ABB Programma di controllo ACS180 machinery drive. Manuale firmware (2021) - 3

Sel setpoint interno 1 set 1

Mettere a terra la schermatura esterna del cavo a 360° sotto il morsetto di terra

sulla piastra di messa a terra dei cavi di controllo.

Selezionare l'impostazione di corrente/tensione per gli ingressi AI1 e AI2 e l'uscita

AO rispettivamente con i parametri

12.15

12.25

13.15

Segnali di ingresso

• Selezione della velocità costante 1 (DI5)

• Non utilizzato (AI2)

• Selezione marcia/arresto (DI1)

• Selezione avanti/Indietro (DI2)

• Riferimento velocità su (DI3)

• Riferimento velocità giù (DI4)

Segnali di uscita

• Uscita digitale: In marcia
• Uscita relè: Guasto (-1)
• Uscita analogica AO: Frequenza di uscita

AI1/DI5

Funzione/Parametro

Controllo scalare (default)

Controllo vettoriale

Impostare frequenza con AI1

Impostare velocità con AI1

28.26

Frequenza costante 1

22.26

Velocità costante 1

Macro di controllo 41

Macro PID

Questa macro è adatta ad applicazioni dove il convertitore di frequenza è sempre

controllato tramite PID e il riferimento proviene dall'ingresso analogico AI1.
È possibile attivare la macro nella schermata

Macro di controllo

o impostando il

parametro

96.04

Selezione macro

sul valore

PID.



Collegamenti di controllo di default per la macro di controllo PID

Dimensioni morsetti: 0,5 mm² … 1 mm²

Morsetti

Descrizione

Collegamenti I/O digitali

21 24 V

Aus. +24 VCC, max 200 mA

22 DGND

Comune uscite tensione ausiliaria

8 DI1

Marcia/arresto

9 DI2

Selezione setpoint interno 1

10 DI3

Selezione setpoint interno 2

11 DI4

Selezione della velocità costante (1)

12 DCOM

Comune ingressi digitali

18 DO

In marcia

19 DO COM

Comune uscite digitali

20 DO SRC

Tensione ausiliaria uscite digitali

I/O analogici

14 AI1/DI5

Setpoint PID (AI1, 0…10 V)

3),6)

13 AGND

Comune circuito ingressi analogici

15 AI2

Retroazione di processo (4...20 mA)

4),6)

16 AGND

Comune circuito uscite analogiche

17 AO

Frequenza di uscita (0...20 mA)

,6)

23 10V

Tensione di rif. +10 VCC

24 SCREEN

Schermatura cavo segnali (SCReen)

Safe Torque Off (STO)

1 S+

Funzione Safe Torque Off. Collegata in

fabbrica. Il convertitore si avvia solo

quando entrambi i circuiti sono chiusi.

2 SGND

3 S1

4 S2

Uscita relè

5 NC

Nessun guasto [Guasto (-1)]

6 COM

7 NO

EIA-485 Modbus RTU

25 B+

Modbus RTU integrato (EIA-485)

26 A-

27 AGND

28 SCHERMA

TURA

Terminazione

NRKP

0D[RKP

42 Macro di controllo

Note:

Vedere la tabella delle sorgenti dei parametri

40.19

40.20

Sel setpoint interno 1 set 2

Selezionare la corretta modalità di controllo nella schermata

Dati motore

o con il

parametro

PID: 0

…

10 V -> 0

…

100% setpoint PID.

La sorgente del segnale è alimentata esternamente. Vedere le istruzioni fornite dal

produttore. Per utilizzare i sensori forniti dall'uscita di tensione ausiliaria del

convertitore, vedere gli esempi di collegamento di sensori a due e tre fili nel manuale

hardware del convertitore.

Mettere a terra la schermatura esterna del cavo a 360° sotto il morsetto di terra

sulla piastra di messa a terra dei cavi di controllo.

Selezionare l'unità per l'ingresso analogico AI1 nel parametro

12.15

e per AI2 nel

parametro

12.25

Segnali di ingresso

• Setpoint PID (AI1)

• Retroazione processo (AI2)
• Selezione marcia/arresto (DI1)

• Selezione setpoint interno 1 (DI2)
• Selezione setpoint interno 2 (DI3)
• Selezione della velocità costante 1 (DI4)

Segnali di uscita

• Uscita digitale: In marcia
• Uscita relè: Guasto (-1)
• Uscita analogica AO: Frequenza di uscita

Sorgente definita

dal par.

