變頻器ACS550-01調(diào)試

1、序言：初次接觸工控的人對其都會感到很神 秘，許許多多的自動控制，錯綜復(fù)雜的聯(lián)鎖 及很多高新的電氣元器件，讓人無從下手。 其實我們只需掌握一些基本的知識， 分解各 個部件，了解各部件的性能及要點，然后再 整合起來，就清晰多了。 整個工控的組成好似人體一樣，一般有：大 腦（DCS）,神經(jīng)中樞（網(wǎng)絡(luò)），軀干（PLC）, 手腳（現(xiàn)場執(zhí)行器） ，五觀（現(xiàn)場傳感器） 。 今天我為大家談?wù)劕F(xiàn)場執(zhí)行器中的一個工 控中常用的電氣部件 變頻器。 變頻器由 于其本身具有可調(diào)速及節(jié)能的重要特性, 在 近幾年發(fā)展很快,廣泛應(yīng)用于各鄰域。對于 品種繁多的變頻器和其本身內(nèi)部各參數(shù)之 多,我們往往第一次接觸會感到無從下手,

2、但我們可以從各種變頻器的共性中學(xué)習(xí), 掌 握一種變頻器,舉一反三就能從而了解各種 變頻器的應(yīng)用。 下面我就用一種常用的變頻器 ABB-ACS550 給大家講解其在實際工作中 的應(yīng)用。一、安裝： 打開包裝我們首先要查看的是選用的變頻 器功率是否與配套的電機(jī)功率一致， 要求是 變頻器功率淘機(jī)功率，否則變頻器因功率 不足帶不起負(fù)荷而燒壞。 變頻器上一般會有 如下標(biāo)簽： 表示該變頻器輸入要求電壓為 3 相 380 電 壓，頻率 50HZ ，其上邊的數(shù)字是一個適用 范圍，我們一般不用理會，因為國內(nèi)的電壓 等級均滿足其要求。輸出電壓為 0 至 380V ， 3 相交流，電流為 6.9A ，也就是能帶 3K

3、W 左右的電機(jī)，頻率可調(diào) 0-500Hz ，一般我們 應(yīng)用中最大也只有 60Hz。一般變頻器要求安裝在無塵，無水氣，無 腐蝕的環(huán)境中，并在變頻器本身上下左右周 圍留有一定的空間，有利散熱。條件好的話 最好能安裝在特定的配電房內(nèi)， 并配有恒溫 設(shè)備，因為變頻器本身也有發(fā)熱，其電子元 件會受溫度的影響， 如果其散熱片上積塵多 散熱不好的話，會加劇變頻器的損壞。由于變頻器本身是個干攏源， 所以它產(chǎn)生 的電磁干攏對其周圍會有一定的影響，由其是對周圍有DCS, PLC這種高精度工控設(shè)備 更要注意安裝中的每一環(huán)節(jié)。其解決方法 有：1、在電源輸入側(cè)加裝電抗器，現(xiàn)在有些變 頻器在設(shè)計時已經(jīng)在輸入端加入了抗干攏

4、 的電抗器，可以在訂購時加以注意。2、在電源輸出側(cè)，即電機(jī)電纜選用帶屏蔽 的三芯或四芯對稱電纜， 其優(yōu)點是電纜上的 電磁干攏是對稱的，相互加以抵消，如以下 圖示：3、控制電纜選用屏蔽雙絞線，如圖所示:IHIIIIIIIIKIISflF. JlC.'lDJDTDQbDI-InpU1 >360. .480 VB.3 A i1 S.-t A46. 63 HzOutputlw/BJA/6 9 Ab 0 . SCO HzACS550-01-0SA&推薦（CE & CTck廿稱星撫電境：帶毎獲婀三芯電綻、再 亦闔柚瓶時稱的PE導(dǎo)沐4、電纜屏蔽層在變頻側(cè)接 CE端，變頻器的PE

