富士 FRENIC 变频器调试教程第十篇：多段速控制怎么调，低速、中速、高速、X 端子组合和点动运行

前面第九篇，我们讲了富士 FRENIC 变频器加减速时间，包括为什么启动过流、停车过压、减速时报 OU，以及什么时候需要制动电阻。

这一篇继续讲富士变频器现场非常常见的一种控制方式：

多段速控制。

也有人叫：

多段频率。

固定频率。

预置频率。

低中高速。

端子选速。

PLC 选速。

点动运行。

很多设备并不需要连续模拟量调速，也不需要复杂 PID。

它只需要几个固定速度。

比如：

低速检修。

中速正常运行。

高速清线。

低速对位。

点动试机。

慢速送料。

快速排空。

这种场合，用多段速非常合适。

多段速的特点是：

频率值提前设好。

外部通过 X 端子组合选择。

PLC 不需要输出模拟量。

抗干扰能力比模拟量更强。

逻辑清楚，维修方便。

但多段速也很容易出问题。

比如：

X1 有信号，频率不变。

低速和高速反了。

多个速度同时有效，频率乱跳。

只有多段速信号，没有 FWD 启动命令。

点动频率设得太高，设备突然冲出去。

多段速和模拟量、PID、通讯给定互相抢控制权。

所以这一篇重点讲清楚：

多段速是什么。

SS1、SS2、SS4、SS8 怎么理解。

X 端子组合怎么选低速、中速、高速。

多段速和 FWD 启动命令是什么关系。

低速、中速、高速频率怎么设。

点动运行怎么设才安全。

为什么多段速信号有了但频率不变。

调试多段速时最容易错在哪里。

一、多段速控制是什么

多段速控制，就是先在变频器参数里预设几个固定频率，再通过外部端子选择其中一个频率运行。

例如：

低速 10Hz。

中速 30Hz。

高速 50Hz。

PLC 或按钮通过 X 端子选择不同速度。

变频器根据端子组合输出对应频率。

多段速不是连续调速。

它不像电位器那样从 0Hz 连续转到 50Hz。

它是从几个固定值里选一个。

所以它非常适合：

固定工艺速度。

人工检修速度。

PLC 简单控制。

抗干扰要求较高的设备。

不需要模拟量模块的项目。

二、多段速和模拟量调速有什么区别

模拟量调速是连续的。

例如：

0-10V 对应 0-50Hz。

4-20mA 对应 0-50Hz。

信号可以在中间任意变化。

多段速是离散的。

例如：

X1 选择 10Hz。

X2 选择 30Hz。

X1+X2 选择 50Hz。

它只有几个预设档位。

两者没有绝对好坏，适合场景不同。

如果设备需要连续调节，比如恒压供水、风量连续调节、速度由上位机实时给定，模拟量或通讯更合适。

如果设备只需要低速、中速、高速，或者检修、生产、清线几种固定状态，多段速更简单。

三、多段速不是启动命令

这是最重要的一点。

多段速信号只是选择频率。

它不是运行命令。

也就是说：

X1 有效，只是选择某个频率。

但如果没有 FWD 或运行命令，电机仍然不会启动。

现场常见错误是：

PLC 输出了低速信号 X1。

但是没有输出 FWD。

然后说变频器不运行。

这是理解错了。

正确逻辑应该是：

FWD 负责启动。

X 端子负责选速度。

例如：

FWD 有效，变频器进入运行。

X1 有效，选择低速。

X2 有效，选择中速。

X1+X2 有效，选择高速。

如果只有 X1，没有 FWD，变频器只是知道你想要低速，但并没有收到运行命令。

四、SS1、SS2、SS4、SS8 怎么理解

富士多段速里经常会看到：

SS1。

SS2。

SS4。

SS8。

这些可以理解为二进制选速信号。

SS1 代表 1。

SS2 代表 2。

SS4 代表 4。

SS8 代表 8。

它们通过组合选择不同段速。

例如：

都 OFF，可能是第 0 段。

SS1 ON，选择第 1 段。

SS2 ON，选择第 2 段。

SS1 + SS2 ON，选择第 3 段。

SS4 ON，选择第 4 段。

SS1 + SS4 ON，选择第 5 段。

以此类推。

