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1、带你进入工控之门 学一种变频器序言：初次接触工控的人对其都会感到很神秘，许许多多的自动控制，错综复杂的联锁及很多高新的电气元器件，让人无从下手。其实我们只需掌握一些基本的知识，分解各个部件，了解各部件的性能及要点，然后再整合起来，就清晰多了。整个工控的组成好似人体一样，一般有：大脑（DCS），神经中枢（网络），躯干（PLC），手脚（现场执行器），五观（现场传感器）。今天我为大家谈谈现场执行器中的一个工控中常用的电气部件变频器。变频器由于其本身具有可调速及节能的重要特性，在近几年发展很快，广泛应用于各邻域。对于品种繁多的变频器和其本身内部各参数之多，我们往往第一次接触会感到无从下手，但我们可以从
2、各种变频器的共性中学习，掌握一种变频器，举一反三就能从而了解各种变频器的应用。下面我就用一种常用的变频器ABB-ACS550给大家讲解其在实际工作中的应用。一、 安装： 打开包装我们首先要查看的是选用的变频器功率是否与配套的电机功率一致，要求是变频器功率电机功率，否则变频器因功率不足带不起负荷而烧坏。变频器上一般会有如下标签：表示该变频器输入要求电压为3相380电压，频率50HZ，其上边的数字是一个适用范围，我们一般不用理会，因为国内的电压等级均满足其要求。输出电压为0至380V，3相交流，电流为6.9A，也就是能带3KW左右的电机，频率可调0-500Hz，一般我们应用中最大也只有60Hz。
3、一般变频器要求安装在无尘，无水气，无腐蚀的环境中，并在变频器本身上下左右周围留有一定的空间，有利散热。条件好的话最好能安装在特定的配电房内，并配有恒温设备，因为变频器本身也有发热，其电子元件会受温度的影响，如果其散热片上积尘多散热不好的话，会加剧变频器的损坏。 由于变频器本身是个干拢源，所以它产生的电磁干拢对其周围会有一定的影响，由其是对周围有DCS，PLC这种高精度工控设备更要注意安装中的每一环节。其解决方法有：1、在电源输入侧加装电抗器，现在有些变频器在设计时已经在输入端加入了抗干拢的电抗器，可以在订购时加以注意。2、在电源输出侧，即电机电缆选用带屏蔽的三芯或四芯对称电缆，其优点是电缆上的
4、电磁干拢是对称的，相互加以抵消，如以下图示：3、控制电缆选用屏蔽双绞线，如图所示：4、电缆屏蔽层在变频侧接CE端，变频器的PE、CE单独接地。电缆布线时，控制电缆与动力电缆分开，至少不小于20Cm距离。注意控制电缆的模拟量与开关量不用同一电缆。二、 接线：1、 电源的进线接变频器的U1、V1、W1，电缆接地线接PE；电机电缆接变频器的U2、V2、W2，电缆接地线接PE；变频器的GND接地；如果电机需要快速停机的话，需要变频器的R+、R-侧接止动电阻，上边有短接线的并拆除。如图：2、 数字输入控制常有开关、继电器等发出信号至变频器，其连接需按实际应用要求，一般有二种接线，如图： 注意：按以上不同
5、方式连接时，有些品牌的变频器会要求在变频上有跳针设置。常用的连接线有，变频器启动信号，变频器停止信号（有些启停是同一输入点，接通启动，断开停止），变频器正转信号，变频器反转信号（正转信号往往与启动是同一信号），变频器多段速度信号（如低速、中速、高速分三个输入信号接入）ABB-ASC550出厂默认DI1为启停信号（接通启动，断开停止）DI2为正反转信号（接通为反转，断开为正转）3、 模拟输入信号接线分电压型，电流型，及可变电阻信号输入，如图连接； 可变电阻信号输入电压信号输入电流信号输入连接AI1、AGND、10V屏蔽线接SCR连接AI1、AGND屏蔽线接SCR输入0-10V连接AI2、AGND
6、屏蔽线接SCR输入4-20mA 或0-20mA有些变频器会有跳针选择注意：选择AI1或AI2输入会有跳针选择， ABB-ACS550出厂设定为AI1为电压信号，AI2为电流信号，你可以自己加以设定重新选择。4、 数字开关量输出信号一般用于输出变频器的状态信号，如变频器准备好信号、运行信号、故障信号。ABB-ACS550变频器出厂默认如图： 各输出端可以编程设置，设置参见1041参数。5、 模拟量输出信号连接，一般变送为4-20mA用于输出变频器的电流值、频率值给DCS，PLC。接线如图所示： ABB-ACS550变频器出厂默认AO1为电流模拟信号，AO2为频率模拟信号，AGND为公共端，接线接
7、7、9或8、9接线端子。输出端子参数可设定。 三、 参数设定：参数设定是用好变频器的关健，在一个变频器中有几百个参数，但往往我们实际应用中只会用到最多几十个的参数，下面我就按通用的参数加以讲解，而这几个最基本的参数对各品牌的变频品同样适用，只是参数号不一样而已。1、 学会变频器操作面板的使用：各种变频的操作面板不完全一样，但基本功能相类似，一般面板上会有启动按钮（START）、停止按钮（STOP）、复位按钮（REST）、菜单翻页按钮（UP、DOWN）、确认按钮（ENTER）等。面板也有中文显示、英文显示及数字代码显示几种，当然中文显示菜单的面板操作最直观，我推荐订购时选用这种中文显示的面板，用