5、、 CE 單獨接地。電纜布線時，控制電纜 與動力電纜分開，至少不小于 20Cm 距離。 注意控制電纜的模擬量與開關(guān)量不用同一 電纜。二、接線：1、電源的進(jìn)線接變頻器的 U1、V1 、W1， 電纜接地線接PE;電機(jī)電纜接變頻器的 U2、V2、W2 ,電纜接地線接PE;變頻器的GND接地;如果電機(jī)需要快速停機(jī)的話，需要變 頻器的R+、R-側(cè)接止動電阻，上邊有短接 線的并拆除。如圖：2、數(shù)字輸入控制常有開關(guān)、 繼電器等發(fā)出 信號至變頻器，其連接需按實際應(yīng)用要求， 一般有二種接線，如圖：子ii斷起眾I!-RS. RfiGNID制話無"IIS'.o0fJ2r V2. W 即Mt l|U

6、 (ULV1.W1)wr.*um-Ul E gk. * fl- UDC U2 ¥1 «NPN債也咬訥型)X1 )0+24VI11GNDt2DCOMDlit4 t2tShDiT旃017DI51&1'w*24V11iGND12DCOM13Dlljr t114DI2L1513祐DM-L-_Jtr；DI518'016X1123 AGNDSCRaTFX110V1SCR2AI13AGNDA» Qkh.10 V>l2 0l4 K.2O mA注意：按以上不同方式連接時，有些品牌的 變頻器會要求在變頻上有跳針設(shè)置。常用的連接線有，變頻器啟動信號，變頻器

7、 停止信號（有些啟停是同一輸入點，接通啟 動，斷開停止），變頻器正轉(zhuǎn)信號，變頻器 反轉(zhuǎn)信號（正轉(zhuǎn)信號往往與啟動是同一信 號），變頻器多段速度信號（如低速、中速、 高速分三個輸入信號接入）ABB-ASC550出廠默認(rèn)DI1為啟停信號（接 通啟動，斷開停止）DI2為正反轉(zhuǎn)信號（接通為反轉(zhuǎn)，斷開為正轉(zhuǎn)）3、模擬輸入信號接線分電壓型，電流型， 及可變電阻信號輸入，如圖連接；可變電阻信號 輸入電壓信號輸 入電流信號輸入連接 AI1、AGND、10V屏蔽線接SCR連接AI1、AGND屏蔽線接SCR 輸入0-10V連接 AI2、AGND屏蔽線接SCR輸入 4-20mA 或 0-20mA有些變頻器會 有跳針選

8、擇注意：選擇AI1或AI2輸入會有跳針選擇，ABB-ACS550出廠設(shè)定為 AI1為電壓信 號，AI2為電流信號，你可以自己加以設(shè)定 重新選擇。4、數(shù)字開關(guān)量輸出信號一般用于輸出變頻 器的狀態(tài)信號，如變頻器準(zhǔn)備好信號、運行 信號、故障信號。 ABB-ACS550 變頻器出廠 默認(rèn)如圖：各輸出端可以編程設(shè)置，設(shè)置參見 1041 參數(shù)。5 、 模擬量輸出信號連接，一般變送為4-20mA 用于輸出變頻器的電流值、頻率值 給 DCS， PLC。接線如圖所示：ABB-ACS550 變頻器出廠默認(rèn) AO1 為電流 模擬信號， AO2 為頻率模擬信號， AGND 為 公共端，接線接 7、9 或 8、 9 接

9、線端子。輸 出端子參數(shù)可設(shè)定。三、參數(shù)設(shè)定：參數(shù)設(shè)定是用好變頻器的 關(guān)健，在一個變頻器中有幾百個參數(shù)，但往 往我們實際應(yīng)用中只會用到最多幾十個的 參數(shù)，下面我就按通用的參數(shù)加以講解，而 這幾個最基本的參數(shù)對各品牌的變頻品同 樣適用，只是參數(shù)號不一樣而已。1、學(xué)會變頻器操作面板的使用： 各種變頻的操作面板不完全一樣， 但基本功 能相類似，一般面板上會有啟動按鈕 （START ）、停止按鈕（STOP）、復(fù)位按鈕 （REST）、菜單翻頁按鈕（UP、DOWN ）、 確認(rèn)按鈕（ENTER）等。面板也有中文顯示、 英文顯示及數(shù)字代碼顯示幾種， 當(dāng)然中文顯 示菜單的面板操作最直觀， 我推薦訂購時選 用這種中