如果有 SS1、SS2、SS4 三个信号，就可以组合出 8 个状态。

如果有 SS1、SS2、SS4、SS8 四个信号，就可以组合出 16 个状态。

这就是为什么多段速可以用少量端子选择多个频率。

五、最简单的三档速度怎么做

现场最常见是三档速度：

低速。

中速。

高速。

可以有两种做法。

1. 独立端子方式

例如：

X1 = 低速。

X2 = 中速。

X3 = 高速。

每个端子对应一个速度。

这种方式直观，操作员容易理解。

但缺点是端子占用多，而且必须保证三个信号不会同时有效。

PLC 或按钮逻辑要做互锁。

2. 组合端子方式

例如：

X1 = SS1。

X2 = SS2。

然后：

都 OFF = 基准速度或第 0 段。

X1 ON = 第 1 段低速。

X2 ON = 第 2 段中速。

X1+X2 ON = 第 3 段高速。

这种方式节省端子，适合 PLC 控制。

但维修人员必须看懂组合逻辑。

所以不管哪种方式，都要做端子功能表和速度表。

六、低速、中速、高速怎么设

多段速调试时，频率不要随便填。

要根据工艺定义每一档。

低速

低速常用于：

检修。

点动。

对位。

穿料。

慢速送料。

清理设备。

第一次试运行。

低速要足够慢，但不能低到电机无力、设备抖动或水泵风机无效运行。

中速

中速常用于：

普通生产。

正常输送。

正常搅拌。

普通运行。

中速通常是最常用的工艺速度。

高速

高速常用于：

快速排空。

清线。

短时间高产能。

快速返回。

高风量或高流量。

高速一定要确认机械允许。

不要把高速设得超过电机、减速机、风机、水泵和机械结构的允许范围。

七、第 0 段频率要不要用

多段速组合中，所有选速端子都 OFF 时，可能对应第 0 段频率或普通给定。

这个状态要特别明确。

例如：

FWD 有效。

SS1、SS2、SS4 都 OFF。

这时变频器到底跑多少 Hz？

可能是：

第 0 段频率。

面板频率。

模拟量频率。

最低频率。

0Hz。

这要看参数设置和系列逻辑。

现场常见问题是：

PLC 没有输出任何选速端子，但 FWD 有效，设备却以某个频率运行。

原因就是第 0 段或普通给定仍然存在。

所以多段速调试时，必须明确：

无选速信号时，设备应该停、低速运行，还是使用默认速度？

不要让这个状态含糊。

八、多段速和频率给定来源的关系

多段速本质上也是一种频率给定来源。

所以要确认：

变频器是否允许多段速作为频率给定。

X 端子是否已分配 SS1、SS2、SS4、SS8。

多段频率值是否已设置。

多段速优先级是否高于模拟量或面板给定。

当前有没有被通讯、PID、模拟量覆盖。

如果频率给定来源仍然是模拟量，而多段速没有启用或优先级不够，X 端子动作后频率可能不变。

所以“X1 有信号，频率不变”时，不要只查 X1 接线。

还要查多段速是否真正参与频率给定。

九、X 端子功能必须分配正确

X 端子不是天生就是多段速。

它可以被分配成很多功能。

例如：

复位。

外部故障。

点动。

自由停车。

运行允许。

多段速。

第二加减速时间。

本地远程切换。

所以要用 X1 做多段速，必须把 X1 的功能分配成 SS1 或对应多段速选择功能。

要用 X2 做多段速，必须把 X2 分配成 SS2。

如果 X1 实际被设成外部故障，PLC 一输出 X1，不但不会低速，反而可能报警停机。

这类问题现场非常常见。

所以调多段速之前，先查 X 端子功能码。

十、端子组合一定要和 PLC 程序一致

多段速多数由 PLC 输出控制。

那就必须让 PLC 程序和变频器参数一致。

例如 PLC 程序规定：

Y1 输出低速。

Y2 输出中速。

Y3 输出高速。

但变频器参数里：

X1 是 SS1。

X2 是 SS2。

X3 是复位。

那 PLC 输出 Y3 时，可能不是高速，而是复位。

又比如 PLC 程序按独立三档速度写，但变频器按二进制组合解释，速度就会错乱。

