浅谈ABB变频器起升宏中制动器控制信号的使用方法

浅谈ABB变频器起升宏中制动器控制信号的使用方法

李力步超鄢鹏程

（北京起重运输机械设计研究院有限公司北京100007）

摘要：本文以ABB变频器起升宏为对象，结合起重机实际电气设计中遇到的常见问题，对ACS800起升宏中的制动器控制信号的使用方法进行分析说明，并进一步提出了解决常见问题的方法和思路。

关键词：ABB变频器；起升宏；制动器控制

Abstract:ThispapertakesABBfrequencyconverterhoistingmacroastheobject,combineswiththecommonproblemsencounteredintheactualelectricaldesignofcrane,analysesandexplainstheusemethodofbrakecontrolsignalinACS800hoistingmacro,andfurtherputsforwardthemethodsandideastosolvethecommonproblems.

Keywords:ABBfrequencyconverter;hoistingmacro;brakecontrol

ABB公司ACS800系列变频器专为工业应用而设计，特别适合与工业工程控制领域，在起重行业广泛应用，且口碑良好。我司起重机设备上的起升机构及大、小车运行机构也多采用ACS800系列变频器进行调速。其中起重机起升机构使用ACS800带提升软件（N652）变频器，大、小车运行机构使用标准软件变频器。就起重机设备电控而言，各机构驱动电机的制动器控制是整个电控工艺中最为关键的环节。不仅关系着设备的操控性能，而且关系着设备的安全问题。在变频调速的起重机设计中，各机构的制动器打开信号多取自变频器数字量输出点。由于变频器的输出点可自定义多种功能，因此，正确理解并合理使用开关量输出点的各种功能显得尤为重要。

ACS800带提升软件（N652）变频器标配有三组数字量继电器输出信号，即端子排X25；X26；X27（功能设置分别对应变频器参数14.1；14.2；14.3）。其中，这三组端子排的1，2端子连接常闭触点，2,3端子连接常开触点。现有的电气设计方案中，作为PLC起升程序控制中最重要的信号—“制动器打开信号（brakelift）”，便取自于以上三组输出继电器信号之一。

在过去的设计中，设计人员对该信号的重视程度不高，处理较为随意。既有将“制动器打开信号”设计在X25（即输出1），也有在X26（输出2）等。同时，对该信号的名称定义既不也不统一，有称“运行中信号(running)”，也有称“变频器就绪信号(ready)”的。在此基础上，如现场调试人员对变频器进行参数设置时参考的参数版本正好与该项目信号定义的位置不同，或是对该参数理解不够，疏忽了检查等原因，则很可能将“运行中信号(running)”或“变频器就绪信号(ready)”定义到“制动器打开信号（brakelift）”的位置，从而引起严重的设备故障及安全隐患（起升时抓斗掉落）。

对于上述继电器输出可能定义的几种功能，简单解释如下：

1.“变频器就绪信号(ready)”为变频器上电自检无误后，进入待机状态便可输出该信号。

2.“运行中信号(running)”当变频器一旦启动，转矩控制器开始工作，便可输出该信号。

3.“制动器打开信号（brakelift）”为“运行中信号(running)”输出后，在通过变频器内部的转矩验证程序，对电机的转矩进行确认，确保转矩满足要求后再输出该信号。

通过上述的解释可以看出，三种信号存在着很大的差别，使用情况完全不同。对于起升机构制动器控制而言，必须使用经过转矩验证后的“制动器打开信号（brakelift）”。如不慎错误使用“运行中信号(running)”，在抓斗轻载时，制动器看视也是正常的受控开闭，但是在重载的情况下，完全可能由于电机转矩未通过转矩验证，且转矩不足，而导致“溜钩”，造成重大事故。但就大小车运行而言，由于不存在抓斗负载的原因，“运行中信号(running)”可作为大小车制动器打开的控制信号。

因此，在实际的设计调试过程中，应统一标准，以免出现设计与调试上的偏差，造成重大事故。

对于起升机构设计建议如下：

1.设计环节，统一规定将X25：2，3作为起升制动器控制信号点，对应的变频器参数14.1设置为（brakelift），67.9设置为（PAR67.10）,67.10设置为（100%）（如遇特殊情况该参数值可适当加大）。

2.统一规定将X27：2，3作为变频器故障输出信号点，对应的变频器参数14.3设置为（fault）。

3.为避免信号混乱繁杂，常规设计中，起升变频器取消调试过程中无实际作用的“运行中信号(running)”及“变频器就绪信号(ready)”。

对于大小车机构建议如下：

1.在设计环节，统一规定将X25：2，3作为起升制动器控制信号点，对应的变频器参数14.1设置为（running）。

2.统一规定将X27：2，3作为变频器故障输出信号点，对应的变频器参数14.3设置为（fault）。

3.为避免信号混乱繁杂，常规设计中，大小变频器取消调试过程中无实际作用的“变频器就绪信号(ready)”。

推荐设计图例如下图1：

图1

通过上述系统的功能梳理及对设计的规范约束，不仅可使设计人员进一步理解该功能的使用，并且可减少设计错误及设备的故障率，并进一步提高设备的安全性。

参考文献

[1]GB/T3811-2008起重机设计规范[S]

[2]ACC800提升机应用程序7.4（+N652）

作者简介：李力（1982-03-04），男，汉族，籍贯：湖南省衡阳市，当前职称：高级工程师，学历：本科，研究方向：起重电气