变频器丢失调速信号的恢复及处理

李辉　李云辉　冶文军　温子胜

摘要：化工厂中一般通过4-20 mA电流信号控制变频器调速，由于DCS 板卡死机或者故障时，就会造成调速变频设备的4-20 mA电流信号丢失。某些关键设备的调速电流信号丢失后停机会造成生产线关键机组连锁停车，当该情况出现，而生产实际要求快速恢复生产时，关键设备变频器调速信号的恢复就迫在眉睫，故障必须快速处理。

关键词：变频器；调速；故障；电流；信号

0 引言

添加剂系统是聚乙烯挤压造粒机组中的关键设备，添加剂系统由数台变频电动机和异步电动机组成，某些变频设备的调速电流信号丢失后会造成设备停机，此时相关连锁会造成整个挤压造粒生产线机组连锁停车。此时必将减少化工厂产品的连续生产时间，降低化工厂的经济效益。

因此，及时恢复造粒添加剂系统变频设备调速信号，尽早恢复聚乙烯挤压造粒机组的运行对于提高化工厂产品的连续生产时间和经济效益非常重要。

1 变频器丢失调速信号事件

2015年入冬后，我厂某套生产装置在增加生产负荷的过程中突然发生一起变频设备丢失调速信号的停机事件。由于该变频设备的停机造成了装置挤压造粒机组的连锁停车，因此对我厂的连续生产影响较大。停机设备所用变频器是丹佛斯VLT5000型变频器，其调速信号是由仪表DCS板卡提供的4-20mA电流信号，电流信号大小由工艺操作人员调整。

在生产实际中，为了保证生产的可靠性，提供调速信号的仪表DCS板卡共有两块，一块板卡正常时提供调速信号，第二块板卡作为应急备用。但是在这次事件中，提供调速信号的两块仪表DCS板卡先后出现故障，造成丹佛斯VLT5000型变频器接收的调速信号丢失，变频器输出随即为零，添加剂关键设备停机，随后造成生产装置挤压造粒机组连锁停车。

2 变频器调速信号的恢复

由于仪表技术人员短时间内无法恢复丹佛斯VLT5000型变频器接收的调速信号，而生产装置迫切需要开机，为了及时恢复生产，技术人员临时使用信号发生器（FLUKE705）给变频器发送4-20mA电流信号，并根据生产要求逐步提高电流信号，保证了生产装置的快速开工。

待生产运行稳定后，技术人员根据信号发生器最后的稳定输出值对变频器进行参数设定，在保证变频器输出不变、不停机的情况下撤出信号发生器，变频器输出转为自身参数控制。

待仪表DCS板卡调试正常，满足投入运行的条件后，在保证变频器输出不变、不停机的情况下变频器输出转为仪表4-20mA电流信号控制调速。

3 变频器调速信号转换的参数设置

变频器的速度调节可由外部调速信号或者变频器自身参数控制，在保证变频器输出不变、不停机的情况下实现内部和外部调速信号的转换，必须对变频器相关参数进行设定和检查。

变频器输出转为自身参数控制时：将VLT5000参数214（预置给定类型）设置为0，此时，其中一个可调整的预设给定值（参数215-218）以最大可能给定值的百分数形式被加进；检查参数215（预置给定值）为0%；在增大变频器参数215（预置给定值）的同时减小变频器外部信号给定值，最终将变频器输出转为自身参数控制。

变频器输出转为外部调速信号控制时：将VLT5000参数214（预置给定类型）设置为0，此时，其中一个可调整的预设给定值（参数215-218）以最大可能给定值的百分数形式被加进；检查参数215（预置给定值）为某一固定值，记录该数值；在减小变频器参数215（预置给定值）的同时增加变频器外部信号给定值，最终将变频器输出转为外部调速信号控制。

需要注意的是，由于参数215（预置给定值）设定为百分数形式，而外部调速控制信号为4-20mA电流信号形式，相同的参数量需要数据计算和转换。

4 变频器丢失调速信号后的输出保持

经过技术人员多次的摸索和实验，我们发现可通过修改参数、面板操作，实现信号丢失不停机、手动调节频率、仪表信号恢复后不停机切换回DCS控制的功能。

具体操作步骤如下：

提前将VLT5000变频器的参数317设置为1s，参数318设置为：锁定输出频率 [1] ；当设备运行中仪表速度设定信号4-20mA信号丢失，变频器会以信号丢失时的频率继续运行；此时工艺无法调速，变频器显示报警2，且模拟输入显示为零，变频器依然在运行且无其它报警信号；根据生产调速要求，将变频器切换到面板控制器操作状态。将参数002由原来的外部控制[0]，修改为操作器控制【1】，调整参数003（0-50Hz），手动对变频器进行调速。此时DCS失去对变频器的启停、速度控制能力。

当仪表4-20mA信号恢复后，可根据工艺负荷将频率手动调整到一定值并保持与仪表给定的仪表信号相对应，将操作器控制转為外部控制，参数002由原来的操作器控制【1】调整到外部控制[0]，此时DCS恢复失去对变频器的启停、速度控制能力。

5 结论

添加剂系统是聚乙烯挤压造粒机组中的关键设备，通过更改该系统中变频电动机所用丹佛斯VLT5000型变频器的参数后，当仪表给定的调速控制信号丢失后可以实现变频器输出锁定，保证电动机继续运行、手动调速和调速的切换和恢复。这对整个挤压造粒生产线机组的连续、平稳运行意义重大，增加了化工厂产品的连续生产时间，提高了经济效益。

以上就是我厂一例变频器调速控制信号丢失后的探索和实验，希望能为其他变频器的运行和维护提供一定的参考作用。

参考文献：

[1]Danfoss VLT8000操作手册

[2]Danfoss VLT5000操作手册

[3]Danfoss VLT Automation Drive FC300操作手册

作者简介：

李辉，男，本科，新疆独山子石化公司乙烯厂电气车间高级工程师，主要从事工厂电气设备试验、维护、检修工作。