40.19

DI2

Sorgente

definita dal par.

40.20

DI3

Setpoint interno attivo

Sorgente setpoint: AI1 (par.

40.16

)

Setpoint interno 1 (par.

40.21

Setpoint interno 2 (par.

40.22

Setpoint interno 3 (par.

40.23

DI4

Funzione/Parametro

Controllo scalare (default)

Controllo vettoriale

Impostare frequenza con AI1

Impostare velocità con AI1

28.26

Frequenza costante 1

22.26

Velocità costante 1

44 Funzionalità del programma

Postazioni di controllo locale ed esterna

Sono disponibili due postazioni di controllo: locale ed esterna. Selezionare il controllo

premendo il tasto Loc/Rem sui pannelli o dal tool PC Drive Composer.



Controllo locale

I comandi di controllo si impartiscono dal pannello di controllo esterno/integrato o da

un PC dotato di Drive Composer quando il convertitore è in modalità di controllo

locale. Il controllo locale è utilizzato principalmente durante la messa in servizio e la

manutenzione. Il pannello di controllo ha sempre la priorità sulle sorgenti dei segnali

di controllo esterno quando utilizzato in modalità di controllo locale.
Il parametro

19.17

disabilita la possibilità di passare al controllo locale.

Impostazioni e diagnostica

Parametri

19.16

Mod controllo locale

19.17

Disabilita ctrl locale

49.05

Azione

perdita comunicaz

Eventi: -



Controllo esterno

Quando il convertitore è in modalità di controllo esterno, i comandi di controllo si

impartiscono attraverso:

• i morsetti di I/O (ingressi digitali e analogici)
• l'interfaccia del bus di campo (attraverso l'interfaccia del bus di campo integrata)
• il pannello esterno (pannello base/Assistant)

Pannello integrato, pannello di

controllo Assistant (opzionale) o

tool PC Drive composer

(opzionale)

MOTORE

PLC

(= controllore a logi

ca programmabile)

I/O

Interfaccia bus di

campo integrato

(EFB)

Controllo esterno

Controllo locale

Convertitore

Funzionalità del programma 45

Sono disponibili due postazioni di controllo esterne, EST1 ed EST2. L'utente può

selezionare le sorgenti dei comandi di avviamento e arresto individualmente per ogni

postazione con i parametri

20.01

...

20.10

. Anche la modalità operativa si seleziona

separatamente per ogni postazione, cosicché è possibile passare da una modalità

operativa all'altra, ad esempio dal controllo di velocità al controllo di coppia e

viceversa. La selezione tra EST1/EST2 si effettua attraverso qualsiasi sorgente

binaria, come gli ingressi digitali o la word di controllo del bus di campo tramite un

parametro

19.11

. È anche possibile selezionare la sorgente del riferimento per

ciascuna modalità operativa separatamente.
Eventi: -

Diagramma a blocchi: sorgente di abilitazione marcia per EST1

Nella figura seguente vengono illustrati i parametri che selezionano l'interfaccia per

l'abilitazione marcia della postazione di controllo esterna

EST1

Impostazioni e diagnostica

Parametri

19.11

Selezione Est1/Est2

Eventi: -

…6

DI1

DI5

EST1

Abilitazione

marcia

Selez.

0
1

Bus campo integrato

Bit di un parametro

Supervisione

46 Funzionalità del programma

Modalità operative del convertitore

Il convertitore di frequenza ha diverse modalità di funzionamento con diversi tipi di

riferimenti. La modalità operativa è selezionabile per ciascuna postazione di controllo

(

Locale

EST1

EST2

) quando la modalità di controllo del motore è

vettoriale

(

22 Selezione rif velocità

). Se la modalità di controllo del motore è

scalare

, la modalità di funzionamento

del convertitore è fissa sulla modalità di controllo di frequenza.
Di seguito viene fornita una panoramica della gerarchia di controllo e dei diversi tipi di

riferimenti e delle sequenze di controllo.



