abb機(jī)器人操作與控制說(shuō)明書(shū)solution12p

1、目錄ABB 公司介紹31.2.技術(shù)方案說(shuō)明32.12.1.12.1.22.1.32.1.42.1.52.1.6ACS800 的及功能4ACS800 系列變頻器的特點(diǎn)：56788ACS800 的優(yōu)越性能：良好的人機(jī)接口開(kāi)放的通訊ACS800 的技術(shù)數(shù)據(jù)：ACS800 柜體裝置123.設(shè)備選型121. ABB 公司介紹ABB 是全球最大的技術(shù)性公司之一，它擁有廣博的工業(yè)方面的知識(shí)。在超過(guò) 100 多個(gè)國(guó)家里，擁有 160,000 員工，并且在工業(yè)和產(chǎn)品服務(wù)方面居主導(dǎo)地位。從自身的產(chǎn)品到石油、天然氣、制造業(yè)、消費(fèi)行業(yè)和過(guò)程控制產(chǎn)品等工程項(xiàng)目，ABB 提供了完整的工業(yè)和特殊行業(yè)的解決方案。在傳動(dòng)和電機(jī)

2、領(lǐng)域，ABB 居世界地位。ABB 與中國(guó)有著長(zhǎng)期的合作歷史，ABB 已經(jīng)建立了多個(gè)辦事處，分布在北京、廈門(mén)、廣州、福州、重慶、沈陽(yáng)、西安、青島、等地。作為的ABB 公司，為中國(guó)客戶提供了優(yōu)良可靠的產(chǎn)品及服務(wù)。ABB 也積極地發(fā)展它內(nèi)地的制造。到 2005 年底，ABB已建有二十五家合資企業(yè)，為中國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展發(fā)揮著的作用。ABB 在協(xié)助中國(guó)發(fā)展的同時(shí)，亦投入大量對(duì)各類(lèi)技術(shù)及員工進(jìn)行培訓(xùn). 在未來(lái)的幾年內(nèi)，ABB的投資將達(dá)到10 億。ABB 的產(chǎn)品涉及的范圍十分廣泛, 其技術(shù)和已實(shí)施的工程項(xiàng)目幾乎覆蓋了所有的工業(yè)領(lǐng)域無(wú)論是已經(jīng)使用了, 還是未使用ABB 產(chǎn)品的廠家,都是以客戶的需求和評(píng)價(jià), 以

3、積累的經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)的技術(shù)來(lái)滿足客戶的要求。2. 技術(shù)方案說(shuō)明在本方案提供的交流變頻器裝置為具有明確定義功能和接口的ABB一代的全數(shù)字交流變頻器控制裝置ACS800，該交流變頻器控制裝置 ACS800 是ACS600 的更新?lián)Q代產(chǎn)品，其最大的優(yōu)點(diǎn)就是采用了通用技術(shù)，使其具有廣泛的適應(yīng)性，即啟導(dǎo)功能、自適應(yīng)性編程、DTC 技術(shù)、通用的接術(shù)以及基于選型、調(diào)試和的通用工具。ACS800的技術(shù)是最先進(jìn)的直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC），其穩(wěn)定杰出的性能使傳動(dòng)產(chǎn)品在傳動(dòng)系統(tǒng)中發(fā)揮最大的功效。ACS800 可以通過(guò)設(shè)置參數(shù)來(lái)選擇不同的操作方式和各種功能，也可以由PLC 系統(tǒng)的控制通過(guò)各種通訊協(xié)議（Profibus DP

