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1 引言
目前，国内的采煤机多采用abb acs800系列变频器，安川的g5、g7变频器，西门子最近推出一款水冷变频器，其他例如丹佛斯、ab等多家国内外变频器都应用到了采煤机牵引电机的变频调速中。采煤机的牵引部变频调速主要有两种方式：一种是一拖一，即采煤机的两个牵引电机分别由两个变频器控制，然后由上级控制器或两个变频器设置主从机实现同步；另一种是一拖二，即采煤机的两个牵引电机由同一个变频器控制。abb变频器因其较早被用于矿用设备中，且其dtc控制方式具有良好的低频特性、采煤机一拖一控制电机时开环控制同步效果良好等优点，受到煤矿用户的信赖与好评。 2 abb acs800变频器一拖一控制参数设置
在一拖一的控制方式下，两个变频器被设置为主机与从机，上级控制器仅须对主机发出控制指令，便可实现两个电机的同步控制。abb acs800系列变频器在设置主从控制时，主要针对60组参数的调整，下面详细介绍第60组参数的意义及调整方法：
（1）60.01 mater link mode
本参数决定了传动单元在主/从机连接中的角色。若设置为master，则当前设置的变频器为主机，上级控制器的控制指令要发送给这台变频器；若设置为follower，则当前设置的变频器为从机，上级控制器不必向这台变频器发出控制指令。
（2）60.02 torque selector
该参数的缺省值是torque。一般地，该参数值仅在从机站中需要调整。并且该参数只有在参数99.02 application macro 设置为t ctrl （torque control）时才可见。该参数选择用于电机转矩控制的给定信号。
speed：从机的速度调节器输出用作电机转矩控制的给定信号。也就是从机是以主机的速度指令为控制指令。传动单元在速度控制模式下。如果主机和从机的电机轴采用柔性连接，该设置可以用在主机和从机上，以使主机和从机之间可以存在轻微的速度差别。
torque：传动单元在转矩控制模式下。转距控制为缺省值。如果主机和从机的电机轴采用刚性连接（例如用齿轮或链条），从机应采用转距控制，以使主机和从机之间不存在速度差别。
minimum：转矩选择器比较转矩给定值和速度调节器的输出值，其中较小的值用作电机转矩给定值。仅在特殊场合下使用。
maximum：转矩选择器比较转矩给定值和速度调节器的输出值，其中较大的值用作电机转矩给定值。仅在特殊场合下使用。
add：转矩选择器将速度调节器的输出加到转矩给定中。传动单元在正常的运行范围内为转矩控制。add 选项和视窗控制一起为转矩控制模式下的从机形成了一种速度监视功能：
● 在正常的运行范围内，从机遵循主机的转矩给定信号。
● 只要速度偏差值（速度给定值减实际速度值）处在参数定义范围内，视窗控制将会保持速度调节器的输入和输出为0。
● 如果速度偏差超出窗口范围，视窗控制会将误差传至速度调节器。而速度调节器输出将会增加或减少内部转矩给定值，并且停止改变实际速度。
zero：本选项将转矩选择器的输出设置为零。
（3）60.03 window sel on
该参数选择window控制。一般地，window控制只用在从机站中。该参数的缺省值是 no（也即window控制状态为off）。视窗控制与参数60.02 torque selector中的选项add一起为转矩控制的传动形成了一种速度监视功能。
该参数只有当参数99.02 application macro设置为tctrl时才可见。为使视窗控制有效，必须激活外部控制地2(ext2)。
no：关闭视窗功能。此为缺省值。
yes：启动视窗控制。只有当参数60.02 torque selector 设置为add 时，才使用该设置。
视窗控制监视速度偏差值（速度给定值减去实际速度值）。在正常的运行范围内，视窗控制会保持速度调节器的输入为零。速度调节器仅在下列条件下有效：