Controllo di velocità

In modalità di controllo di velocità il motore segue un riferimento di velocità impartito

al convertitore di frequenza.
La modalità di controllo di velocità è disponibile sia nella postazione di controllo locale

che esterna ed è supportata unicamente con il controllo vettoriale del motore.
Il controllo di velocità utilizza la sequenza dei riferimenti di velocità.

Impostazioni e diagnostica

Gruppo di parametri:

Eventi: -

Riferimento

frequenza

Fare riferimento al gruppo

28 Sequenza rif frequenza

Riferimento velocità

Fare riferimento al

gruppo

22 Selezione rif

velocità

Riferimento

coppia

Parametri del gruppo

Sequenza rif coppia

PID di processo

Controllo vettoriale del motore

Controllo scalare del motore

Regolatore frequenza

Regolatore coppia

Funzionalità del programma 47



Controllo di coppia

In modalità di controllo di coppia il motore segue un riferimento di coppia impartito al

convertitore di frequenza. La modalità di controllo di coppia è disponibile sia nella

postazione di controllo locale che esterna ed è supportata unicamente con il controllo

vettoriale del motore.
Il controllo di coppia utilizza la sequenza dei riferimenti di coppia.

Impostazioni e diagnostica

Gruppo di parametri:

26 Sequenza rif coppia

Eventi: -



Controllo di frequenza

Nella modalità di controllo frequenza, il motore segue il riferimento della frequenza di

uscita del convertitore. Il controllo di frequenza è disponibile sia nella postazione di con

trollo locale che esterna ed è supportato unicamente con il controllo scalare del motore.
Il controllo di frequenza utilizza la sequenza dei riferimenti di frequenza.

Impostazioni e diagnostica

Gruppo di parametri:

28 Sequenza rif frequenza

(pag.

182

Preriscaldamento (riscaldamento del motore)

Eventi: -



Modalità di controllo speciali

Oltre alle modalità operative precedentemente illustrate, sono disponibili le seguenti

modalità operative speciali:

• Controllo PID di processo. Per ulteriori informazioni, vedere la sezione

Controllo

PID di processo

a pag.

• Modalità di arresto di emergenza OFF1 e OFF3: il convertitore si arresta lungo la

rampa di decelerazione definita e la modulazione del convertitore si interrompe.

• Modalità jogging: il convertitore si avvia e accelera sino alla velocità definita

quando viene attivato il segnale di jogging. Per ulteriori informazioni, vedere la

sezione

Jogging

a pag.

• Premagnetizzazione: magnetizzazione in c.c. del motore prima dell'avviamento.

Per ulteriori informazioni, vedere la sezione

Premagnetizzazione

a pag.

• Mantenimento in c.c.: blocca il rotore a velocità (quasi) zero durante il normale

funzionamento. Per ulteriori informazioni, vedere la sezione

Mantenimento in c.c.

a pag.

• Preriscaldamento (riscaldamento del motore): il motore viene mantenuto caldo

quando il convertitore è fermo. Per ulteriori informazioni, vedere la sezione

a pag.

48 Funzionalità del programma



Impostazioni e diagnostica

Gruppi di parametri:

06 Word controllo e stato

20 Marcia/arresto/direzione

Selezione rif velocità

23 Rampa rif velocità

40 Set 1 PID processo

Eventi: -

Programmazione e configurazione del convertitore

Il programma di controllo del convertitore è diviso in due parti:

• programma firmware
• programma applicativo

Programma di controllo del convertitore

Il programma del firmware esegue le principali funzioni di controllo, come il controllo

di velocità, coppia e frequenza, la logica del convertitore (marcia/arresto), gli I/O, la

retroazione, la comunicazione e le funzioni di protezione. Le funzioni del firmware

sono configurate e programmate mediante parametri.



