ABB變頻器使用教程

1、教你如何使用ABB變頻器序言：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 TO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 部件一一變頻器。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

2、從下手，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。F面我就用一種常用的 ABB變頻器-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，要求是變頻器功率電機(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3KW左右的電機(jī)，頻率可 調(diào)0-500Hz ，

3、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的電抗器，可以在訂購時加以注丿意、。2、在電源輸出側(cè)，即電機(jī)電纜選

4、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：4、電纜屏蔽層在變頻側(cè)接 CE端，變頻器的PE、CE單獨(dú) 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、VI、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，

5、其連接需按實際應(yīng)用要求，一般有二種接線，如圖：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；可變電阻信號輸電壓信號輸入電流信號輸入入連接AI1、AGND 、 10V屏蔽

6、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擇注意：選擇All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(yùn)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 o接線如圖所示：ABB-ACS5

7、50 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

8、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： 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能 在顯示屏幕上一般有本地 /遠(yuǎn)程控制（LOC/REM ）、正/ 反轉(zhuǎn)控制（、）、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

9、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，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(yùn)用宏參數(shù)，該參數(shù)可以讓 用戶快速設(shè)置到相對

10、應(yīng)的實際應(yīng)用中。代碼名稱范圍分辨率缺省值用戶SGroup 99:起動數(shù)據(jù)1 =標(biāo)準(zhǔn)，2=三線9902宏參數(shù)1制、6=PID電機(jī)控制1=速度，2=轉(zhuǎn)990413模式矩，3=標(biāo)量電機(jī)額定115 345V 或230V 或99051 V電壓200 600V400V電機(jī)額定0.2*Ihd 99060.1 A 1.0*Ihd電流2.0*Ihd電機(jī)額定990710.0 500 HZ0.1 HZ 50 HZ頻率電機(jī)額定1440990850 18000 rpm 1rpm轉(zhuǎn)速rpm /電機(jī)額定0.199090.2 2.0*Phd1.0 * Phd功率kW2） 基本參數(shù)：該參數(shù)一般有最低頻率（常設(shè)為OHZ ）、最高

11、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率缺省值用S戶-30000 300002001最小速度rpm1 rpm0 rpm?15002002最高速度0 30000 rpm1 rpmrpm?2003最大電流0 1.8 * Ihd0.1 A1.8 * Ihd?2007最小頻率-500 500 HZ0.1 HZ0 HZ?2008最咼頻

12、率0 500 HZ0.1 HZ50 HZ?Group 22: 加速/減速2202 加速時間 0.0 1800 S0.1 S5 S2203 減速時間 0.0 1800 S0.1 S5 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分辨率缺省值戶接線端功2（2線制啟10010 101能設(shè)定停方式）電機(jī)轉(zhuǎn)向10031313（雙向）設(shè)定Group 11:給定選擇1（從

13、鍵盤1上選取）0.1 HZ0 HZ / 0/ 1rpm rpm0.1 HZ 50 HZ /模擬量設(shè)1103定選取模擬量給1104定最小值1105模擬量給0 170 500 HZ / 030000 rpm0 500 HZ / 0定最大值 30000 rpm/11500rpm rpmGroup 12:恒速運(yùn)行多段速度1201設(shè)定1202速度0 500 HZ1203速度0 500 HZ1204速度0 500 HZ9（由DI3DI4 控1制三段速度）1 rpm300/ 0.1rpm / 5HZHZ1 rpm600/ 0.1rpm / 10HZHZ1 rpm900/ 0.1rpm / 15HZHZ0 3

14、0000 rpm /0 30000 rpm /0 30000 rpm /0 T4,-1 -14Group 13:模擬輸入模擬量低13010 100%限0.1% 0%模擬量高13020 100%0.1%100%限 模擬量濾13030 10 S0.1 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(yùn)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(yùn) 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

15、14: 繼電器輸出代碼1401名稱繼電器輸出1范圍分辨率1缺省值1（準(zhǔn)備）用S戶0 36繼電器輸1402出20 3612（運(yùn)行）1403繼電器輸0 3613（故障取1508Group 15:模擬輸出AO1模擬150199199設(shè)義AO1最小1502量程AO1最大1503量程AO1最小15040.0 20.0 mA值A(chǔ)O1最大15050.0 20.0 mA值1506 AO1 濾波 0 10 S103（模擬1電流值）由參- 數(shù)0103定義由參- 數(shù)0103定義0.10 mAmA0.120.0 mAmA0.1 S 0.1 SAO2模擬150799 199設(shè)義AO2最小量程104（模擬1頻率值）由參數(shù)

16、0104定由參A02最大1509- 數(shù) 0104 定量程義1510AO2值最小0.0 20.0 mA0.10 mAmA0.1mA0.1 S20.0 mA0.1 SAO2最大15110.0 20.0 mA1512 AO2 濾波 0 10 S值4、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

17、反轉(zhuǎn)帶速度控制1）設(shè)計思路：選用一臺具有正反轉(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(yùn)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4-2OmA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模擬量最小值00Hz9904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7 . 0A參見1302模擬

18、100%對應(yīng)定電流電機(jī)銘牌量高限20mA9907電機(jī)額定頻率50Hz參見電機(jī) 銘牌1401輸出繼電器11準(zhǔn)備信號9908電機(jī)額定速度1410rmin參見電機(jī)銘牌1402輸出繼電器22運(yùn)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方向控制3正反轉(zhuǎn)控制1504AO1最小值44mA1103AI1選擇1速度從AI11505AO1最大2020mA取值值其它參數(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(yùn)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

19、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O-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：

20、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6PID120恒速20Hz低速2型219904電機(jī)控制模式1選用速度控制1203恒速240Hz中速9905電機(jī)額定電壓400V參見電機(jī)銘牌1204恒速350Hz高速990f6電機(jī)額定電流30 . 1A參見電機(jī)銘牌1301AI1低限0%對應(yīng)0V990電機(jī)額定頻50Hz參見130AI1100對應(yīng)7率電機(jī)銘牌2高限%10V990電機(jī)額定速1460rmi參見130AI220%對應(yīng)8度n電機(jī)銘牌4低限4mA990電機(jī)額定功15KW參見130AI2100對應(yīng)9率電機(jī)銘牌5高限%20mA1001EXT1命令1手-2線制控制1402輸出 繼電器22運(yùn)行信號100

21、EXT2命令6PID150AO103選擇22線72輸頻率制控出模擬制100方向控制1正反150AO00Hz3轉(zhuǎn)控82低制值110EXT1/EXT2定義150AO5050Hz22DI292高值110AI1選擇1速度160允許5DI53從1信號作急AI1停用取值110模擬量最小00Hz400PXXX按實4值1（增際調(diào)益）整1105模擬量最大值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)定值1AI1為給定值1201恒速設(shè)定7定

22、義三段恒速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(yùn)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。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（DH=I ）,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

23、，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，AI2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(yùn)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

24、技的電子元?dú)饧?，對它的故障?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)查得歷史故障記錄。同時一般故障時我們可以從面板 上的指示燈變?yōu)榧t色加以判斷。在分析故障時，我們還可以從變頻器的實際檢測數(shù)據(jù)中檢查 實際的開關(guān)量信號、模擬量信號及實際變頻器運(yùn)行數(shù)據(jù)加以 判斷是否正常，ABB-ACS550 變頻器此類信號值的檢查可 在01號參數(shù)組查得。另外我們應(yīng)注意變頻的特性參數(shù)是否