變頻器丟失調(diào)速信號的恢復(fù)及處理

李輝　李云輝　冶文軍　溫子勝

摘要：化工廠中一般通過4-20 mA電流信號控制變頻器調(diào)速，由于DCS 板卡死機或者故障時，就會造成調(diào)速變頻設(shè)備的4-20 mA電流信號丟失。某些關(guān)鍵設(shè)備的調(diào)速電流信號丟失后停機會造成生產(chǎn)線關(guān)鍵機組連鎖停車，當該情況出現(xiàn)，而生產(chǎn)實際要求快速恢復(fù)生產(chǎn)時，關(guān)鍵設(shè)備變頻器調(diào)速信號的恢復(fù)就迫在眉睫，故障必須快速處理。

關(guān)鍵詞：變頻器；調(diào)速；故障；電流；信號

0 引言

添加劑系統(tǒng)是聚乙烯擠壓造粒機組中的關(guān)鍵設(shè)備，添加劑系統(tǒng)由數(shù)臺變頻電動機和異步電動機組成，某些變頻設(shè)備的調(diào)速電流信號丟失后會造成設(shè)備停機，此時相關(guān)連鎖會造成整個擠壓造粒生產(chǎn)線機組連鎖停車。此時必將減少化工廠產(chǎn)品的連續(xù)生產(chǎn)時間，降低化工廠的經(jīng)濟效益。

因此，及時恢復(fù)造粒添加劑系統(tǒng)變頻設(shè)備調(diào)速信號，盡早恢復(fù)聚乙烯擠壓造粒機組的運行對于提高化工廠產(chǎn)品的連續(xù)生產(chǎn)時間和經(jīng)濟效益非常重要。

1 變頻器丟失調(diào)速信號事件

2015年入冬后，我廠某套生產(chǎn)裝置在增加生產(chǎn)負荷的過程中突然發(fā)生一起變頻設(shè)備丟失調(diào)速信號的停機事件。由于該變頻設(shè)備的停機造成了裝置擠壓造粒機組的連鎖停車，因此對我廠的連續(xù)生產(chǎn)影響較大。停機設(shè)備所用變頻器是丹佛斯VLT5000型變頻器，其調(diào)速信號是由儀表DCS板卡提供的4-20mA電流信號，電流信號大小由工藝操作人員調(diào)整。

在生產(chǎn)實際中，為了保證生產(chǎn)的可靠性，提供調(diào)速信號的儀表DCS板卡共有兩塊，一塊板卡正常時提供調(diào)速信號，第二塊板卡作為應(yīng)急備用。但是在這次事件中，提供調(diào)速信號的兩塊儀表DCS板卡先后出現(xiàn)故障，造成丹佛斯VLT5000型變頻器接收的調(diào)速信號丟失，變頻器輸出隨即為零，添加劑關(guān)鍵設(shè)備停機，隨后造成生產(chǎn)裝置擠壓造粒機組連鎖停車。

2 變頻器調(diào)速信號的恢復(fù)

由于儀表技術(shù)人員短時間內(nèi)無法恢復(fù)丹佛斯VLT5000型變頻器接收的調(diào)速信號，而生產(chǎn)裝置迫切需要開機，為了及時恢復(fù)生產(chǎn)，技術(shù)人員臨時使用信號發(fā)生器（FLUKE705）給變頻器發(fā)送4-20mA電流信號，并根據(jù)生產(chǎn)要求逐步提高電流信號，保證了生產(chǎn)裝置的快速開工。

待生產(chǎn)運行穩(wěn)定后，技術(shù)人員根據(jù)信號發(fā)生器最后的穩(wěn)定輸出值對變頻器進行參數(shù)設(shè)定，在保證變頻器輸出不變、不停機的情況下撤出信號發(fā)生器，變頻器輸出轉(zhuǎn)為自身參數(shù)控制。

待儀表DCS板卡調(diào)試正常，滿足投入運行的條件后，在保證變頻器輸出不變、不停機的情況下變頻器輸出轉(zhuǎn)為儀表4-20mA電流信號控制調(diào)速。

3 變頻器調(diào)速信號轉(zhuǎn)換的參數(shù)設(shè)置

變頻器的速度調(diào)節(jié)可由外部調(diào)速信號或者變頻器自身參數(shù)控制，在保證變頻器輸出不變、不停機的情況下實現(xiàn)內(nèi)部和外部調(diào)速信號的轉(zhuǎn)換，必須對變頻器相關(guān)參數(shù)進行設(shè)定和檢查。