所以调试时要把三张表对起来：

PLC 输出表。

变频器端子功能表。

多段频率表。

只要其中一张不一致，现场就会出问题。

十一、多段速运行中切换要看加减速时间

多段速切换不是瞬间跳频。

例如从低速 10Hz 切到高速 50Hz，变频器会按加速时间逐步升频。

从高速 50Hz 切到低速 10Hz，变频器会按减速时间逐步降频。

所以多段速切换时仍然会受到：

加速时间。

减速时间。

S 曲线。

失速防止。

防再生控制。

负载惯量。

制动能力。

影响。

如果低速切高速时报 OC，要查加速时间和负载。

如果高速切低速时报 OU，要查减速时间和惯量。

多段速不是绕过加减速参数。

十二、低速切高速过流怎么查

如果从低速切高速时过流，常见原因：

加速时间太短。

高速频率设得太高。

负载太重。

电机参数不对。

皮带或机械阻力大。

搅拌机物料太稠。

输送机带料加速。

转矩提升或控制方式不合适。

解决思路：

适当延长加速时间。

检查负载和机械。

检查电机参数。

确认高速频率合理。

确认变频器容量和电机容量合适。

不要只说多段速参数错了。

十三、高速切低速过压怎么查

如果从高速切低速或高速停机时报 OU，常见原因：

减速时间太短。

负载惯量大。

高速频率较高。

制动电阻没有配置。

制动电阻没工作。

防再生控制未启用或不合适。

快速停止逻辑被触发。

解决思路：

延长减速时间。

检查当前使用哪组减速时间。

确认制动电阻和制动单元。

确认高速频率是否合理。

必要时调整工艺，不要频繁高速急减速。

第九篇已经专门讲过 OU，这里多段速切换同样适用。

十四、点动运行是什么

点动运行就是短时间、低速、人工控制设备动作。

常见用于：

设备检修。

方向确认。

对位。

穿料。

清线。

试转。

手动排料。

点动运行通常要求：

按住按钮才动。

松开按钮就停。

频率较低。

动作可控。

人员能及时停止。

点动不是普通高速运行。

也不应该绕过安全联锁。

十五、点动运行和多段速有什么区别

点动和多段速都可以用固定频率。

但用途不同。

多段速通常用于正常运行速度选择。

比如低速、中速、高速。

点动通常用于人工临时操作。

比如按住按钮低速移动一点。

多段速通常需要 FWD 或运行命令配合。

点动可能有独立 JOG 功能或专用点动命令，具体看系列和参数。

有些富士系列中，多功能输入可以分配为 JOG 或点动准备功能。

有些系列支持正转点动、反转点动独立命令。

具体要按说明书设置。

十六、点动频率不能设太高

点动的核心是安全可控。

点动频率如果设太高，会带来风险。

比如：

输送机突然冲出去。

卷料速度太快。

对位过冲。

人员来不及反应。

物料飞出。

机械撞击。

所以点动频率通常应该低于正常运行频率。

常见可能设为：

3Hz。

5Hz。

10Hz。

15Hz。

具体看机械和工艺。

不要把点动频率设成 50Hz。

除非设备设计明确允许，而且有充分安全措施。

十七、点动按钮建议用瞬时按钮

点动最好用瞬时按钮。

也就是：

按住动作。

松开停止。

不要用保持旋钮做点动。

因为点动通常用于维修和调整，人员可能靠近设备。

如果点动命令保持有效，风险很大。

点动按钮也要有清楚标识。

正转点动和反转点动要分清。

反转点动尤其要确认机械允许。

十八、点动时也要有运行允许和安全联锁

点动不是绕开安全的理由。

点动运行时仍然要考虑：

急停有效。

安全门逻辑。

防护罩状态。

抱闸逻辑。

限位开关。

机械行程。

人员位置。

运行允许。

有些设备检修时需要开门点动，这类设备必须按安全标准设计，比如使用安全速度、保持按钮、使能开关等。

普通项目不要为了方便把安全门短接后点动。

这很危险。

十九、点动和正反转要做好互锁

如果设备支持正转点动和反转点动，要确保：

正转点动和反转点动不能同时有效。

点动和普通运行逻辑不冲突。

点动时正常运行命令不会同时存在。