Programmazione mediante parametri

ACS180 ha due modalità di elenco dei parametri: la modalità elenco parametri di

base o la modalità elenco parametri completi. Per impostazione predefinita, in

ACS180 viene visualizzato solo l'elenco dei parametri di base, che include le funzioni

di base. Per poter visualizzare l'elenco dei parametri completi, immettere la password

"2" nel parametro

96.02

Password

Programma applicativo

Firmware

Controllo velocità

Controllo coppia

Controllo frequenza

Logica convertitore

Interfaccia di I/O

Interfaccia bus

di campo

Protezioni

Parametro

interfaccia

Blocco funzioni

Program

Libreria

blocchi standard

Funzionalità del programma 49

I parametri configurano le funzioni standard del convertitore di frequenza. Si

impostano tramite

• il pannello integrato, come descritto nel capitolo

Pannello di controllo

• un pannello esterno
• il tool PC Drive Composer come descritto in

Drive composer PC tool user’s

manual

(3AUA0000094606 [inglese]) o

• l'interfaccia bus di campo, come descritto nei capitoli

Controllo del bus di campo

tramite l'interfaccia del bus di campo integrato (EFB)

Tutte le impostazioni dei parametri sono memorizzate automaticamente nella memoria

permanente del convertitore, ad eccezione dei parametri modificati dal bus di campo.
Se necessario, i valori di default dei parametri possono essere ripristinati con il

parametro

96.06

Ripristino parametri

Impostazioni e diagnostica

Parametri:

96.06

Ripristino parametri

...

96.07

Salva parametri manuale

Eventi: -

Interfacce di controllo



Ingressi analogici programmabili

Sono disponibili due ingressi analogici programmabili. Ogni ingresso può essere

impostato, in modo del tutto indipendente dall'altro, come ingresso di tensione

(0/2…10 V) o di corrente (0/4…20 mA) mediante parametro. I due ingressi possono

essere filtrati, invertiti e scalati. AI1 può essere configurato come DI5 tramite

parametro.

Impostazioni e diagnostica

Gruppo di parametri

12 AI standard

11.21

Configurazione DI5

Eventi: -



Uscite analogiche programmabili

È presente un'uscita di tensione analogica (0/2…10 V) o di corrente (0/4…20 mA)

(impostabile tramite parametro). L'uscita può essere filtrata, invertita e scalata.

Impostazioni e diagnostica

Parametri del gruppo

13 AO standard

Eventi: -

50 Funzionalità del programma



Ingressi e uscite digitali programmabili

Sono presenti quattro ingressi digitali e un'uscita digitale. Inoltre l'ingresso analogico

AI1 può essere configurato come ingresso digitale DI5 tramite parametro.
Gli ingressi digitali DI3 e DI4 possono essere utilizzati come ingresso di frequenza.

Impostazioni e diagnostica

Gruppi di parametri

10 DI, RO standard

11 DIO, FI, FO standard

Eventi: -



Uscite relè programmabili

È presente un'uscita relè. Il segnale indicato dall'uscita può essere selezionato

mediante parametro.

Impostazioni e diagnostica

Parametro

10.22

...

10.24

Sorgente RO1

Eventi: -



Controllo tramite bus di campo

Il convertitore di frequenza può essere collegato a un sistema di automazione

attraverso la sua interfaccia bus di campo. Vedere il capitolo

Controllo del bus di

campo tramite l'interfaccia del bus di campo integrato (EFB)

Impostazioni e diagnostica

Parametri del gruppo

58 Bus campo integrato

Eventi: -

Controllo del motore



Tipi di motore

Il convertitore supporta i seguenti tipi di motore:

• Motori a induzione in c.a. asincroni
• Motori a magneti permanenti (PM)

Impostazioni e diagnostica

Parametro

99.03

Tipo motore

Eventi: -

Funzionalità del programma 51



Identificazione del motore

Nella modalità di controllo scalare del motore (

Modalità operative del convertitore

), il convertitore non esegue

nessuna identificazione del motore. L'esecuzione del controllo vettoriale si basa su

un modello di motore accurato, determinato in fase di avviamento del motore.
La prima volta che viene impartito un comando di marcia viene automaticamente

eseguita una magnetizzazione di identificazione del motore. Durante questo primo

avviamento, il motore viene magnetizzato a velocità zero per diversi secondi allo scopo di

consentire la creazione di un modello del motore. Questo metodo di identificazione è

adatto per la maggior parte delle applicazioni nella modalità di controllo vettoriale.
Per particolari applicazioni può essere eseguita una routine di identificazione (ID run)

a parte.

Impostazioni e diagnostica

Parametro

99.13

Richiesta ID-run

(pag.

