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侯國峰
1 引言
變頻調速，特別是變頻調速技術的發展，已使世界范圍內的電氣傳動控制領域發生了根本性的變革。它是計算機控制技術、智能控制技術（各種非線形控制）、光電技術、電力電子技術，甚至冷卻技術的綜合產物。由于變頻器具有高動態、高性能、高品質、大容量、節能等顯著的特點，并以其優越的調速性能和節能優勢在中國鋁業公司中州分公司工業生產中得到廣泛應用，并取得了可觀的經濟效益。特別是在風機和泵類采用變頻調速進行節能運行后，節約了電費，降低了生產成本，減少啟動時對電網的沖擊，操作簡便省力，改善了工作環境，并易于實現自動化，風量流量可根據生產工藝的要求控制的更為準確、快速。
ABB 公司的變頻產品在實際應用控制中只需選擇九種應用宏之一，相應的所有參數都自動改變，這些預設的應用宏的配置大大節省了調試時間。ACS 600系列變頻器是ABB公司采用直接轉矩控制（DTC）技術，結合諸多先進的生產制造工藝推出的高性能變頻器，它優良的速度控制和轉矩控制特性、完整的保護功能以及靈活的編程能力，在中州分公司的工業現場得到了廣泛的應用。下面對 ACS 600變頻器在中州分公司幾種常用的控制方式作一介紹。
2 機旁控制（如圖1所示)
(1) 應用范圍
本原理可滿足機旁控制及變頻器面板控制的需要。機旁控制能達到啟、停、調速要求，根據用戶需要，還可自行選用轉速反饋及電流反饋。
(2) 應用說明
本原理所選用的應用宏為工廠宏。這種控制狀態下，所有的傳動命令都可以由控制盤或機旁給出，當前控制地的選擇由控制盤按鍵上的“LOC?REM”鍵完成。機旁給定信號連接到模擬輸入口AI1（X21.3、X21.4)，啟動、停止信號連接到數字輸入口DI1（X22.1）和DI2(X22.2)。轉速、電流反饋信號連接到模擬輸出口AO1(X21.9、X21.10)、AO2(X21.11、X21.12)。啟、停信號根據相應的參數設置為脈沖信號。外部給定為0～10V，模擬輸出為4～20mA。若有的工業現場與變頻器室相距較遠時，0～10V的電壓信號可能隨著傳輸距離延長受到干擾增大并衰減，筆者采用DI3(X22.3)、DI4(X22.4)端口增加加速按鈕SB3和減速按鈕SB4，通過宏對參數的設置，在現場按SB3電機增速看轉速表達到速度后松手，同理SB4減速。這樣就完全解決了距離和信號衰減的問題，而且實際運用效果良好。圖中增加交流接觸器KM是為了在實際運行過程中搖測電機絕緣時防止擊穿變頻器內元器件。
(3) 外部線路設計
外部線路連接由變頻器到機旁控制箱選用屏蔽電纜一根：KVVP 0.45/0.75KV 10?.5 。如用戶選用數字顯示表，則需增加控制電纜一根：KVV 0.45/0.75KV 2?.5 作為數顯表的電源。控制優點：
① 操作簡便，控制直觀；
② 線路簡單，施工容易，維護方便；
③ 外部控制線只一根電纜就達到控制要求，可節約投資成本和資源。
3 手/自動控制（如圖2所示）
(1) 應用范圍
本原理可滿足變頻器面板控制及外部手/自動控制的需要（相當于三地控制）。手動控制即機旁控制，自動控制即DCS系統控制，變頻器面板也可在變頻器室進行控制。在本設計中，DCS系統控制為主要控制方式，手動控制只作為試車及檢修設備時或其它特殊情況下使用。所以機旁只設啟、停、事故開關按鈕，而不設調速用電位器及轉速反饋表。DCS系統則可進行啟、停、調速控制并接入轉速、電流反饋。
(2) 應用說明
本原理所選用的應用宏為手/自動宏。這種控制狀態下，傳動命令由控制盤、機旁、計算機給出，當前控制地的選擇由控制盤按鍵上的“LOC?REM”鍵完成。置于外部控制時，有兩個外部控制地：EXT1（手動）和EXT2（自動）。機旁（即手動）啟停信號連接到數字DI1(X21.1)，手動給定因不作為生產要求，在參數中設置為DCS系統給定。給定信號連接到模擬輸入口AI2(X21.5、X21.6)，計算機啟動、停止信號連接到數字輸入口DI6(X22.6)，手/自動控制轉換連接到數字輸入口DI3(X22.3)，EXT1（手動）和EXT2（自動）間的選擇由DI3決定。轉速、電流反饋信號連接到模擬輸出口AO1(X21.9、X21.10)、AO2(X21.11、X21.12)。啟、停信號根據相應的參數設置為通、斷式信號。外部給定為4～20mA，模擬輸出為4～20mA。
DCS系統操作說明：DCS系統得到變頻器準備信號后，發出啟動命令，變頻器運行后給一個運行反饋信號到DCS系統，DI6接點保持常閉，然后根據生產現場和實際需要由DCS系統準確調速。
(3) 外部線路設計
變頻器到機旁控制箱：KVV 0.45/0.75KV 8x1.5電纜一根。
變頻器到計算機： KVVP 0.45/0.75KV 7x1.5 電纜兩根,KVV 0.45/0.75KV 2x1.5 電纜一根。
(4) 控制優點
① 操作簡便，控制直觀、精度高；
② 線路簡單，施工容易，維護方便；
③ 外部控制線四根電纜達到控制要求，節約投資成本和資源。
④ 手/自動分開，更利于組織生產。
上兩種方式外，還有一種適用于DCS系統控制而控制精度更高的方式。ACS 600可以通過適配器模塊與外部控制系統（通常是現場總線）連接。現場總線適配器模塊與ACS 600 NICO板的通道CH0通過遵守DDCS協議的光纖連接。另外，還可以通過NICO-01板上的端子與符合Modbus協議的RS-485總線相連，傳動可以從現場總線接收到所有的控制信息或控制區可以分布于現場總線和其它控制地。因涉及到通訊及編程部分，此處就不作重點介紹。
上述的幾種控制方式，在不同的控制要求下，實踐證明，實用性很強，達到了良好的應用效果。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號