PLC 或按钮接线做互锁。

HMI 显示当前点动状态。

如果正转点动和反转点动同时有效，设备动作可能异常，甚至报警。

二十、多段速和点动的端子状态一定要监视

调试多段速和点动时，不要只看 PLC 输出灯。

要看变频器内部端子状态。

例如：

X1 是否真的 ON。

X2 是否真的 ON。

X3 是否真的 ON。

FWD 是否有效。

JOG 是否有效。

REV 是否误动作。

外部故障是否有效。

运行允许是否满足。

如果 PLC 输出了低速，但变频器内部 X1 没变化，先查接线和公共端。

如果 X1 有变化但频率不变，再查功能分配和频率给定逻辑。

这是端子类故障最可靠的排查方法。

二十一、多段速调试标准流程

可以按下面流程调试：

第一，面板低频试机正常。

第二，端子 FWD 启停正常。

第三，确认频率给定来源允许多段速。

第四，确认 X 端子功能分配为 SS1、SS2、SS4 等。

第五，设置低速、中速、高速频率。

第六，确认 PLC 输出和 X 端子对应关系。

第七，逐个动作 X 端子，看变频器端子监视。

第八，在停机状态下确认组合逻辑。

第九，低频启动测试第一段速度。

第十，切换第二段速度。

第十一，切换第三段速度。

第十二，测试从低速到高速。

第十三，测试从高速到低速。

第十四，观察加减速、电流和是否 OU。

第十五，测试停止。

第十六，测试异常组合是否被 PLC 互锁。

第十七，记录端子组合和频率表。

这个流程适合大多数普通多段速项目。

二十二、三档速度调试示例

假设设备需要：

低速 10Hz。

中速 30Hz。

高速 50Hz。

可以设置：

X1 = SS1。

X2 = SS2。

组合逻辑：

X1 OFF，X2 OFF：默认频率或 0 段。

X1 ON，X2 OFF：低速 10Hz。

X1 OFF，X2 ON：中速 30Hz。

X1 ON，X2 ON：高速 50Hz。

同时要确认：

FWD 是运行命令。

X1、X2 只是选速。

PLC 输出不要乱跳。

切换时按加减速运行。

高速频率不超过机械允许范围。

如果不希望 X1、X2 都 OFF 时设备运行，就要把第 0 段频率或默认给定处理清楚。

二十三、独立三档速度调试示例

也可以设计成：

X1 = 低速选择。

X2 = 中速选择。

X3 = 高速选择。

PLC 程序互锁：

三者只能有一个有效。

优点是直观。

缺点是占用端子多。

这种方式一定要防止：

X1 和 X2 同时有效。

X2 和 X3 同时有效。

X1、X2、X3 全部无效时默认速度不清楚。

如果三个信号同时有效，变频器到底按哪个频率运行，要看功能设计。

所以独立三档也必须做互锁和状态显示。

二十四、多段速和本地/远程模式

有些设备本地用点动或低速，远程用自动速度。

例如：

本地检修：点动 5Hz。

手动运行：低速 10Hz。

自动运行：PLC 多段速或模拟量。

这种场合要明确：

本地模式下谁给运行命令？

本地模式下谁给频率？

远程模式下谁给运行命令？

远程模式下谁给频率？

本地和远程切换是否必须先停机？

本地低速是否允许反转？

远程自动是否禁用点动？

如果本地远程没有清楚逻辑，多段速和点动会互相干扰。

二十五、多段速和模拟量切换

有些设备正常用模拟量调速，检修用多段速低速。

这种设计可以用，但要清楚优先级。

例如：

自动模式：0-10V 调速。

手动低速：X1 选择 10Hz。

手动高速：X2 选择 40Hz。

如果手动低速信号没有撤销，自动模式下模拟量可能无效。

如果模拟量仍然参与叠加，频率可能不是预期值。

所以切换逻辑要明确：

什么时候使用模拟量？

什么时候使用多段速？

两者是否互锁？

是否允许叠加？

一般普通项目不建议复杂叠加，越简单越可靠。

二十六、多段速和 PID 切换

风机水泵项目中，可能存在：

自动 PID 恒压。

手动固定频率。

检修点动。

例如：

自动：PID 根据压力调速。

手动：固定 30Hz。

