ABB ACS800變頻器自定義編程的應(yīng)用

李瑞杰　王軍

摘? 要：變頻器又叫變頻調(diào)速器，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓及頻率的調(diào)整，其輸出波形為模擬正弦波，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，尤其在橋式起重機(jī)等大型設(shè)備上。一臺(tái)橋式起重機(jī)需要多個(gè)變頻器來(lái)驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)2個(gè)機(jī)構(gòu)的電機(jī)不可能同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，我們可以考慮使用同一臺(tái)變頻器來(lái)驅(qū)動(dòng)不同參數(shù)的電機(jī)。該文將利用變頻器內(nèi)部功能用戶宏來(lái)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)，從而減少變頻器使用數(shù)量，節(jié)約成本。

關(guān)鍵詞：ACS800變頻器;自定義編程;電機(jī)

中圖分類號(hào)：TN77? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

橋式卸船機(jī)是一種大型起重機(jī)，用來(lái)將大船上的貨物搬運(yùn)至陸地上，其卸貨的效率對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)十分重要，該文探討的橋式起重機(jī)主要是用來(lái)卸煤炭沙石，需要將貨物放入漏斗，通過(guò)漏斗上的振蕩器（由電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生振動(dòng)，振蕩器所使用的電機(jī)稱為振動(dòng)電機(jī)）將貨物送至地面皮帶，而漏斗位置可以移動(dòng)，切換至多條皮帶，在切換時(shí)需要驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)達(dá)到切換位置的目的，因此稱其為移動(dòng)架電機(jī)。因2個(gè)機(jī)構(gòu)的電機(jī)不可能同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)也都需要依靠變頻器來(lái)進(jìn)行調(diào)速驅(qū)動(dòng)，那么我們可以利用變頻器自定義編程功能來(lái)驅(qū)動(dòng)2個(gè)機(jī)構(gòu)，從而減少變頻器的使用。

1 ABB ACS800系列變頻器

ACS800系列變頻器具有自定義編程、啟動(dòng)向?qū)?、高集成度等?yōu)點(diǎn)，該文使用的自定義編程優(yōu)勢(shì)明顯，可以實(shí)現(xiàn)PLC編程，將一些簡(jiǎn)單的控制交給變頻器，減少在程序上的改動(dòng)，提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。除此之外，該系列變頻器帶有電機(jī)自檢測(cè)功能以及多種保護(hù)功能，一旦出現(xiàn)故障能夠及時(shí)通過(guò)面板顯示故障代碼，通過(guò)手冊(cè)即可找到解決辦法，被廣泛運(yùn)用在橋式起重機(jī)上。

其中該系列變頻器的自定義編程與傳統(tǒng)的參數(shù)編程相比，有更好的適應(yīng)性，等于直接在其變頻器內(nèi)部加設(shè)了一臺(tái)小型PLC。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，也不需要再附加任何的軟硬件，可直接使用該功能，讓工業(yè)控制更為簡(jiǎn)便。

2 ACS800變頻器在橋式起重機(jī)上的實(shí)際應(yīng)用

2.1 系統(tǒng)需求

在橋式起重機(jī)卸貨的過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)流程的轉(zhuǎn)換和對(duì)電機(jī)速度控制的自動(dòng)化，我們利用變頻器自編程功能，來(lái)達(dá)到同時(shí)提高變頻器效率的目的。系統(tǒng)需滿足司機(jī)在駕駛室里通過(guò)旋鈕開(kāi)關(guān)對(duì)變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行選擇，當(dāng)選擇至振蕩器時(shí)，有自復(fù)位旋鈕可對(duì)電機(jī)的速度進(jìn)行調(diào)整，從而調(diào)整振動(dòng)頻率控制落料流量;當(dāng)選擇至移動(dòng)架時(shí)，可操作另一旋鈕對(duì)移動(dòng)電機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)控制，達(dá)到移動(dòng)架向正確方向移動(dòng)的目的。

2.2 硬件線路

根據(jù)電機(jī)大小選擇空開(kāi)及接觸器，根據(jù)系統(tǒng)需求連接電路，為使變頻器達(dá)到我們的控制要求，需有選擇性的對(duì)RMIO板上的I/O口端子進(jìn)行設(shè)置，該文中使用X22端子口（數(shù)字量輸入）來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。該文使用的接口端子及對(duì)應(yīng)功能見(jiàn)表1。

根據(jù)系統(tǒng)需求，對(duì)各端子的功能進(jìn)行調(diào)整和接線，其中DI1用于控制啟動(dòng)和停止變頻器。

DI2用來(lái)實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)功能，當(dāng)切換至移動(dòng)架時(shí)，可以左右移動(dòng)切換流程;DI3用于切換用戶宏，即切換移動(dòng)架及振蕩電機(jī)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng);DI5、6用來(lái)進(jìn)行頻率調(diào)整，在驅(qū)動(dòng)振蕩電機(jī)時(shí)，可以進(jìn)行振蕩幅度調(diào)整，控制落料流量;DI7為其端口公共電源端子。

外部控制則使用旋鈕開(kāi)關(guān)進(jìn)行操作，用于調(diào)節(jié)頻率的旋鈕應(yīng)帶自復(fù)位功能，軟件程序上設(shè)置為脈沖信號(hào)，接收一個(gè)脈沖則頻率相應(yīng)增減一個(gè)數(shù)值，只有這樣才不會(huì)導(dǎo)致頻率一直處在增加或減少的狀態(tài)。而切換控制機(jī)構(gòu)的旋鈕則采用常規(guī)旋鈕即可，保證司機(jī)操作過(guò)程中能明確知道變頻器正在驅(qū)動(dòng)哪個(gè)機(jī)構(gòu)。