4、、Device Net 等）與變頻裝置實(shí)現(xiàn)通訊，可以由此產(chǎn)生傳動(dòng)控制器所需的給定值，調(diào)取變頻調(diào)速裝置所有參數(shù)設(shè)定和運(yùn)行參數(shù)。PLC與變頻控制器之間可以通過(guò)區(qū)域總線適配器進(jìn)行通訊，也可以用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式以模擬或數(shù)字信號(hào)進(jìn)行控制，這需要用戶根據(jù)實(shí)際的工藝控制要求和現(xiàn)場(chǎng)的情況來(lái)決定。2.1 ACS800 的及功能ACS800 是一代全數(shù)字交流變頻器，能達(dá)到控制交流電機(jī)的完美極限。 ACS800 是第一代采用直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)(DTC)的交流變頻器，它能夠在沒(méi)有光碼盤(pán)或測(cè)速電機(jī)的反饋的條件下，精確控制任何標(biāo)準(zhǔn)鼠籠電機(jī)的速度和轉(zhuǎn)矩。ACS800 標(biāo)準(zhǔn)變頻器模塊從 1.1KW至 2800KW 所有功率范圍都是

5、功率模塊，并且在變頻器設(shè)置了進(jìn)線電抗器，從而有效地抑制了高次諧波對(duì)電網(wǎng)的影響；為滿足不同應(yīng)用的需要，ACS800 產(chǎn)品系列提供了全范圍的制動(dòng)能力。ACS800 緊湊型的設(shè)計(jì)使系統(tǒng)所需的EMC 濾波器（可選項(xiàng)）可以安裝在變頻器，而無(wú)須任何附加空間和電纜。同時(shí)ACS800還可以安裝三個(gè)可選模塊：I/O 擴(kuò)展模塊、現(xiàn)場(chǎng)總線適配器、脈沖編接口模塊等。在大多數(shù)應(yīng)用中，磁通制動(dòng)或帶有制動(dòng)斬波器和制動(dòng)電阻的動(dòng)態(tài)制動(dòng)都可以提供有效制動(dòng)功率。ACS600 產(chǎn)品系列還提供再生制動(dòng)的型號(hào)，可以將再生能量回饋電網(wǎng)而不是消耗在制動(dòng)電阻上。這在持續(xù)回饋的負(fù)載或大慣性負(fù)載的應(yīng)用中很有益處。ACS800 變頻器滿足多種應(yīng)用要

6、求-從最簡(jiǎn)單的到最復(fù)雜要求的應(yīng)用。如果電網(wǎng)側(cè)要求更佳的諧波特性，ACS800（功率在 500kW 以上）采用12 脈波串聯(lián)連接的二極管輸入整流橋，從而有效地抑制了高次諧波對(duì)電網(wǎng)的影響，使其滿足 IEEE519 所規(guī)定的要求。2.1.1ACS800 系列變頻器的特點(diǎn)：將DTC 技術(shù)和模糊控制理論合二為一，高性能、低成本的變頻器調(diào)速產(chǎn)品，并且性能大大優(yōu)于矢量控制變頻器。在DTC 中，定子磁通和轉(zhuǎn)矩被作為主要的控制變量。高速數(shù)字信號(hào)處理器與先進(jìn)的電機(jī)模型相結(jié)合使電機(jī)的狀態(tài)每秒鐘被更新 40,000 次。由于電機(jī)狀態(tài)以及實(shí)際值和給定值的比較值被不斷地更新，逆變器的每一次開(kāi)關(guān)狀態(tài)都是單獨(dú)確定的。這意味者

7、傳動(dòng)可以產(chǎn)生最佳的開(kāi)關(guān)組合并對(duì)負(fù)載擾動(dòng)和瞬時(shí)掉電等動(dòng)態(tài)變化做出快速響應(yīng)。在DTC 中不需要對(duì)電壓、頻率分別控制的調(diào)制器。因此沒(méi)有固定的斬波頻率，在實(shí)際運(yùn)行中，不會(huì)產(chǎn)生其它變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)所發(fā)出的那種高頻噪聲，同時(shí)也降低了變頻器本身的功耗。標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)置交流電抗器，明顯降低了進(jìn)線電源的高次諧波含量，大大降低了變頻器的電磁輻射，同時(shí)保護(hù)整流二極管和濾波電容器免受電壓、電流的沖擊。ACS800 內(nèi)置五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用宏(工廠宏、手動(dòng)/自動(dòng)宏、控制宏、順序控制宏、轉(zhuǎn)矩控制宏)和兩個(gè)用戶宏(自定義宏)?？刂坪?，可直接用于壓力、風(fēng)量、流量等類(lèi)型的過(guò)程控制，而不需要任何附加電路。豐富、靈活的自適應(yīng)性編程，如同一個(gè)小型的

