變頻器的運轉指令方式是指如何控制變頻器的基本運行功能，這些功能包
括啟動、停止、正轉與反轉、正向電動與反向點動、復位等。
與變頻器的頻率給定方式一樣，變頻器的運轉指令方式也有操作器鍵
盤控制、端子控制和通訊控制三種。這些運轉指令方式必須按照實際的需要進
行選擇設置，同時也可以根據功能進行相互之間的方式切換。
1 操作器鍵盤控制
操作器鍵盤控制是變頻器最簡單的運轉指令方式，用戶可以通過變頻
器的操作器鍵盤上的運行鍵、停止鍵、點動鍵和復位鍵來直接控制變頻器的運
轉。
操作器鍵盤控制的最大特點就是方便實用，同時又能起到報警故障功
能，即能夠將變頻器是否運行或故障或報警都能告知給用戶，因此用戶無須配
線就能真正了解到變頻器是否確實在運行中、是否在報警（過載、超溫、堵轉
等）以及通過 led 數碼和 lcd 液晶顯示故障類型。
按照前面一節的內容，變頻器的操作器鍵盤通?？梢酝ㄟ^延長線放置
在用戶容易操作的 5m 以內的空間里。同理，距離較遠時則必須使用遠程操作器
鍵盤。
在操作器鍵盤控制下，變頻器的正轉和反轉可以通過正反轉鍵切換和
選擇。如果鍵盤定義的正轉方向與實際電動機的正轉方向（或設備的前行方向）
相反時，可以通過修改相關的參數來更正，如有些變頻器參數定義是“正轉有效”
或“反轉有效”，有些變頻器參數定義則是“與命令方向相同”或“與命令方向相
反”。
對于某些生產設備是不允許反轉的，如泵類負載，變頻器則專門設置
了禁止電動機反轉的功能參數。該功能對端子控制、通訊控制都有效。
2 端子控制
2.1 基本概念
端子控制是變頻器的運轉指令通過其外接輸入端子從外部輸入開關信
號（或電平信號）來進行控制的方式。
這時這些由按鈕、選擇開關、繼電器、plc 或 dcs 的繼電器模塊就替代
了操作器鍵盤上的運行鍵、停止鍵、點動鍵和復位鍵，可以在遠距離來控制變
頻器的運轉。
圖 1 端子控制原理
在圖 1 中，正轉 fwd、反轉 rev、點動 jog、復位 reset、使能 enable
在實際變頻器的端子中有三種具體表現形式:
（1）上述幾個功能都是由專用的端子組成，即每個端子固定為一種功能。在
實際接線中，非常簡單，不會造成誤解，這在早期的變頻器中較為普遍。
（2）上述幾個功能都是由通用的多功能端子組成，即每個端子都不固定，可
以通過定義多功能端子的具體內容來實現。在實際接線中，非常靈活，可以大
量節省端子空間。目前的小型變頻器都有這個趨向，如艾默生 td900 變頻器。
（3）上述幾個功能除正轉和反轉功能由專用固定端子實現，其余如點動、復
位、使能融合在多功能端子中來實現。在實際接線中，能充分考慮到靈活性和
簡單性于一體?，F在大部分主流變頻器都采用這種方式。
2.2 正轉和反轉
由變頻器拖動的電動機負載在實現正轉和反轉功能非常簡單，只需改變控
制回路（或激活正轉和反轉）即可，而無須改變主回路。
（a）控制方法一 （b）控制方法二
圖 2 正反轉控制原理
常見的正反轉控制有兩種方法，如圖 2 所示。fwd 代表正轉端子，rev 代
表反轉端子，k1、k2 代表正反轉控制的接點信號（“0”表示斷開、“1”表示吸合）。
圖 2（a）的方法中，接通 fwd 和 rev 的其中一個就能正反轉控制，即 fwd 接通
后正轉、rev 接通后反轉，若兩者都接通或都不接通，則表示停機。圖 2（b）
的方法中，接通 fwd 才能正反轉控制，即 rev 不接通表示正轉、rev 接通表示反
轉，若 fwd 不接通，則表示停機。
這兩種方法在不同的變頻器里有些只能選擇其中的一種，有些可以通
過功能設置來選擇任意一種。但是如變頻器定義為“反轉禁止”時，則反轉端子
無效。
變頻器由正向運裝過渡到反向運轉，或者由反向運轉過渡到正向運轉
的過程中，中間都有輸出零頻的階段，在這個階段中，設置一個等待時間，即
稱為“正反轉死區時間”，如圖 3 所示。
圖 3 正反轉死區時間
2.3 二線制和三線制控制模式
所謂三線制控制，就是模仿普通的接觸器控制電路模式，當按下常開
按鈕 sb2 時，電動機正轉啟動，由于 x 多功能端子自定義為保持信號（或自鎖
信號）功能，松開 sb2，電動機的運行狀態將能繼續保持下去;當按下常閉按鈕
sb1 時，x 與 com 之間的聯系被切斷，自鎖解除，電動機停止運行。如要選擇
反轉控制，只需將 k 吸合，即 rev 功能作用（反轉）。