● 速度偏差值超过了参数60.04 window widthpos 的值。
● 负速度偏差的绝对值超过了参数60.05 window widthneg 的值。
当速度偏差值超出了窗口范围，偏差值的超出部分将被输入到速度调节器。速度调节器产生一个与输入和增益（参数23.01 gain）相关的给定输出，转矩选择器将此输出给定加入到转矩给定，产生的结果就是传动单元的内部转矩给定。
例如，在负载减少的情况下，传动单元的内部转矩给定将会减小，从而防止了电机速度的过度升高。如果视窗控制功能失效，电机速度将会升高，一直增加到传动单元的速度极限值为止。(参数20.01 minimum speed和20.02maximum speed定义了速度的极限值。)
（4）60.04 window width pos
参见参数60.03 window sel on。该参数只有当参数99.02 application macro设置为t ctrl 时才可见。参数可调范围：0 … 1500 rpm，缺省值：0。
（5）60.05 window widthneg
参见参数60.03 window sel on。该参数只有当参数99.02 application macro设置为t ctrl 时才可见。参数可调范围：0 … 1500 rpm，缺省值：0 。
（6）60.06 droop rate
转差率允许主机站和从机站之间存在微小的速度差，进而可以避免它们之间的冲突。该参数的缺省值是 0%。
只有当主机和从机都采用速度控制模式时，才需要调整转差率，也即：
● 选择了外部控制地1 (ext1) （参见参数11.02 ext1/ext2 select)
● 选择了外部控制地 2 (ext2) （参见参数11.02 ext1/ext2 select)，并且参数60.02 torque selector 被设置为 speed。
对每个传动过程而言，合适的转差率需要在实践中逐渐寻找。主机和从机都必须设置转差率。转差率设置为电机额定速度的百分数。在某一个工作点上，实际速度的减少取决于转差率的设置以及传动负载（也即转矩给定/速度调节器输出）。当负载增加时，转差率只能轻微地降低传动速度。当速度控制器输出达到100%，转差率的值取决于参数60.06 droop rate的设置。随着负载逐渐降低，转差率线性地下降为0。 3 abb acs800变频器canopen通讯方式参数设置
canopen通讯方式主要用于汽车行业，目前仅有少数采煤机公司使用这种通讯方式。abb acs800的变频器只要将rcan-01通讯适配卡插在rmio-01主控板的相应插槽，便可实现对变频器的通讯控制与监控。rcan-01canopen通讯适配模块是abb变频器的可选设备，用来连接变频器与canopen通讯系统。通过它可以实现一下功能：
● 发出控制指令给变频器（启动、停止、运行使能等等）
● 反馈变频器控制电机运行的速度或转矩
● 输出变频器pid控制过程的实际值和参考值
● 读取变频器状态信息和实际运行值（母线电压、输入输出端子的状态、输出电压等等）
● 改变变频器的参数值
● 复位变频器的故障
使用canopen通讯方式时，首先要将98.02设置为fieldbus来激活rcan-01通讯适配卡，然后才能看到51组用来配置canopen通讯的参数。
在设置参数前，一定要确定通讯卡上面的节点id号与波特率值的旋转开关设置情况，若想参数设置的节点id与波特率有效，则应将上述的旋钮开关设置为“0”。下面详细介绍第51组参数的意义及调整方法：
（1）51.01 module type
默认为canopen，不用改变即可。
（2）51.02 node id
也就是你设置的变频器在canopen通讯网络中的节点号。
（3）51.03 baudrate
通讯的波特率。
（4）51.04 pdo21 cfg.loc.
