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AB（罗克韦尔自动化）变频器 “一拖二” 控制是指一台变频器带动两台电机（通常为异步电机），通过切换逻辑实现单台电机运行或按需切换（如一台故障时自动切换至另一台，或按工况交替运行）。以下是基于 AB PowerFlex 系列变频器（如 PowerFlex 525/700）的 “一拖二” 控制方案，包含硬件配置、控制逻辑及 PLC 程序示例。

一、控制需求与硬件配置

1. 控制需求

• 两台电机（M1、M2）共用一台变频器，同一时间仅一台电机运行（避免变频器过载）。

• 支持手动切换（通过按钮选择 M1/M2 运行）和自动切换（M1 故障时自动切换至 M2）。

• 具备启动、停止、急停功能，运行状态指示（M1 运行、M2 运行、故障报警）。

2. 硬件配置

二、控制逻辑与接线图

1. 核心逻辑

• 切换前提：切换前必须停止当前电机（先断开接触器，再启动另一台），避免变频器输出端短路。

• 故障处理：若当前运行电机故障（热继电器动作），PLC 立即停止该电机，延时后启动备用电机。

• 状态互锁：KM1 与 KM2 的线圈控制信号互锁（PLC 程序中实现），防止同时吸合。

2. 接线示意图

plaintext

                    +-------------------+
                    |                   |
    [PLC输出]       |   PowerFlex 525   |
    Q0.0 → KM1线圈  |  变频器输出(U/V/W) |→ KM1主触点 → M1
    Q0.1 → KM2线圈  |                   |→ KM2主触点 → M2
                    +-------------------+
                       ↑
    [控制信号]         |
    启动按钮(X0)       |
    停止按钮(X1)       |
    急停按钮(X2)       |
    手动切换(X3)       |
    FR1故障信号(X4)    |
    FR2故障信号(X5)    |

• 变频器控制方式：选择 “外部端子控制”，通过 PLC 输出信号控制变频器启动（STOP/START）、方向（若需）、转速（模拟量或多段速）。

• 互锁设计：PLC 程序中，Q0.0（KM1）与 Q0.1（KM2）的输出逻辑互锁（Q0.0=1 时 Q0.1 强制为 0，反之亦然）。

三、PLC 程序（基于 AB Logix 5000，梯形图逻辑）

1. 符号表定义

2. 梯形图程序（核心逻辑）

（1）系统启停控制

ladder

|----[Start_Button]----+----[Stop_Button]----[EStop_Button]----(Run_Flag)----|
                       |                                                   |
                       +----[Run_Flag]---------------------------------------+

• 说明：启动按钮触发后，Run_Flag 自锁，停止或急停按钮断开时，Run_Flag 复位。

（2）电机选择与手动切换

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|----[Manual_Switch]----+----[Run_Flag]----(M1_Select)----|  // 点动切换，当前运行时有效
                       |                                 |
                       +----[M1_Select]-------------------+  // 自锁保持选择状态

|----[M1_Select]----(M1_Run_LED)----|  // M1运行指示
|----[NOT M1_Select]----(M2_Run_LED)----|  // M2运行指示

• 说明：Manual_Switch 点动一次，M1_Select 状态翻转（0→1 或 1→0），实现 M1/M2 手动切换。

（3）故障检测与自动切换

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|----[NOT M1_Fault]----+----(M1_Fault_Flag)----|  // M1故障（FR1断开时，置位故障标志）
                       |                        |
                       +----[M1_Fault_Flag]-----+

|----[NOT M2_Fault]----+----(M2_Fault_Flag)----|  // M2故障（FR2断开时，置位故障标志）
                       |                        |
                       +----[M2_Fault_Flag]-----+

// 若当前运行M1且M1故障，则自动切换至M2
|----[Run_Flag]----[M1_Select]----[M1_Fault_Flag]----(T4:0.EN)----|  // 启动切换延时
|----[T4:0.DN]----+----(NOT M1_Select)----|  // 延时1秒后，切换至M2
                 |                        |
                 +----[NOT M1_Select]-----+

// 若当前运行M2且M2故障，则自动切换至M1（逻辑同上）
|----[Run_Flag]----[NOT M1_Select]----[M2_Fault_Flag]----(T4:0.EN)----|
|----[T4:0.DN]----+----(M1_Select)----|
                 |                     |
                 +----[M1_Select]------+

• 说明：故障发生时，先启动延时定时器（避免瞬间故障误判），延时后自动切换至备用电机。

（4）接触器与变频器控制（互锁逻辑）

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// 控制KM1（M1运行）：运行状态+选择M1+无M1故障+KM2未运行
|----[Run_Flag]----[M1_Select]----[NOT M1_Fault_Flag]----[NOT KM2_Coil]----(KM1_Coil)----|

// 控制KM2（M2运行）：运行状态+选择M2+无M2故障+KM1未运行
|----[Run_Flag]----[NOT M1_Select]----[NOT M2_Fault_Flag]----[NOT KM1_Coil]----(KM2_Coil)----|

// 控制变频器启动：KM1或KM2吸合时，启动变频器
|----[KM1_Coil]----+----(VFD_Start)----|
                   |                    |
|----[KM2_Coil]----+                    |
                                        |
|----[Stop_Button]----[EStop_Button]----+  // 停止或急停时，变频器停止

• 说明：通过 “NOT KM2_Coil” 和 “NOT KM1_Coil” 实现硬件互锁，确保两台电机不同时运行；变频器仅在有电机接入时启动。

（5）故障报警

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|----[M1_Fault_Flag]----+----(Fault_LED)----|
                        |                   |
|----[M2_Fault_Flag]----+                   |
                                            |
|----[Run_Flag]----[NOT M1_Fault_Flag]----[NOT M2_Fault_Flag]----+----|
                                                                 |
                                                                 +----[Fault_LED]（复位）

• 说明：任何一台电机故障时，Fault_LED 亮；故障排除且系统运行时，报警复位。

四、变频器参数设置（以 PowerFlex 525 为例）

1. 控制模式：选择 “端子控制”（参数 9902 = 1：V/Hz 控制，9905 = 2：端子启动 / 停止）。

2. 加速 / 减速时间：根据电机负载设置（如参数 2001=5.0s，2002=5.0s）。

3. 故障复位：允许外部复位（参数 4302=1：通过端子复位）。

4. 过载保护：设置变频器过载电流（参数 1601 = 电机额定电流的 110%）。

五、注意事项

1. 切换时序：必须先断开当前电机接触器，确认完全断开后再闭合另一台接触器（通过延时确保，避免短路）。

2. 电机参数匹配：两台电机需功率、型号一致，避免变频器参数不兼容。

3. 负载限制：“一拖二” 不适合两台电机同时运行的场景，若需同时运行，需选用更大功率变频器并调整逻辑。

4. 故障处理：若两台电机均故障，系统应立即停止并报警，等待人工干预。

该方案通过 PLC 逻辑实现电机切换与保护，结合 AB 变频器的稳定性，适用于需冗余备份的单机设备（如水泵、风机），降低设备成本的同时提高可靠性。