2.3 程序控制

變頻器自定義編程的使用，大大減少了在程序上的控制，在該系統(tǒng)中程序控制部分相對(duì)簡(jiǎn)單，只需注意對(duì)2個(gè)機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)聯(lián)鎖條件進(jìn)行限定，防止在不適合的位置或時(shí)間啟動(dòng)。在切換至移動(dòng)架時(shí)，應(yīng)有移動(dòng)架位置聯(lián)鎖，避免移動(dòng)架向范圍外的地方移動(dòng)，同時(shí)在東西兩側(cè)設(shè)置急停限位，連入程序聯(lián)鎖，避免移動(dòng)架超出行程范圍。在切換至振蕩器時(shí)，則應(yīng)該有移動(dòng)架的準(zhǔn)確位置確認(rèn)信號(hào)，防止在移動(dòng)架錯(cuò)位的情況下開(kāi)啟落料，造成撒漏。同時(shí)對(duì)于輸出的啟動(dòng)信號(hào)，需要進(jìn)行互鎖，防止2個(gè)機(jī)構(gòu)同時(shí)輸出啟動(dòng)信號(hào)，造成變頻器故障。對(duì)其余驅(qū)動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)的故障，也可以通過(guò)輸出繼電器輸出故障，更快鎖定故障發(fā)生時(shí)的故障點(diǎn)，在幫助司機(jī)了解故障后進(jìn)行檢查復(fù)位操作，減少查找時(shí)間，該文未使用該功能。

2.4 變頻器參數(shù)設(shè)置

ACS800系列變頻器中的應(yīng)用宏程序是經(jīng)過(guò)預(yù)編程的參數(shù)集，在該文中我們使用自定義的標(biāo)準(zhǔn)宏，來(lái)將2個(gè)機(jī)構(gòu)所設(shè)置的參數(shù)及電機(jī)標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)保存到永久內(nèi)存中，即使變頻器斷電后再重新投入使用，參數(shù)仍舊可以被調(diào)用。

首先設(shè)置10.01參數(shù)，將其設(shè)置為（DI1，2）的控制方式，當(dāng)有啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，通過(guò)中間繼電器給到變頻器端子，正向啟動(dòng)傳動(dòng)單元，運(yùn)用此控制方式需注意，當(dāng)發(fā)生故障停止驅(qū)動(dòng)后進(jìn)行復(fù)位操作，如果仍有啟動(dòng)信號(hào)會(huì)直接重新啟動(dòng);第二步設(shè)置反轉(zhuǎn)參數(shù)，將參數(shù)10.03設(shè)置為允許用戶定義轉(zhuǎn)向，在DI2端子有信號(hào)時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)反向運(yùn)轉(zhuǎn);第三步設(shè)置切換用戶宏功能，將16.05參數(shù)設(shè)置為DI3，則在檢測(cè)到信號(hào)上升沿時(shí)啟動(dòng)用戶宏1（振蕩器），在檢測(cè)到信號(hào)的下降沿時(shí)啟動(dòng)用戶宏2（移動(dòng)架），而具體的電機(jī)參數(shù)等在參數(shù)99中進(jìn)行設(shè)置，因其設(shè)置與正常變頻器設(shè)置一樣，該文不進(jìn)行詳細(xì)講述，需注意參數(shù)設(shè)置完成后，在參數(shù)92進(jìn)行保存，注意區(qū)分用戶宏，另外因其參數(shù)數(shù)據(jù)記錄在變頻器內(nèi)部存儲(chǔ)卡內(nèi)，當(dāng)修改次數(shù)增多，內(nèi)存滿時(shí)，在下次修改保存時(shí)會(huì)進(jìn)行內(nèi)部清理，時(shí)間持續(xù)較長(zhǎng)，此時(shí)切記不可斷開(kāi)電源，否則會(huì)導(dǎo)致電路板故障，難以修復(fù);最后對(duì)頻率控制功能進(jìn)行設(shè)置，參數(shù)11.02設(shè)置其中一個(gè)外部給定，根據(jù)外部給定相關(guān)參數(shù)位置進(jìn)行修改，該文使用外部給定1，緊接著在11.03設(shè)置外部端子給定信號(hào)源，將其設(shè)置為（DI5U，6D）后即可通過(guò)端子來(lái)改變頻率。

3 結(jié)語(yǔ)

該文對(duì)ACS800系列變頻器的自編程功能進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，在橋式起重機(jī)中有著十分好的效果，交由變頻器進(jìn)行控制轉(zhuǎn)換，提高了系統(tǒng)的可靠性、安全性，同時(shí)單一變頻器驅(qū)動(dòng)2個(gè)機(jī)構(gòu)電機(jī)，可以減少庫(kù)存量，提高效率，節(jié)約成本。此次應(yīng)用還只是利用了數(shù)字量接口來(lái)完成，還有模擬量及拓展模塊等，如果熟練運(yùn)用各種接口，將它們投入實(shí)際應(yīng)用，相信其自編程功能還將有更多更為出色的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]吳柄章.PLC與變頻器在橋式起重機(jī)控制系統(tǒng)改造中的應(yīng)用[J].質(zhì)量探索，2016（6）：68-67.

[2]瞿俊杰，劉韓臣，倪青亮.變頻器在橋式起重機(jī)中的應(yīng)用[J].設(shè)備管理與維修，2017（11）：98-99.

[3]張彥廣.ABB ACS800系列變頻器在橋式起重機(jī)的應(yīng)用及相關(guān)問(wèn)題研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（31）：148.