10、文顯示的面板， 用熟了的話可以不 看操作手冊，對現(xiàn)場維護(hù)可以提高工作效 率。 ABB-ACS550 變頻器出廠所帶的面板如 下圖所示：ROIC20R01A閑RO1B22RO2C23RO2ARO2B RO3C 26tRO3A27 ROJBJ默饑力件：- 運行>22鍛* 24 制蛆輸H； 3丨逼昇 壯認(rèn)曲ft:ttf*今萸兀匸篦 也歸出仁11 U W、狀認(rèn)已fl :權(quán)備 »>19 , - 21LGC T PAR 8R0UPS0199 STPRT-UP DATA04 FULT HISTCW713 STAR*/STaP<DtR11 FgEREHCE z£snSEL

11、EC'-面板上的狀態(tài)燈正常工作時為綠色， 故障時 為紅色，左軟鍵與右軟鍵與我們手機(jī)上的有類似功 能，分別對應(yīng)顯示屏電下方的左右菜單功在顯示屏幕上一般有本地/遠(yuǎn)程控制（LOC/REM ）、正/反轉(zhuǎn)控制（P、Q）、電機(jī)轉(zhuǎn) 速（xxxxRPM ）、電機(jī)電流（xxxA ）、電機(jī) 頻率（xxHZ）及變頻器的參數(shù)號等顯示。2、面板參數(shù)菜單：ABB-ACS550 變頻器面板參數(shù)有數(shù)字及 字符(中文或英文)顯示，剛?cè)腴T的話可以 只看參數(shù)號加以選擇設(shè)定， 對于我們不可能 對每一種變頻器的數(shù)字號參數(shù)背熟， 這樣的 話會讓你感到頭痛的， 我們可以按操作手冊 選用參應(yīng)的參數(shù)號。 用熟了的話可以只看字 符菜單，

12、這樣可以加快工作效率，下圖為 ABB-ACS500 變頻器面板的參數(shù)顯示：3、對變頻器設(shè)定的常用參數(shù)：1) 電機(jī)參數(shù)： 電機(jī)參數(shù)我們只需要將所配 電機(jī)上的銘牌內(nèi)容輸入給變頻器就行了， 內(nèi) 容有電機(jī)功率、電機(jī)額定電流、電機(jī)極數(shù)、 電機(jī)額定轉(zhuǎn)速、電機(jī)額定電壓等。 ABB-ACS550 變頻器此參數(shù)的設(shè)定在 99 號 參數(shù)組內(nèi)( START-UP DATA )。在 9902 內(nèi)還 有一個運用宏參數(shù)， 該參數(shù)可以讓用戶快速 設(shè)置到相對應(yīng)的實際應(yīng)用中。1=標(biāo)準(zhǔn)， 2=三線6=PID 速度， 2=3= 標(biāo)量分辨率代碼 名范圍稱Group 99: 起動數(shù)據(jù) 宏9902參制、數(shù)制、電機(jī)轉(zhuǎn)1控1=9904 制矩

13、， 模 式 電 機(jī) 額115 345V9905定200 600V 電 壓 電 機(jī)9906 0.2*Ihd 2.0*Ih0d.1 A 額缺省值230V400V或?1.0*Ihd或1 V定990710.0 500 Hz0.1 Hz 50 Hz機(jī)額9908定 50 18000 rpm 1 rpm 1440 rpm /轉(zhuǎn)速99090.2 2.0*Phd0.1 kW 1.0 * Phd2）基本參數(shù)： 該參數(shù)一般有最低頻率 （常 設(shè)為OHz）、最高頻率（常設(shè)為50Hz）、加速 時間、減速時間（根據(jù)電機(jī)的大小設(shè)不同的 值，如一般 15KW 設(shè) 5 秒左右，電機(jī)越大， 時間越長） 、最大電流、最大電壓（此二個

14、 參數(shù)是對變頻器的保護(hù)， 根據(jù)變頻器銘牌設(shè) 定或用默認(rèn)值） ABB-ACS500 變頻器對以上 參數(shù)設(shè)定在 20 號及 22 號參數(shù)組內(nèi)。Group 20: 限幅代碼 名稱 范圍分 辨 缺省值 用 S2001速度rpmrpm0 rpm最高1150020020 30000 rpm速度1rpmrpm最大1.8200301.8 * Ihd0.1 A電流Ihd最小0.12007-500 500 Hz0 Hz頻率Hz最高0.120080 500 Hz50 Hz頻率Hz率最小-30000 30000 1Group 22: 加速 / 減速2202加速時間0.0 1800 s2203減速時間0.0 1800