该参数设置在通讯中，pdo21组发送的或接受的具体变量是由通讯总线设置的变量，还是由51组参数中设置的变量。
abb rcan-01的通讯变量有两种设置方式，一种是由操作面板，设置51组参数，另一种方式是通过计算机，连接canopen适配卡，可通过canbus总线设置变频器的通讯变量。
这里由51组参数设置的通讯变量是canbus总线中pdo4对应的过程数据，即发送pdo的cob-id为480h＋id，接受pdo的cob-id为500h＋id。
0：为通过总线设置的各路pdo变量为发送与接受的tx-pdo与rx-pdo。
1：为通过51参数组中51.06～51.25设置的变量为发送与接受的tx-pdo与rx-pdo
（5）51.05 rx-pdo21 enable与51.15 tx-pdo21 enable
这两个参数设置pdo21的接收与发送使能：0为不接收；1为接收。
（6）51.06 rx-pdo21 tx-type与51.16 tx-pdo21 tx-type
这两个参数设置接收与发送数据的传输类型，254为异步传输。
（7）51.07 rx-pdo21-1stobj与51.08 rx-pdo21-1stsub
这两个参数设置pdo21第一路接收pdo的变量，51.07设置主索引，51.08设置子索引。
51.09~51.14定义其他3路接收pdo的变量，51.16～51.25定义发送pdo的具体变量。例如：pdo21的第2路tx-pdo设置发送的变量为变频器01.04变频器输出电流，51.20设置为16385（4000h＋1h），51.21设置为04。 4 abb acs800变频器采用canopen通讯方式配置参数
采煤机的牵引变频器主要分为机载与非机载两种，无论采用哪种方式，变频器的操作面板都不方便引出设备，因为变频器的操作面板无法满足煤安的要求。若是采用通讯的方式对变频器的参数进行调整，或监控变频器的运行状态、故障信息，则可以大大提高设备的调试与维护速度。
canopen通讯可以通过上位控制器发出读写指令，来读取变频器内所有参数，也可以改写变频器内的可改写参数。
下面以读写变频器参数22.02 acceler time1。
（1）读取参数的指令
发送：600＋id 40 16 40 02（id为要读取参数的变频器的节点id）
接收：580＋id 4b 16 40 02 03 00
其中，4016h为4000h＋16h（22d），02为22.02后两位。接收的数据中，多了后两位03 00，也就是十进制的3，即加速时间为3秒。
（2）改写参数的指令
发送：600＋id 2b 16 40 02 03 01
接收：580＋id 60 16 40 02
其中，03 01为十进制的259，也就是将加速时间设置为259秒。
下面是我们关于采煤机牵引电机的变频器参数设置情况，主要针对同步与通讯，其他参数须根据控制情况设置。
51.01 canopen
51.02 6 节点id为6
51.03 5 通讯波特率为250kbit/s
51.04 1 参数组51中定义的变量为通讯变量
51.05 1 pdo21的接收pdo有效
51.06 254 数据传输方式为异步
51.07 8197 2005h表示控制字
51.09 8198 2006h为给定速度
51.15 1 pdo21的发送pdo有效
51.16 255 数据传输方式为异步
51.17 100 数据发送的时间间隔单位ms
51.18 16385 4001h，就是参数表中，01.xx组参数
51.19 3 参数表中，xx.03。01.03就是输出频率
51.20 16385 4001h，就是参数表中，01.xx组参数
51.21 4 参数表中，xx.04。01.04就是输出电流
51.22 16385 4001h，就是参数表中，01.xx组参数
51.23 5 参数表中，xx.05。01.05就是输出扭矩
51.24 16385 4001h，就是参数表中，01.xx组参数
51.25 7 参数表中，xx.07。01.07就是母线电压
主从参数的设置在两台变频器中各不相同。
主机 ：60.01 master；60.03 no；60.04 0；60.05 0；60.07 202；60.08 213
从机：60.01 follower；60.02 add；60.03 yes；60.04 10；60.05 10；60.07 202；60.08 213 5 结束语
试验中，将两台电机空载，将从机的60.02设为speed时，两台电机可以正常空载运行；若为torque，则从电机运行后一直加速，直到报警停机；若为add模式，两台电机可以正常空载运行。
一般情况下：
(1)当主机和从机的电机轴通过齿轮、链条等进行刚性连接时，从机应该采用转矩控制模式，以使传动单元之间不存在速度差异 。
(2) 当主机和从机的电机轴采用柔性连接时，从机应该采用速度控制模式，因为传动单元之间允许存在微小的速度差异。当主机和从机都为速度控制时，一般要使用降落斜率 ( 参数 60.06 droop rate)。 作者简介
张立伟（1981-） 男 2004年7月毕业与沈阳建筑大学，学士，现在三一重型装备有限公司工作，助理工程师，电气设计。 参考文献
[1] acs800主从宏固件手册．rev: 3abd 00009807．北京abb电气传动系统有限公司.
[2] acs800 canopen适配器rcan-01手册．rev: 3afe64504231．北京abb电气传动系统有限公司． | 