變頻器輸出轉(zhuǎn)為自身參數(shù)控制時：將VLT5000參數(shù)214（預(yù)置給定類型）設(shè)置為0，此時，其中一個可調(diào)整的預(yù)設(shè)給定值（參數(shù)215-218）以最大可能給定值的百分數(shù)形式被加進；檢查參數(shù)215（預(yù)置給定值）為0%；在增大變頻器參數(shù)215（預(yù)置給定值）的同時減小變頻器外部信號給定值，最終將變頻器輸出轉(zhuǎn)為自身參數(shù)控制。

變頻器輸出轉(zhuǎn)為外部調(diào)速信號控制時：將VLT5000參數(shù)214（預(yù)置給定類型）設(shè)置為0，此時，其中一個可調(diào)整的預(yù)設(shè)給定值（參數(shù)215-218）以最大可能給定值的百分數(shù)形式被加進；檢查參數(shù)215（預(yù)置給定值）為某一固定值，記錄該數(shù)值；在減小變頻器參數(shù)215（預(yù)置給定值）的同時增加變頻器外部信號給定值，最終將變頻器輸出轉(zhuǎn)為外部調(diào)速信號控制。

需要注意的是，由于參數(shù)215（預(yù)置給定值）設(shè)定為百分數(shù)形式，而外部調(diào)速控制信號為4-20mA電流信號形式，相同的參數(shù)量需要數(shù)據(jù)計算和轉(zhuǎn)換。

4 變頻器丟失調(diào)速信號后的輸出保持

經(jīng)過技術(shù)人員多次的摸索和實驗，我們發(fā)現(xiàn)可通過修改參數(shù)、面板操作，實現(xiàn)信號丟失不停機、手動調(diào)節(jié)頻率、儀表信號恢復(fù)后不停機切換回DCS控制的功能。

具體操作步驟如下：

提前將VLT5000變頻器的參數(shù)317設(shè)置為1s，參數(shù)318設(shè)置為：鎖定輸出頻率 [1] ；當設(shè)備運行中儀表速度設(shè)定信號4-20mA信號丟失，變頻器會以信號丟失時的頻率繼續(xù)運行；此時工藝無法調(diào)速，變頻器顯示報警2，且模擬輸入顯示為零，變頻器依然在運行且無其它報警信號；根據(jù)生產(chǎn)調(diào)速要求，將變頻器切換到面板控制器操作狀態(tài)。將參數(shù)002由原來的外部控制[0]，修改為操作器控制【1】，調(diào)整參數(shù)003（0-50Hz），手動對變頻器進行調(diào)速。此時DCS失去對變頻器的啟停、速度控制能力。

當儀表4-20mA信號恢復(fù)后，可根據(jù)工藝負荷將頻率手動調(diào)整到一定值并保持與儀表給定的儀表信號相對應(yīng)，將操作器控制轉(zhuǎn)為外部控制，參數(shù)002由原來的操作器控制【1】調(diào)整到外部控制[0]，此時DCS恢復(fù)失去對變頻器的啟停、速度控制能力。

5 結(jié)論

添加劑系統(tǒng)是聚乙烯擠壓造粒機組中的關(guān)鍵設(shè)備，通過更改該系統(tǒng)中變頻電動機所用丹佛斯VLT5000型變頻器的參數(shù)后，當儀表給定的調(diào)速控制信號丟失后可以實現(xiàn)變頻器輸出鎖定，保證電動機繼續(xù)運行、手動調(diào)速和調(diào)速的切換和恢復(fù)。這對整個擠壓造粒生產(chǎn)線機組的連續(xù)、平穩(wěn)運行意義重大，增加了化工廠產(chǎn)品的連續(xù)生產(chǎn)時間，提高了經(jīng)濟效益。

以上就是我廠一例變頻器調(diào)速控制信號丟失后的探索和實驗，希望能為其他變頻器的運行和維護提供一定的參考作用。

參考文獻：

[1]Danfoss VLT8000操作手冊

[2]Danfoss VLT5000操作手冊

[3]Danfoss VLT Automation Drive FC300操作手冊

作者簡介：

李輝，男，本科，新疆獨山子石化公司乙烯廠電氣車間高級工程師，主要從事工廠電氣設(shè)備試驗、維護、檢修工作。