科瑞 IE 系列变频器在除尘风机改造中的本地/远程控制、AI2 模拟量给定及 AO 反馈参数设置方法

一、应用背景

除尘风机改造中，变频器通常既要接受 PLC 的远程控制，也要保留现场人员的手动操作权限。一个较常见的控制要求是：

远程模式下，由 PLC 输出 4–20mA 模拟量信号控制风机频率；

就地模式下，由变频器面板直接设定运行频率；

LI1 用于风机启动和停止；

LI3 用于本地/远程频率源切换；

AO1 输出实际运行频率，供 PLC 或上位机监视；

AO2 输出实际电机电流，供 PLC 或上位机监视；

这种方案适用于除尘风机、送风机、引风机、排风机、循环风机等场合。控制逻辑看似简单，但实际调试时最容易出现的问题，往往不是接线错误，而是频率源、逻辑输入功能、模拟量类型和模拟输出映射之间没有统一规划。

科瑞 IE 系列变频器具有主频率源和辅助频率源两套给定通道，可通过 f003、f005、f006 及逻辑输入功能实现频率源切换。变频器还支持 AI1、AI2 模拟输入，以及 AO1、AO2 模拟量输出，可用于频率、电流、转速、负载率等反馈信号。

二、控制架构应先明确，而不是先逐项修改参数

在设置参数前，必须先明确整个系统的信号逻辑。

本系统建议采用以下结构：

运行命令来源：外部端子；

启动停止端子：LI1；

主频率源：AI2，PLC 输出 4–20mA；

辅助频率源：面板频率给定；

频率源切换端子：LI3；

AO1：输出频率 4–20mA；

AO2：输出电流 4–20mA。

其基本工作逻辑如下：

当选择远程模式时，PLC 通过 AI2 输出 4–20mA，变频器按照 PLC 模拟量指令运行；

当选择就地模式时，变频器不再接受 PLC 的频率给定，而由面板直接输入目标频率；

无论处于就地还是远程模式，LI1 都作为运行命令输入，用于启动和停止风机。

这里需要特别注意，“本地/远程切换”至少可能包含两层含义。

第一层是运行命令来源的切换，即启动停止命令来自面板还是外部端子；

第二层是频率给定来源的切换，即运行频率来自 AI2、面板、通信或其他输入通道。

除尘风机改造中，客户常常只要求切换频率给定，而启动停止仍由 PLC 或现场按钮控制。这种情况下，不能简单把变频器切换到真正的键盘本地控制模式，否则 LI1 的启动停止功能可能失效。正确做法通常是保持 f002 为外部端子运行命令，仅通过 LI3 切换 f003 和 f005 两套频率给定源。

三、运行命令参数设置

科瑞 IE 系列中，f002 用于选择运行命令通道。

f002 = 0：外部端子运行命令；

f002 = 1：键盘面板运行命令；

f002 = 2：串行通信运行命令。

本应用中，建议设置：

f002 = 0

这样，风机运行和停止始终由外部端子控制。LI1 接通时，变频器接收运行指令；LI1 断开时，变频器停止。

根据说明书，LI1 的逻辑输入功能由 f301 设置。标准两线控制中，LI1 可配置为正转运行命令，LI2 可配置为反转运行命令；对于普通单向除尘风机，通常只使用 LI1 正转运行，反转端子不使用或禁止反转。

建议设置逻辑如下：

f301 = 正转运行功能；

f302 = 未使用、故障复位或保留；

f522 = 禁止反转。

除尘风机一般没有反转运行需求。若误接反转命令，可能造成风机反吹、风量异常、管道压力异常或皮带传动系统受冲击。因此，在无工艺需求的情况下，建议通过 f522 禁止电机反向运行。

停机方式由 f523 设置。对于普通除尘风机，通常建议使用减速停机，使风机在设定减速时间内平稳停止。若选择自由停机，大惯量风机可能会长时间滑行，影响现场联锁和工艺节拍。

四、AI2 作为 PLC 4–20mA 远程频率给定的设置原则

远程模式下，PLC 的模拟量输出应接入 AI2 端子。PLC 输出 4–20mA 时，应统一规定：

4mA 对应最低频率；

20mA 对应最高运行频率；

中间电流按照线性比例对应中间频率。

例如，风机最高运行频率为 50Hz，则：

4mA = 0Hz 或最低允许频率；

12mA = 25Hz；

20mA = 50Hz。

如果为了避免风机低速喘振、风道共振或电机散热不足，也可以设置：

4mA = 20Hz；

20mA = 50Hz。

此时 PLC 输出 4mA 时，风机不会停在 0Hz，而是运行在 20Hz 的最低工艺频率。风机是否允许低频运行，应结合风机曲线、电机冷却方式、风道阻力和除尘工艺要求确定。