15、s0.1 s 5 s0.1 s 5 s3）指領(lǐng)輸入?yún)?shù)： 對應(yīng)的是開關(guān)量及模擬 量輸入端接口的設(shè)定，一般有啟動方式（本 地/遠(yuǎn)程選擇）、啟動 /停止、正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)、多段 速度控制、模擬電流及模擬電壓輸入選擇等。ABB-ACS550變頻器此類參數(shù)設(shè)定在 10號、11 號、 12 號參數(shù)組內(nèi)Group 10: 指令輸入 代碼 名稱 范圍缺省值1001線功、r0 102（2 線制1 啟 停 方式）電機(jī)1003轉(zhuǎn) 向1 313（ 雙向 ）設(shè)定Group 11: 給定選擇 模擬110301711040500 Hz030000小值rpm11（ 從鍵盤1 上選取 ）/0.10 Hz / 0Hz / 1 rpm

16、rpm模量1105定 大值擬給0500 Hz 給030000 最rpm/0.150 Hz /Hz / 11500 rpmrpmGroup 12: 恒速運行多段1201 速 度設(shè)定0 14,-1 -149（ 由DI3DI4 控制三 段速度）0 300001 rpm300 rpm /1202速度 1rpm / 0500/0.15 HzHzHz1203速度 20300001 rpm 600 rpm /rpm / 0 500/0.110 HzHzHz0 300001 rpm900 rpm /1204速度 3rpm / 0500/0.115 HzHzHzGroup 13: 模擬輸入 模擬1301 量低

17、0100%0.1% 0%限模擬1302量 高 0 100%0.1% 100%限模擬1303量 濾 010 s 0.1 s 0.1 s波4) 輸出參數(shù)： 對應(yīng)開關(guān)量及模擬量的輸出 端口設(shè)定，一般有準(zhǔn)備、運行、故障信號及 電流、頻率模擬輸出。 ABB-ACS550 變頻器 此類參數(shù)設(shè)定在 14 號、 15 號參數(shù)組內(nèi)。 對于一般變頻器以上參數(shù)設(shè)定完， 變頻器即 可投入正常運行， 各種品牌的變頻器可根據(jù) 其自己的參數(shù)號進(jìn)行設(shè)定， 但對于一些特定場合的應(yīng)用我們還需進(jìn)一步高級參數(shù)設(shè)定Group 14: 繼電器輸出名分辨用代碼范圍X 7、辨缺省值用S稱率戶繼t電1401器03611( 準(zhǔn)Z_.輸備）出1繼

18、電1402器03612( 運/輸行）出2繼r電1403器03613（故障輸取反）出3Group 15:模擬輸出150 AO103( 模1 1 99.1991X擬電流模 擬 設(shè) 義值）AO1150 最 -2 小量程AO由參數(shù) 0103 定義1150 最 -3 大量程由參數(shù) 0103 定義AO15040.0 20.0 mA0.1mA0 mA150 AO 0.0 20.0 mA 0.120.0mA mA5 1最大值A(chǔ)O010 s0.1 s 0.1 s150 16 濾 波AO15072模擬 99 199設(shè)104（ 模1 擬頻率值）AO2150 最 -8 小量程1509AO2 最由參數(shù) 0104 定義由

19、參數(shù) 0104 定義AO15100.0 20.0 mA0.10 mAmAAO15110.0 20.0 mA0.1 20.0mA mAAO151 20.1 s 0.1 s、店 010 s2 濾波高級參數(shù)設(shè)定：此類參數(shù)主要是優(yōu)化變頻 器的使用性能，比如 U/F 曲線設(shè)定，可以提 高電機(jī)啟動時的啟動特性， 能更好的帶負(fù)載 啟動； PID 設(shè)定能利用變頻器特有的性能控制水泵類電機(jī)做 PID調(diào)節(jié)，不再需要 PLC 做PID控制；頻率屏蔽點設(shè)定，可以跳過電 機(jī)在某一頻率時產(chǎn)生的機(jī)械共振等。此類參數(shù)設(shè)定看實際應(yīng)用中具體而定。四、實際應(yīng)用例：1、一臺3KW電機(jī)DCS的正反轉(zhuǎn)帶速度控 制。1）設(shè)計思路：選用一臺

