein DC-PMM-Modul. Bevor über einen Austausch entschieden wird, ist daher die Spannungsversorgung zu prüfen.
• 713, Verlust des Referenzpunkts (P947.13): Der Antrieb hat sich beim Abschalten bewegt oder war nicht referenziert, deshalb genügt ein erneutes Referenzieren der Achse, ein Defekt liegt nicht vor.
• 715, Systemfehler (P947.15): Es wurde ein interner Fehler des Antriebs erkannt, wobei das Handbuch für den 300-W-Motor den Austausch der Antriebseinheit vorsieht, nicht des ganzen Motors.

Die Fehlernummer zusammen mit einem Foto des Typenschilds reicht meist aus, um vorab zu beurteilen, ob das Problem in der Spannungsversorgung oder in der Antriebseinheit liegt, und solche Anfragen nimmt Enetiv über das Kontaktformular entgegen.

Reparatur oder Austausch der POSMO-A-Antriebseinheit

Da die Antriebseinheit heute ein aus der Produktion genommenes Ersatzteil ist, ist die Verfügbarkeit neuer Stücke begrenzt, weshalb in der Praxis eine Reparatur der defekten Einheit oder ein funktionsfähiges gebrauchtes oder aufgearbeitetes Stück in Frage kommt. Eine Reparatur ist sinnvoll, wenn Motor und Getriebe in gutem Zustand sind und der Defekt die Elektronik betrifft, zum Beispiel bei Fehler 715. Ein Ersatz geht schneller, wenn die Achse sofort wieder laufen muss und eine Reparatur Wartezeit bedeuten würde. In beiden Fällen ist zuerst eine Diagnose nötig, denn der Austausch einer funktionsfähigen Einheit beseitigt keine Überspannung, deren Ursache das Netzteil ist.

Worauf beim Austausch zu achten ist

• Derselbe Typ. Der Hersteller verlangt, beim Austausch der Antriebseinheit oder des Motors denselben Typ zu verwenden, weil sonst einzelne Parameter ein anderes Verhalten der Achse bewirken können.
• Kennzeichnung am Gehäuse. Die Bestellnummer des 300-W-Motors hat die Form 6SN2155-xy-1BA1: Bei x = 1 hat die Einheit aus Motor und Antrieb die Schutzart IP64 (Getriebe IP54), bei x = 2 insgesamt IP65, und y = 1 bedeutet die Ausführung mit Haltebremse, y = 0 ohne Bremse. Die 75-W-Variante trägt die Bezeichnung 6SN2132-…, an der Nummer ist also sofort zu erkennen, dass es sich um eine andere Variante handelt.
• Anschlussdeckel und Versorgung. Der Anschlussdeckel des 75-W-Motors passt nicht auf den 300-W-Motor und umgekehrt, außerdem wird die 75-W-Variante mit 24 V DC versorgt, die 300-W-Variante mit 48 V DC, deshalb sind Teile aus einem anderen Exemplar zuerst anhand der Nummer zu vergleichen.
• Hardware- und Softwarestand. Er lässt sich aus den Parametern P52 und P53 auslesen, die Antriebsidentifikation aus P964, womit sich ein zur Parametrierung passender Ersatz auswählen lässt.
• Bremse. Bei einem Motor mit Bremse muss die Versorgungsspannung über 24 V DC liegen, wobei die Bremse nur für eine begrenzte Anzahl von Notbremsungen ausgelegt ist und nicht als Betriebsbremse verwendet werden darf, deshalb ist nach der Montage ihre Funktion zu prüfen.
• Steckverbinder und Dichtungen. Nach dem Abnehmen des Deckels sind Steckverbinder, Kontakte und Dichtungen zu prüfen, und alle nicht genutzten Einführungen sind zu verschließen, da davon die Schutzart nach dem Zusammenbau abhängt.
• Achsposition. Nach dem Abnehmen des Anschlussdeckels ist die Position nicht gespeichert, deshalb muss die Achse erneut referenziert und nach einem Austausch des Gebers neu kalibriert werden.
• Gebrauchte Teile. Ein gebrauchtes Teil sollte eine dokumentierte Herkunft haben und vor der Montage geprüft werden.

Allgemeine Schritte beim Austausch

Der Austausch beginnt mit dem Sichern der Parameter und der Feststellung, welches Teil defekt ist, danach wird die Versorgung getrennt, das defekte Element demontiert und das neue montiert. Nach dem Anschließen werden die PROFIBUS-Adresse und der Abschlusswiderstand am Schalter S1 im Anschlussdeckel geprüft, nach der Inbetriebnahme die Ein- und Ausgänge sowie die Kommunikation mit dem Bus. Den Abschluss bildet die Dokumentation der Änderungen, anhand derer sich der Zustand nach der Reparatur mit der Sicherung vor dem Ausbau vergleichen lässt.

Reparatur und Teile für POSMO A aus einer Hand

Enetiv ist in der Industrieautomatisierung von zwei Seiten tätig: Wir liefern Teile und reparieren sie. Wir liefern Komponenten von Allen-Bradley (Rockwell Automation), Siemens, Schneider Electric, Bosch Rexroth und ABB, führen die Diagnose durch und reparieren Antriebe, darunter POSMO-A-Antriebseinheiten, Frequenzumrichter, Servoantriebe, I/O-Module und Steuerungen, und warten Motoren und Servomotoren, mit eigener Gewährleistung auf die Reparaturen. Wir sind außerdem auf Teile spezialisiert, die aus der Produktion genommen wurden (EOL), sowie auf Service, auch für Komponenten älterer Generationen und ungewöhnliche Komponenten. Beim POSMO A 300 W genügen ein Foto des Typenschilds und eine Beschreibung der Symptome mit der Fehlernummer, die Antwort zeigt dann, ob eine Reparatur ausreicht oder ob eine funktionsfähige Antriebseinheit oder der ganze Motor besser ist. Wir freuen uns über Ihre Kontaktaufnahme.

Quellen

• Siemens - SIMODRIVE POSMO A, User Manual 08/2013
• Siemens Industry Mall - 6SN2157-0AA01-0BA1, Antriebseinheit POSMO A 300 W
• prozesstechnik online - Tröpfchengenau dosieren (Posmo A in einer Dosiermaschine)