检修：点动 5Hz。

这类项目要注意：

PID 启用时，多段速是否无效？

手动固定频率时，PID 是否退出？

点动时，PID 是否禁止？

压力反馈异常时，是否允许手动运行？

如果 PID 和多段速同时有效，系统可能不按预期运行。

所以自动、手动、点动三种模式必须分清。

二十七、多段速信号有了但频率不变怎么查

这是最常见故障。

按顺序查：

第一，FWD 是否有效。

第二，变频器是否处于运行状态。

第三，频率给定来源是否允许多段速。

第四，X 端子状态是否进入变频器。

第五，X 端子是否分配为 SS1、SS2、SS4。

第六，多段频率值是否设置。

第七，是否有模拟量、PID、通讯覆盖。

第八，是否有频率上下限限制。

第九，是否加减速时间太长，看起来没变。

第十，是否处于限流或防过压控制。

如果 X 状态没进来，查接线。

如果 X 状态进来了但频率不变，查功能和给定源。

二十八、多段速频率和预期不一致怎么查

例如：

本来想低速 10Hz，实际 30Hz。

本来想高速 50Hz，实际 10Hz。

常见原因：

SS1、SS2 组合理解错。

PLC 输出接反。

X1、X2 功能分配错。

多段频率参数填错。

速度表和 PLC 程序不一致。

独立档位没有互锁。

第 0 段频率被忽略。

频率上限限制。

现场排查时，最好逐个测试组合：

只开 X1。

只开 X2。

X1+X2。

都关闭。

每个状态记录实际频率。

不要同时改多个参数。

二十九、点动运行不动作怎么查

点动不动作时，查：

点动端子是否动作。

JOG 或点动功能是否分配正确。

点动频率是否设置为 0。

是否需要同时有 FWD 或 REV。

是否有运行允许。

是否有外部故障。

是否有安全输入未满足。

是否和普通运行命令冲突。

是否处于通讯或自动模式禁止点动。

不同富士系列点动逻辑不同，有的需要点动准备信号，有的需要点动方向信号，有的可独立正转点动、反转点动。

所以一定要看该型号说明书，不要凭经验套。

三十、点动松手不停怎么查

点动松手不停非常危险。

要立即处理。

常见原因：

按钮用成保持型。

PLC 程序把点动信号自保持了。

点动命令和普通运行命令同时有效。

FWD 仍然保持。

端子状态没有释放。

参数功能分配错。

外部继电器触点粘连。

处理时要先停机断开命令，再查端子状态和 PLC 程序。

点动必须符合“可控、可停、低速、安全”的原则。

三十一、现场例子：只有低速信号，没有 FWD

一台输送机要求低速检修。

PLC 输出 X1 后，现场发现变频器没有运行。

维修人员一直查 X1 参数，认为多段速不起作用。

后来查看端子状态发现，X1 已经有效，但 FWD 没有输出。

也就是说，变频器收到了“选择低速”，但没有收到“运行命令”。

PLC 同时输出 FWD 后，低速运行正常。

这个案例说明：

多段速不是启动命令。

三十二、现场例子：低速和高速反了

一台设备设置 X1 低速、X2 高速。

现场按低速按钮，设备高速运行；按高速按钮，设备低速运行。

检查发现，PLC 输出线号和变频器 X1、X2 接线对调，同时端子功能表没有更新。

重新核对 PLC 输出、X 端子功能和多段频率参数后，速度恢复正确。

这个案例说明：

多段速必须同时核对 PLC 输出表、端子功能表和频率参数表。

三十三、现场例子：高速切低速时报 OU

一台富士变频器控制大惯量滚筒。

低速 10Hz，高速 50Hz。

从高速切低速时偶发 OU。

检查后发现，减速时间太短，而滚筒惯量大，降速时产生再生能量。

延长减速时间并检查制动电阻后，故障消失。

这个案例说明：

多段速切换也会受减速时间和负载惯量影响。

三十四、现场例子：点动频率设太高，检修时冲击大

一台包装设备设置点动功能，用于对位。

点动按钮按下后，设备速度很快，对位经常过冲。

检查发现点动频率被设成 30Hz，接近正常运行速度。

后来将点动频率降到 5Hz，并要求按钮使用瞬时动作，检修操作明显安全。