科瑞 IE 系列中，f003 和 f005 分别为两套频率命令选择参数，均可以选择 AI1、AI2、面板频率给定、通信给定、UP/DOWN 给定等来源。说明书中明确列出：

f003 = 2 时，频率命令来源为 AI2；

f005 = 2 时，频率命令来源为 AI2；

f003 或 f005 = 3 时，频率命令来源为键盘面板频率给定。

因此，本应用建议采用：

f003 = 2，主频率源设为 AI2；

f005 = 3，辅助频率源设为键盘面板频率给定；

f006 = 0，允许在 f003 和 f005 之间切换。

当 f021 = 0 且 f006 = 0 时，变频器通过逻辑输入在 f003 与 f005 两个频率给定源之间切换。

也就是说，参数逻辑应建立为：

f003 = AI2；

f005 = 面板频率给定；

f006 = f003 与 f005 切换；

f021 = 单通道给定。

这样，LI3 就可以承担频率源切换功能。

五、LI3 本地/远程频率源切换的设置方法

LI3 不应设置为普通运行、停止、复位或多段速功能，而应设置为“频率给定源切换”功能。

实际调试时，应先确认变频器逻辑输入类型。

科瑞 IE 系列支持源型逻辑和漏型逻辑：

f306 = 0：源型逻辑，正逻辑；

f306 = 1：漏型逻辑，负逻辑。

PLC 输出类型必须与变频器逻辑输入类型匹配。

如果 PLC 使用晶体管 PNP 输出，通常采用源型逻辑；

如果 PLC 使用 NPN 输出，通常采用漏型逻辑；

如果现场使用中间继电器干接点，则需要按照控制电源和 COM/0V 的实际接法确认逻辑极性。

LI3 的功能设定完成后，应明确现场状态定义。例如可统一规定：

LI3 断开：远程模式，频率来源为 AI2；

LI3 接通：就地模式，频率来源为面板。

或者反过来定义：

LI3 接通：远程模式；

LI3 断开：就地模式。

两种方式都可以，关键是现场图纸、PLC 程序、柜门转换开关标识和变频器实际逻辑必须完全一致。最容易出现的问题是柜门上写“远程”，但实际端子状态对应面板给定，导致现场人员误以为 PLC 控制失效。

建议在电柜门上明确标注：

REMOTE：PLC AI2 4–20mA 给定；

LOCAL：变频器面板频率给定；

RUN/STOP：由 LI1 控制。

如果现场要求真正的“就地面板运行和停止”，即在就地模式下按变频器 RUN/STOP 键即可启停，则不仅要切换频率源，还需要切换运行命令通道。这种需求需要重新规划外部端子运行和键盘面板运行的切换策略，不能仅通过 LI3 切换频率源解决。

六、AI2 4–20mA 信号接线及量程问题

PLC 模拟量输出至 AI2 时，一般接线原则如下：

PLC AO+ 接变频器 AI2；

PLC AO− 接变频器模拟量公共端 COM 或 0V；

模拟量电缆采用屏蔽双绞线；

屏蔽层通常单端接地，建议接控制柜侧 PE；

模拟量线不应与电机 U、V、W 输出线并排长距离敷设；

模拟量线与动力线交叉时应尽量垂直交叉。

4–20mA 信号比 0–10V 更适合工业现场，尤其适合除尘系统这种电机功率较大、现场干扰较强、线路距离较长的工况。4–20mA 的优点包括抗干扰能力较强、压降影响较小、可识别断线故障。

例如，当 PLC 输出或线路断开时，模拟量可能低于 4mA。现场应根据变频器功能和工艺要求，设置模拟量下限故障检测或最低频率限制，防止风机在异常低频下长期运行。

需要注意的是，早期版本说明书中，f305 仅描述为 AI1 输入类型选择，且备注指出 AI2 只能接受 0–10V 信号；但该系列后续版本更新日志已明确写入“新增 AI2 电流输入模式”。因此，实际使用 AI2 4–20mA 前，必须核对变频器的软件版本、端子板版本及当前说明书版本，不能只依据旧版手册设置。

这是现场改造中非常关键的一点。如果变频器硬件或固件版本不支持 AI2 电流输入，即使参数设置正确，AI2 也无法正确识别 4–20mA 信号。

七、AO1 输出频率反馈的设置方法

AO1 用于向 PLC 输出变频器实际运行频率。

建议设置：

AO1 输出类型：4–20mA；

AO1 监视对象：输出频率；

4mA 对应 0Hz；

20mA 对应最大频率或上限频率。

例如，若系统最大运行频率为 50Hz，则：

0Hz = 4mA；

25Hz = 12mA；

50Hz = 20mA。

AO1 的输出类型由 f307 设置：

f307 = 0：电流信号输出；

f307 = 1：电压信号输出。

因此，AO1 要输出 4–20mA 时，应设置：

f307 = 0。

AO1 的具体监视对象由 f348 设置。根据说明书，AO1 的量程、偏移、增益和校准均围绕 f348 进行设置；在 4–20mA 输出模式下，可通过相关参数调整 4mA 零点和 20mA 满量程。