8、PLC 安裝在變頻器。在無(wú)需任何附加軟硬件支持的情況下，用戶可以地定義程序塊的輸入、程序塊與 I/O 口或控制器的連接，以實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算、數(shù)學(xué)計(jì)算和過(guò)程控制的功能。ACS800 控制盤(pán)有四種不同的鍵盤(pán)模式：實(shí)際信號(hào)和故障顯示模式、參數(shù)模式、功能模式和傳動(dòng)選擇模式。在實(shí)際信號(hào)顯示模式中可以同時(shí)監(jiān)視三個(gè)實(shí)際信號(hào)，諸如頻率、轉(zhuǎn)速、電流、流量等信號(hào)。啟導(dǎo)功能，使ACS800 的調(diào)試變得非常簡(jiǎn)用戶第一次給傳動(dòng)上電時(shí)，啟導(dǎo)會(huì)引導(dǎo)用戶完成所有的調(diào)試步驟，用戶不必再擔(dān)心會(huì)忘記設(shè)置某組參數(shù)。2.1.2ACS800 的優(yōu)越性能：電源斷電時(shí)的運(yùn)行ACS800 將利用正在旋轉(zhuǎn)著的電機(jī)的動(dòng)能繼續(xù)運(yùn)行，只要電機(jī)旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生能

9、量，ACS800 將繼續(xù)運(yùn)行，但是沒(méi)有轉(zhuǎn)矩輸出，這樣轉(zhuǎn)速會(huì)下降。供電恢復(fù)后，變頻器控制電機(jī)自動(dòng)地加速至原來(lái)設(shè)定的速度值并恢復(fù)到正常的工作狀態(tài)。零速滿轉(zhuǎn)矩由ACS800 帶動(dòng)的電機(jī)能夠獲得在零速時(shí)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩，并且不需要光碼盤(pán)或測(cè)速電機(jī)的反饋。而矢量控制變頻器只能在接近零速時(shí)實(shí)現(xiàn)滿力矩輸出。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩DTC 提供的精確的轉(zhuǎn)矩控制使得ACS800 能夠提供可控且平穩(wěn)的最大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。最大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩能達(dá)到 200%的電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩。自動(dòng)起動(dòng)ACS800 的自動(dòng)起動(dòng)特性超過(guò)一般變頻器的飛升起動(dòng)和積分起動(dòng)的性能。因?yàn)锳CS800 能在幾毫秒內(nèi)測(cè)出電機(jī)的狀態(tài)，任何的條件下在 0.48s 內(nèi)迅速起動(dòng)。而矢量控制變

10、頻器則需大于是 2.2s。磁通優(yōu)化在優(yōu)化模式下，電機(jī)磁通被自動(dòng)地適應(yīng)于負(fù)載以提高效率，同時(shí)降低電機(jī)的噪音。得益于磁通優(yōu)化，基于不同的負(fù)載，變頻器和電機(jī)的總效率可提高 1%10%。磁通制動(dòng)ACS800 能通過(guò)提高電機(jī)的磁場(chǎng)來(lái)提供足夠快的。ACS800 持續(xù)監(jiān)視電機(jī)的狀態(tài)，在磁通制動(dòng)時(shí)也不停止監(jiān)視。磁通制動(dòng)也能用于停止電機(jī)和從一個(gè)轉(zhuǎn)速變換到另一個(gè)轉(zhuǎn)速。而其他品牌的變頻器所使用的直流制動(dòng)是不可能實(shí)現(xiàn)此功能的。精確速度控制ACS800 的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)速誤差在開(kāi)環(huán)應(yīng)用時(shí)為 0.3%s，在閉環(huán)應(yīng)用時(shí)為0.1%s。而矢量控制變頻器在開(kāi)環(huán)時(shí)大于 0.8%s，閉環(huán)時(shí)為 0.3%s。ACS800 變頻器的靜態(tài)精度為 0