8、熟了的话可以不看操作手册，对现场维护可以提高工作效率。ABB-ACS550变频器出厂所带的面板如下图所示： 面板上的状态灯正常工作时为绿色，故障时为红色，左软键与右软键与我们手机上的有类似功能，分别对应显示屏电下方的左右菜单功能。在显示屏幕上一般有本地/远程控制（LOC/REM）、正/反转控制(P、Q)、电机转速（xxxxRPM）、电机电流（xxxA）、电机频率(xxHZ)及变频器的参数号等显示。2、 面板参数菜单： ABB-ACS550变频器面板参数有数字及字符（中文或英文）显示，刚入门的话可以只看参数号加以选择设定，对于我们不可能对每一种变频器的数字号参数背熟，这样的话会让你感到头痛的，我
9、们可以按操作手册选用参应的参数号。用熟了的话可以只看字符菜单，这样可以加快工作效率，下图为ABB-ACS500变频器面板的参数显示：3、 对变频器设定的常用参数：1） 电机参数：电机参数我们只需要将所配电机上的铭牌内容输入给变频器就行了，内容有电机功率、电机额定电流、电机极数、电机额定转速、电机额定电压等。ABB-ACS550变频器此参数的设定在99号参数组内（START-UP DATA）。在9902内还有一个运用宏参数，该参数可以让用户快速设置到相对应的实际应用中。代码名称范围分辨率缺省值用户SGroup 99: 起动数据9902宏参数1=标准，2=三线制、6=PID19904电机控制模式1
10、= 速度，2= 转矩，3= 标量1399905电机额定电压115345V或200600V1 V230V或400V99906电机额定电流0.2*Ihd2.0*Ihd0.1 A1.0*Ihd99907电机额定频率10.0500 Hz0.1 Hz50 Hz 99908电机额定转速5018000 rpm1 rpm1440 rpm / 99909电机额定功率0.22.0*Phd0.1 kW1.0 * Phd92） 基本参数：该参数一般有最低频率（常设为0Hz）、最高频率(常设为50Hz)、加速时间、减速时间（根据电机的大小设不同的值，如一般15KW设5秒左右，电机越大，时间越长）、最大电流、最大电压（此
11、二个参数是对变频器的保护，根据变频器铭牌设定或用默认值）ABB-ACS500变频器对以上参数设定在20号及22号参数组内。Group 20: 限幅代码名称范围分辨率缺省值用户S2001最小速度-3000030000 rpm1 rpm0 rpm2002最高速度030000 rpm1 rpm1500 rpm2003最大电流0 1.8 * Ihd0.1 A1.8 * Ihd2007最小频率-500500 Hz0.1 Hz0 Hz2008最高频率0500 Hz0.1 Hz50 Hz Group 22: 加速 / 减速2202加速时间0.01800 s0.1 s5 s2203减速时间0.01800 s0
12、.1 s5 s3） 指领输入参数：对应的是开关量及模拟量输入端接口的设定，一般有启动方式（本地/远程选择）、启动/停止、正转/反转、多段速度控制、模拟电流及模拟电压输入选择等。ABB-ACS550变频器此类参数设定在10号、11号、12号参数组内。Group 10: 指令输入代码名称范围分辨率缺省值用户S1001接线端功能设定01012(2线制启停方式)1003电机转向设定1313(双向)Group 11: 给定选择1103模拟量设定选取01711(从键盘上选取)1104模拟量给定最小值0500 Hz / 030000 rpm0.1 Hz / 1 rpm0 Hz / 0 rpm1105模拟量给
13、定最大值0500 Hz / 030000 rpm0.1 Hz / 1 rpm50 Hz / 1500 rpmGroup 12: 恒速运行1201多段速度设定014, -1-1419(由DI3DI4控制三段速度)1202速度1030000 rpm / 0500 Hz1 rpm / 0.1 Hz300 rpm / 5 Hz1203速度2030000 rpm / 0500 Hz1 rpm / 0.1 Hz600 rpm / 10 Hz1204速度3030000 rpm / 0500 Hz1 rpm / 0.1 Hz900 rpm / 15 HzGroup 13: 模拟输入1301模拟量低限0100%
14、0.1%0%1302模拟量高限0100%0.1%100%1303模拟量滤波010 s0.1 s0.1 s4） 输出参数：对应开关量及模拟量的输出端口设定，一般有准备、运行、故障信号及电流、频率模拟输出。ABB-ACS550变频器此类参数设定在14号、15号参数组内。 对于一般变频器以上参数设定完，变频器即可投入正常运行，各种品牌的变频器可根据其自己的参数号进行设定，但对于一些特定场合的应用我们还需进一步高级参数设定。Group 14: 继电器输出代码名称范围分辨率缺省值用户S1401继电器输出103611(准备)1402继电器输出203612(运行)1403继电器输出303613(故障取反)Group 15: 模拟输出1501AO1 模拟设义99.1991103(模拟电流值)1502A