20、具有正反轉(zhuǎn)功能的 變頻器，功率為 3KW，因為功率較小電磁 干攏不大，可以不考慮輸入電抗器，DCS控 制需有變頻器的狀態(tài)信號（準(zhǔn)備、運行、故 障），以及實際電流信號，變頻器的啟停及正反轉(zhuǎn)由DCS作控制，速度控制 DCS采用 4-20mA模擬信號作控制。2）變頻器控制回路設(shè)計圖：3）變頻器參數(shù)設(shè)定：代碼名稱設(shè)定值說 明代 碼名 稱設(shè)定值說明9902應(yīng)用宏1標(biāo) 準(zhǔn) 型1104模 擬量00Hz最小值9904電機(jī) 控制 模式1選 用 速 度 控 制1105模擬量最大值5050Hz9905電機(jī) 額定 電壓400V參 見 電 機(jī) 銘 牌1301模擬量低 限20%對應(yīng)4mA9906電機(jī) 額定 電流7. 0A

21、參 見 電 機(jī) 銘 牌1302模擬量高限100%對應(yīng)20mA990電機(jī)50Hz參140輸1準(zhǔn)備7額定 頻率見 電 機(jī) 銘 牌1出 繼 電器1信號9908電機(jī) 額定 速度1410r/min參 見 電 機(jī) 銘 牌1402輸 出 繼 電器22運行 信號9909電機(jī) 額定 功率3KW參 見 電 機(jī) 銘 牌1403輸 出 繼 電器33故障 信號1001EXT1命 令22線 制 控 制1501AO1輸 出104選擇 模擬 電流1003、亠 .萬向控制3正反轉(zhuǎn)控制1504AO 1最 小 值4mA1103AI1 選擇1速 度 從AI1取 值1505AO 1最 大 值2020mA其它參數(shù)可用變頻器默認(rèn)值，改善變

22、頻器及 對電機(jī)的控制特性，如加、減速， U/F曲線 等由調(diào)試中按實際運行調(diào)節(jié)設(shè)定。4) 實際安裝及接線時應(yīng)注意要點：實際安裝中注意模擬量信號線的屏蔽，屏蔽接地在DCS側(cè)，變頻器側(cè)懸空；模擬量信 號變頻器默認(rèn)為 0-20mA，所以必須要設(shè)定 為4-20mA ;因故障反饋信號是由輸出繼電器3得到，該信號設(shè)置1403為故障反信號， 所以接線注意接常閉點， 其它二個反饋信號 接常開點；同時必需檢查變頻器的各個跳針 與設(shè)定是否正確；其它按變頻器前述安裝要 求進(jìn)行。2、 一臺15KW 水泵做 PID控制，控制水 泵出口壓力穩(wěn)定。1) 設(shè)計思路：選用一臺 15KW 具有PID 功能的變頻器，可以不考慮輸入電

23、抗器，電 機(jī)速度由設(shè)定頻率與泵出口壓力作比較進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，設(shè)計應(yīng)考慮能手/自動轉(zhuǎn)換。2) 變頻器控制回路設(shè)計圖：3) 變頻器參數(shù)設(shè)定：代碼名稱設(shè)定值說 明代碼名 稱設(shè)定值說明990應(yīng)用宏6PID型1202.1恒速20Hz低速9904電機(jī)控制模式1選 用 速1203恒速240Hz中速度 控 制9905電機(jī)額定 電壓400V參 見 電 機(jī) 銘 牌1204恒速350Hz高速9906電機(jī)額定 電流30. 1A參 見 電 機(jī) 銘 牌1301AI1低 限0%對應(yīng)0V9907電機(jī)額定頻率50Hz參 見 電 機(jī) 銘 牌1302AI1高 限100%對應(yīng)10V990電機(jī)額定1460r/m參130AI220%對應(yīng)