288

Eventi: -

52 Funzionalità del programma



Controllo scalare del motore

Il controllo scalare è il metodo di controllo di default del motore. È adatto per applicazioni

che non richiedono l'accuratezza di controllo disponibile nel controllo vettoriale. Nel

controllo scalare è possibile controllare il riferimento della frequenza di uscita del

convertitore e non è necessario effettuare un'identificazione al primo avviamento.
ABB raccomanda inoltre di attivare la modalità di controllo scalare nelle seguenti

situazioni speciali:

• Con convertitori multimotore: 1) se il carico non è diviso equamente tra i motori, 2)

se i motori sono di taglie diverse, o 3) se i motori dovranno essere sostituiti dopo

la routine di identificazione (ID run)

• Se la corrente nominale del motore è inferiore a 1/6 della corrente nominale di

uscita del convertitore di frequenza

Nota:

non attivare il guasto di perdita di fase del motore (

31.19

Perdita fase

motore

) in quanto il convertitore non è in grado di misurare in modo accurato la

corrente del motore.

• Se il convertitore viene utilizzato senza collegare un motore (ad esempio nei collaudi)
• Se il convertitore aziona un motore in media tensione attraverso un trasformatore

elevatore.

Nella modalità di controllo scalare, alcune funzioni non sono disponibili.
Vedere anche la sezione

a pag.

Compensazione IR per il controllo scalare del motore

La compensazione IR (definita anche

"incremento di tensione") è disponibile

solo quando la modalità di controllo del

motore è scalare. Quando la

compensazione IR è attiva, il

convertitore di frequenza alle basse

velocità impartisce un ulteriore

incremento di tensione al motore. La

funzione di compensazione IR è utile

per le applicazioni che richiedono

un’elevata coppia di spunto.
Nel controllo vettoriale la compensazione IR non è possibile né necessaria, poiché

viene applicata automaticamente.

Impostazioni e diagnostica

Parametri del gruppo

28 Sequenza rif frequenza

(pag.

Parametri

(pagina

) e

Dati di performance del controllo di velocità

(pagina

285

Eventi: -

Tensione motore

(Hz)

Compensazione IR

Senza compensazione

Funzionalità del programma 53



Controllo vettoriale

La modalità di controllo vettoriale del motore è adatta alle applicazioni che richiedono

un elevato grado di precisione nel controllo. Offre un migliore controllo sull'intero

range di velocità, in particolare nelle applicazioni dove è richiesta bassa velocità con

coppia elevata. Richiede l'identificazione del motore all'avviamento. Il controllo

vettoriale non può essere utilizzato in tutte le applicazioni, ad esempio quando a un

convertitore di frequenza sono collegati più motori.
La commutazione dei semiconduttori di uscita viene controllata per ottenere il flusso

statorico e la coppia motrice richiesti.
Il controllo del motore richiede la misurazione della tensione in c.c. e di due correnti di

fase del motore. Il flusso statorico si calcola integrando la tensione del motore nello

spazio vettoriale. La coppia motrice è data dal prodotto del flusso statorico e della

corrente del rotore. Utilizzando il modello di motore identificato è possibile ottimizzare

la stima del flusso statorico. Per il controllo del motore non è necessario conoscere la

velocità effettiva dell'albero motore.
La maggiore precisione nel controllo del motore si ottiene eseguendo una routine di

identificazione separata del motore (ID run).
Vedere anche la sezione

a pag.

Impostazioni e diagnostica

Parametri

(pagina

) e

(pagina

Eventi: -



Rampe dei riferimenti

Per i riferimenti di velocità, coppia e frequenza è possibile impostare singolarmente i

tempi di rampa di accelerazione e decelerazione.
Nel caso dei riferimenti di velocità e frequenza, le rampe sono definite come il tempo

impiegato dal convertitore per accelerare o decelerare tra la velocità o la frequenza

zero e il valore definito dal parametro (

46.01

46.02

). L'utente può commutare tra

due set di rampe preimpostati utilizzando una sorgente binaria, ad esempio un

ingresso digitale. Nel caso del riferimento di velocità si può controllare anche la forma

della rampa.
Per il riferimento di coppia, le rampe sono definite come il tempo impiegato dal

riferimento per passare da zero alla coppia nominale del motore e viceversa (

01.30