这个案例说明：

点动运行重点是低速可控，不是追求速度。

三十五、现场例子：点动松手不停，原来 PLC 做了自保持

一台设备点动按钮松开后，输送机仍然运行。

现场怀疑变频器点动功能异常。

检查变频器端子状态发现，点动端子一直有效。

继续查 PLC 程序，发现程序把点动输出做了自保持。

取消自保持后，点动恢复为按住运行、松开停止。

这个案例说明：

点动问题不能只查变频器，也要查 PLC 程序。

三十六、多段速和点动常见错误

第一，把多段速信号当启动命令。

第二，只有 X1 没有 FWD，却说变频器不运行。

第三，X 端子没有分配 SS 功能。

第四，X1 被设成外部故障还当低速用。

第五，PLC 输出和 X 端子接线不一致。

第六，SS1、SS2 组合理解错。

第七，第 0 段频率没有定义清楚。

第八，多段频率参数填错。

第九，低中高速没有互锁。

第十，运行中切高速导致 OC。

第十一，高速切低速导致 OU。

第十二，点动频率设太高。

第十三，点动按钮用保持型。

第十四，点动和普通运行命令同时有效。

第十五，反转点动没有确认机械是否允许。

第十六，点动绕开安全门或急停。

第十七，本地、远程、自动、手动逻辑混乱。

第十八，多段速和模拟量互相覆盖。

第十九，多段速和 PID 同时有效。

第二十，调试后没有留下速度表。

这些错误都很常见，尤其在 PLC 改造和旧设备维修中。

三十七、多段速参数记录表建议

调试完成后，建议记录：

变频器型号。

运行命令来源。

频率给定方式。

X1 功能。

X2 功能。

X3 功能。

X4 功能。

X5 功能。

SS1 对应端子。

SS2 对应端子。

SS4 对应端子。

SS8 对应端子。

第 0 段频率。

第 1 段频率。

第 2 段频率。

第 3 段频率。

低速频率。

中速频率。

高速频率。

点动频率。

点动方向。

点动按钮类型。

是否允许反转。

加速时间。

减速时间。

速度切换是否允许运行中切换。

PLC 输出地址。

HMI 显示名称。

异常组合处理方式。

这张表非常重要。

没有速度表，多段速设备后期最容易乱。

三十八、本篇核心总结

富士 FRENIC 变频器多段速控制，就是用 X 端子选择预设频率。

它适合低速、中速、高速、检修、清线、对位、固定工艺速度等场合。

多段速不是启动命令。

FWD 或其他运行命令负责启动。

SS1、SS2、SS4、SS8 等多段速选择信号负责选择频率。

只有多段速信号，没有运行命令，电机不会运行。

X 端子必须通过功能码分配成多段速选择功能。

不能看到 X1 接线就默认它是低速。

X1 可能是低速，也可能是复位、外部故障、运行允许、自由停车或其他功能。

多段速有两种常见设计：

一种是独立端子低速、中速、高速，直观但占用端子多，必须互锁。

另一种是 SS1、SS2、SS4 组合选速，节省端子，但必须做清楚速度表。

多段速运行中切换仍然受加减速时间、S 曲线、失速防止、防过压控制和负载惯量影响。

低速切高速过流，要查加速时间、负载和电机参数。

高速切低速过压，要查减速时间、制动电阻和负载惯量。

点动运行用于检修、对位和试转，重点是低速、可控、安全。

点动频率不能太高，点动按钮最好用瞬时按钮。

点动不能绕开急停、安全门、运行允许和机械限位。

多段速、点动、模拟量、PID、通讯之间必须有清楚的优先级和模式切换逻辑。

普通项目不建议把控制逻辑做得过度复杂。

现场调试多段速时，一定要看变频器内部端子状态。

PLC 输出灯亮，不等于 X 端子真的有效。

最终交付时，必须留下端子功能表、速度组合表、PLC 输出表和点动频率记录。

下一篇继续讲：

富士 FRENIC 变频器调试教程第十一篇：PID 恒压供水和风压控制，设定值、反馈值、正反作用和休眠唤醒。

第十一篇会重点讲富士变频器内部 PID 怎么理解，压力变送器 4-20mA 怎么作为反馈，为什么压力越低水泵反而越慢，PID 正反作用怎么判断，以及休眠唤醒为什么容易频繁启动。