11、.01%。精確轉(zhuǎn)矩控制動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩階躍響應(yīng)時(shí)間，在開(kāi)環(huán)應(yīng)用時(shí)能達(dá)到 15ms，而矢量控制變頻器在閉環(huán)時(shí)需 1020ms，開(kāi)環(huán)時(shí)為 100200ms。速度段設(shè)置可使電機(jī)避免在某一速度或某一速度范圍上運(yùn)行的功能，例如避開(kāi)機(jī)械點(diǎn)（帶）。ACS800 可以設(shè)置 5 個(gè)不同的速度點(diǎn)和速度范圍，電機(jī)通過(guò)速度范圍時(shí)按照加速或積分曲線加速或。2.1.3良好的人機(jī)接口ACS800 具有串行通訊接口，可以與 CDP312R 控制盤(pán)，也可以通過(guò)匹配不同的區(qū)域總線適配器與PC 機(jī)或其它上位控制系統(tǒng)通信，以此完成操作、調(diào)試、和控制的目的。- 傳動(dòng)控制盤(pán)CDP 312RCDP312R 控制盤(pán)提供了下列信息和功能：參數(shù)的設(shè)置和

12、參數(shù)的上裝和下裝給定和實(shí)際值的顯示應(yīng)用程序的修改狀態(tài)信息和故障器內(nèi)容的顯示完成本地和操作切換控制具體的操作可參看標(biāo)準(zhǔn)操作盤(pán)手冊(cè)。- 服務(wù)和工程工具DriveWindow 調(diào)試是ACS800 產(chǎn)品系統(tǒng)的一個(gè)通用的工具。它可以同時(shí)對(duì)幾個(gè)不同型號(hào)的傳動(dòng)裝置進(jìn)行調(diào)試、控制和。目標(biāo)傳動(dòng)在程序初始化期間被自動(dòng)確認(rèn)。系統(tǒng)配置提供傳動(dòng)系統(tǒng)的整體信息。傳動(dòng)盤(pán)本地/，起動(dòng)、停止、改變方向、給定設(shè)置、階躍功能和故障復(fù)位。信號(hào)和參數(shù)-包括參數(shù)的上裝和；改變參數(shù)值；將參數(shù)值存入文件；從文件中參數(shù)值；比較兩組參數(shù)；尋找參數(shù)。監(jiān)視器-提供了傳動(dòng)信號(hào)值的圖形接口，可同時(shí)監(jiān)測(cè)來(lái)自六個(gè)不同傳動(dòng)裝置的信號(hào)。有設(shè)置觸發(fā)點(diǎn)，變換比例和

13、打印輸出等功能。器功能-器用于控制傳動(dòng)裝置內(nèi)的數(shù)據(jù)器；顯示傳動(dòng)裝置下的特殊事件，每個(gè)事件都附有說(shuō)明和時(shí)間；顯示傳動(dòng)裝置在運(yùn)行期間所的最近的故障和警告，每個(gè)故障和都按發(fā)生的時(shí)間進(jìn)行。2.1.4 開(kāi)放的通訊ACS800 變頻器具有廣泛的通訊能力，通過(guò)選擇不同的區(qū)域總線適配器，變頻器可以與許多廠家的上位系統(tǒng)或PLC 通訊。例如：區(qū)域總線適配器RPBA-01-支持 Profibus-DP 協(xié)議，可以與公司等PLC 通訊。區(qū)域總線適配器NCSA-01支持 CS 31 協(xié)議，可以與ABB 公司的PLC 通訊。區(qū)域總線適配器RMBA-01支持 Modbus 協(xié)議。區(qū)域總線適配器RMBP-01支持 Modbu