这里应特别避免一个常见错误：把 f307 和 f348 理解为两个重复的功能选择项。

实际上：

f307 是 AO1 输出信号类型选择，即电流或电压；

f348 是 AO1 输出内部变量选择，即输出频率、电流、转速等监视对象。

两者不是冲突关系，而是分别定义“输出什么电气信号”和“输出哪一个内部数据”。因此，AO1 设置为 4–20mA 频率反馈时，必须同时满足：

f307 = 电流输出；

f348 = 输出频率。

八、AO2 输出电流反馈的设置方法

AO2 用于将变频器实际输出电流反馈给 PLC。该信号可以用于风机负载监控、皮带打滑判断、风机堵转预警、滤袋堵塞趋势分析以及远程运行状态诊断。

建议设置：

AO2 输出类型：4–20mA；

AO2 监视对象：输出电流；

4mA 对应 0A；

20mA 对应变频器额定输出电流，或按项目要求对应最大监视电流。

AO2 的输出类型由 f368 设置：

f368 = 0：电流信号输出；

f368 = 1：电压信号输出。

AO2 的监视对象由 f369 设置。说明书中明确指出，f369 至 f372 的设置方式可参照 AO1 的 f348 至 f351 参数逻辑；AO2 4–20mA 输出时，可利用 f372、f373、f370 等参数进行输出比例和校准。

因此，AO2 输出电流反馈时，建议逻辑为：

f368 = 0；

f369 = 输出电流。

对于 PLC 监控，必须在 PLC 程序中正确换算电流值。例如，若 4–20mA 对应 0–100A，则 PLC 内部工程量换算为：

实际电流 = （实际输入电流值 - 4mA）÷ 16mA × 100A。

如果 AO2 满量程按变频器额定电流设置，则 PLC 画面显示、报警阈值和趋势曲线也必须按同一额定电流进行换算，否则会出现实际风机电流正常，但 PLC 显示超量程或偏低的情况。

九、推荐参数逻辑表

运行命令通道：

f002 = 0，外部端子控制。

主频率源：

f003 = 2，AI2。

辅助频率源：

f005 = 3，键盘面板频率给定。

频率源切换方式：

f006 = 0，f003 与 f005 切换。

主辅频率关系：

f021 = 0，单通道给定。

LI1：

f301 = 正转运行。

LI3：

设置为频率给定源切换功能。

逻辑输入类型：

f306 根据 PLC 输出类型选择源型或漏型。

AO1：

f307 = 0，电流输出；

f348 = 输出频率；

AO1 输出范围设为 4–20mA。

AO2：

f368 = 0，电流输出；

f369 = 输出电流；

AO2 输出范围设为 4–20mA。

电机保护和运行参数：

f007 最大频率按风机设计频率设定；

f008 上限频率按工艺允许最高频率设定；

f009 下限频率按风机最低稳定运行频率设定；

f010 加速时间按风机惯量设定；

f011 减速时间按风机惯量和停机要求设定；

f522 建议禁止反转；

f523 建议采用减速停机。

十、调试顺序建议

现场调试不要一次性全部投入 PLC 自动控制，应按以下顺序进行。

第一步，断开 PLC 模拟量输出或使 PLC 输出固定在 4mA；

第二步，确认变频器电机参数、最大频率、加减速时间和旋转方向正确；

第三步，确认 LI1 接通和断开能够正确启动、停止风机；

第四步，将 LI3 切换到就地模式，确认面板频率可以控制风机；

第五步，将 LI3 切换到远程模式，确认 AI2 4–20mA 可以控制频率；

第六步，在 PLC 侧依次输出 4mA、8mA、12mA、16mA、20mA，记录对应频率是否线性变化；

第七步，检查 AO1 输出是否与实际频率一致；

第八步，检查 AO2 输出是否与钳形表或变频器监视电流一致；

第九步，检查 PLC 画面显示、报警限值、趋势曲线及远程切换状态是否正确；

第十步，带除尘系统实际运行，检查低频风量、高频风压、电机电流、风机振动和滤袋压差变化。

十一、结语

除尘风机变频改造的难点不在于单独设置某一个参数，而在于建立完整一致的控制逻辑。

AI2 负责 PLC 远程 4–20mA 频率给定；

面板负责就地频率设定；

LI1 负责运行停止；

LI3 负责主频率源与辅助频率源切换；

AO1 向 PLC 反馈实际频率；

AO2 向 PLC 反馈实际电流。

只有频率源、运行命令、逻辑输入、模拟量输入、模拟量输出和 PLC 工程量换算全部匹配，系统才能真正实现稳定、可维护、可诊断的本地/远程风机控制。