24、8速度in見 電 機(jī) 銘 牌4低 限4mA9909電機(jī)額定功率15KW參 見 電 機(jī) 銘 牌1305AI2高 限100%對應(yīng)20mA1001EXT1 命令1手-2線 制 控 制1402輸 出 繼 電器22運行信號1002EXT2 命令6PID2線制 控 制1507AO 2輸出103選擇頻率模擬1003方向控制1正反轉(zhuǎn)控制1508AO 2低 值00Hz1102EXT1/EXT22定 義DI21509AO 2高值5050Hz1103AI1選擇1速 度 從AI1取 值1601允 許 信 號5DI5作急 停用1104模擬量最 小值00Hz4001P（ 增 益）XXX按實 際調(diào) 整1105模擬量最 大值

25、5050Hz4002I（ 積 分）XXX按實 際調(diào) 整1106AI2選擇19PID調(diào)節(jié)4003D（ 微 分）XXX按實 際調(diào) 整1107模擬量最 小值00Hz4005偏 差 信 號 取 反1取反 信號1108模擬量最 大值5050Hz4010設(shè)疋值1AI1為給定值1201恒速設(shè)定7定義段恒 速4027PID參 數(shù) 組0選PID1組其它參數(shù)可用變頻器默認(rèn)值，改善變頻器及 對電機(jī)的控制特性，如加、減速， U/F曲線 等由調(diào)試中按實際運行調(diào)節(jié)設(shè)定； PID 調(diào)節(jié) 參數(shù)需實際調(diào)試時對 40 參數(shù)組進(jìn)行修整改 善，特別注意的是泵的出口壓力與電機(jī)轉(zhuǎn)速 應(yīng)取反，即壓力高時要求降速，此參數(shù)在 4005 中設(shè)定

26、。4) 控制原理說明： 手動控制時，將手/自動轉(zhuǎn)換開關(guān)斷開 (DI2=0 )，手動轉(zhuǎn)換開關(guān)閉合 ( DI1=1 )，變 頻器將以 AI1 為參考控制速度， 調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn) 速。如果需要固定某一頻率點，也開以利用 恒速1 (DI3 )、恒速2 ( DI4)開關(guān)的組合， 得到三段速度， 設(shè)定為 20Hz、 40Hz、 50Hz， 可在參數(shù) 1202、 1203、 1204 中修改設(shè)定頻 率。自動作 PID 控制時，將手 /自動轉(zhuǎn)換開關(guān)閉 合 ( DI2=1 )， 自 動 PID 轉(zhuǎn) 換 開 關(guān) 閉 合 (DI6=1 )，此時 DI1 、 DI3、 DI4 均不起作用， 電機(jī)將以 AI1 為設(shè)定點， A

27、I2 為實際值進(jìn)行 PID 調(diào)節(jié)，泵出口壓力高，將會自動降低電 機(jī)轉(zhuǎn)速，以降低出口壓力，反之相反。當(dāng) 出 現(xiàn) 緊 急 事 故 時 ， 可 拍 下 急 停 按 鈕（DI5=0 ），將不允許電機(jī)啟動，起到保護(hù)作 用。電機(jī)的速度可由頻率表查看，由 AO2 輸出，應(yīng)注意模擬量與表量程值的對應(yīng)設(shè) 定。裝有二個指示燈表示電機(jī)的運行、 停止， 由輸出繼電器 2 的常開常、 閉點分別取得信 號。五、故障分析與維修： 變頻器是一個高精度、高科技的電子元 氣件，對它的故障處理，我們也應(yīng)由簡到繁 的原則去加以分析維修， 對于我們一般的現(xiàn) 場維護(hù)保養(yǎng)者，并不需要深入的了解其內(nèi)部 的構(gòu)造， 但應(yīng)掌握其一般故障發(fā)生的規(guī)律加 以分析處理。變頻器發(fā)生故障時，首先我們應(yīng)從變頻 器的顯示面板上讀取故障代碼， 此類代碼每 一種變頻器的代碼信息均不會一致， 但基本 都會有過流、過壓、過載、失壓、超溫、模 擬量丟失、通訊丟失等故障記錄。在 ABB-ACS550 變頻器中可由 04 組參數(shù)查得