14、s+ 協(xié)議。區(qū)域總線適配器RIBA-01支持erBus-S 協(xié)議。區(qū)域總線適配器RDNA-01支持 DeviceNet 協(xié)議。區(qū)域總線適配器NAFA-01支持 Advant Fieldbus AF100 協(xié)議。區(qū)域總線適配器RLON-01支持 LonWorks 協(xié)議。2.1.5 ACS800 的技術(shù)數(shù)據(jù)：供電電網(wǎng)連接：3 相供電電壓：U31N = 380415V 10%U51N = 380500V 10%U61N = 525690V 10%頻率：48 63Hz最大變化率為 17%/S短路能力（IEC629）：65KA 1s不平衡度：最大為電網(wǎng)額定線電壓的3%COS 1 = 0.98 (額定負(fù)載

15、下)基波功率因數(shù)：效率：在額定功率下： 98%電機(jī)連接：3 相輸出電壓：0U31N/51N/61N電機(jī)控制：ABB 的直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)頻率控制：0 300 Hz頻率分辨率：0.01Hz功率極限：1.5Phd過(guò)流保護(hù)：3.75I2hd弱磁點(diǎn)：8300 Hz開(kāi)關(guān)頻率：3kHz（平均）轉(zhuǎn)矩控制：轉(zhuǎn)矩階躍上升時(shí)間：開(kāi)環(huán)5ms (在額定轉(zhuǎn)矩下)閉環(huán)5ms (在額定轉(zhuǎn)矩下)非線性：開(kāi)環(huán)4% (在額定轉(zhuǎn)矩下)閉環(huán)1% (在額定轉(zhuǎn)矩下)速度控制：靜態(tài)精度：開(kāi)環(huán)10% (電機(jī)滑差)閉環(huán) 額定速度 動(dòng)態(tài)精度：開(kāi)環(huán) Y 轉(zhuǎn)矩階躍 閉環(huán) Y 轉(zhuǎn)矩階躍 冷卻方式：風(fēng)機(jī)，流通方向?yàn)椋簭牡撞苛飨蝽敳?。保護(hù)等級(jí)：/6

16、（標(biāo)準(zhǔn)）傳動(dòng)單元外殼：6) (9 毫米 顏色 4)9 ?熱鍍鋅涂層鋼板 到 毫米，涂層厚度 毫米可延展鋁 /9i保護(hù)功能：可適用標(biāo)準(zhǔn)：傳動(dòng)單元遵循下列標(biāo)準(zhǔn)：EN50178測(cè)試EN60204-1 評(píng)估EN50178（1997） 使用在動(dòng)力裝置上的電氣設(shè)備EN60204-1（1997）機(jī)械安全。機(jī)械電氣設(shè)備-第一部分EN60529，IEC60664-1（1992）機(jī)殼的防護(hù)等級(jí)（IP 編碼）EN61800-3+Amendment A11(2000)EMC 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，包括測(cè)試方法UL508CUL 安全標(biāo)準(zhǔn)，電源轉(zhuǎn)換設(shè)備，第二版CSA 本 C22.2工業(yè)控制設(shè)備AS/NZS2064(1997)工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)學(xué)放射設(shè)備的電子干擾特性的限制和測(cè)量方法環(huán)境條件：標(biāo)準(zhǔn)I/O 接口板的配置：3 個(gè)可編程的差分模擬輸：1 個(gè)電壓源信號(hào)0（2）10V，2 個(gè)電流源信號(hào) 0（4）20mA7 個(gè)可編程數(shù)字輸：輸入電壓 24V，濾波時(shí)間 1ms2 個(gè)可編程模擬輸出口：0（4）20mA3 個(gè)可編程繼電器輸出口：24V 或多或 115/230VAC柜體：防護(hù)等級(jí)：IP22（標(biāo)準(zhǔn)）噴漆顏色：淺米色 RAL 70352.1.6 ACS800 柜體裝置ACS800-07