三線制控制模式的“三線”是指自鎖控制時需要將控制線接入到三個輸
入端子，與此相對應的就是以上講述的“二線制”控制模式。
三線制控制模式共有兩種類型，如下圖 4a 和圖 4b。兩者的唯一區別
是右邊一種可以接收脈沖控制，即用脈沖的上升沿來替代 sb2（啟動），下降沿
來替代 sb1（停止）。在脈沖控制中，要求 sb1 和 sb2 的指令脈沖能夠保持時
間達 50ms 以上，否則為不動作。
（a）控制方法一 （b）控制方法二
圖 4 三線制端子控制
2.4 點動
端子控制的點動命令將比鍵盤更簡單，它只要在變頻器運行的情況下
（無論正轉還是反轉），都能設置單獨的兩個端子來實現正向點動和反向點動，
其點動運行頻率、點動間隔時間以及點動加減速時間跟鍵盤控制和通訊控制方
式下相同，均可在參數內設置。
2.5 操作器 stop 鍵的功能
在進行端子控制時，變頻器的操作器鍵盤的大部分運轉功能鍵都沒有
作用，但對于“stop”鍵卻還可以選擇是否有效。至于“stop”鍵是否有效必須基
于用戶的具體情況:
（1）如果變頻器拖動的電動機在其運行過程中不允許隨意停機，只能通過現場
停止按鈕由現場人員進行停機操作時，則需定義操作器“stop”鍵無效;
（2）如果現場控制按鈕離開變頻器本體較遠，而一旦出現變頻器異常情況或電
動機異常，用戶可以從變頻器的操作器鍵盤直接停機的話，或者需要定義操作
器鍵盤“stop”鍵為緊急停止按鈕，則需定義操作器“stop”鍵有效;
（3）許多變頻器的操作器“stop”鍵與“reset”常常為同一個鍵，而且用戶需要
在變頻器異常停機后，需要在故障出現時直接從操作器鍵盤復位，則同樣需定
義操作器“stop”鍵有效。
2.6 數字量輸入端子
數字量輸入端子是用于控制輸入變頻器運行狀態的信號，這些信號包
括待機準備、運行、故障以及其他與變頻器頻率有關的內容。這些數字開關量
信號，除固定端子（正轉、反轉和點動）外，其余均為多功能數字量輸入端子。
常見的數字量輸入端子都采用光電耦合隔離方式，且應用了全橋整流
電路，如下圖 5，pl 是數字量輸入 fwd 正轉、rev 反轉、xi 多功能輸入端子的
公共端子，流經 pl 端子的電流可以是拉電流，也可以是灌電流。
圖 5 數字量輸入結構示意
數字量輸入端子與外部接口方式非常靈活，主要有以下幾種:
（1）干接點方式。它可以使用變頻器內部電源，也可以使用外部電源 9－30vdc。
這種方式常見于按鈕、繼電器等信號源。
（2）源極方式。當外部控制器為 npn 型的共發射極輸出的連接方式時，為
源極方式。這種方式常見于接近開關或旋轉脈沖編碼器輸入信號，用于測速、
計數或限位動作等。
（3）漏極方式。當外部控制器為 pnp 型的共發射極輸出的連接方式時，為
源極方式。這種方式的信號源與源極相同。
多功能數字量輸入端子的信號定義包括多段速度選擇、多段加減速時間
選擇、頻率給定方式切換、運轉命令方式切換、復位和計數輸入等。綜合各類
變頻器的輸入定義，具體有以下主要參數:
2.6.1 帶切換或選擇功能的輸入信號
（1）多段速選擇。通過選擇這些功能的端子 on/off 組合，最多可以定義
4 種（二個輸入端子）或 8 種（二個輸入端子）或 16 種（四個輸入端子）速度
的運行曲線。
（2）多種加減速時間的選擇。通過選擇相應數字量輸入端子的 on/off 組合，
最多可以定義 2 種（一個輸入端子）或 4 種（二個輸入端子）的加減速時間值。
（3）多種頻率給定方式的選擇。通過選擇相應數字量輸入端子的 on/off 組合，
可以選擇操作器鍵盤給定、接點給定、模擬量給定、脈沖給定、通訊給定的一
種，或者進行運行時的切換選擇。有些變頻器還增加了提供同一種給定方式下
不同通道的選擇功能，如一臺變頻器通常有 2～3 模擬量通道、2 個脈沖輸入通
道以及幾個接點通道，為了在同一頻率給定方式下不同通道的輸入選擇，就必
須進行第二次選擇。
（4）運轉命令方式的選擇。通過選擇相應數字量輸入端子的 on/off 組合，可
以選擇操作器鍵盤控制、端子控制和通訊控制的切換或選擇。有些變頻器還能
提供強制信號電平，保證運行命令的及時性。
（5）多段閉環 pid 給定值的選擇。通過選擇相應數字量輸入端子的 on/off
組合，最多可以定義 2 種（一個輸入端子）或 4 種（二個輸入端子）或 8 種（三
個輸入端子）的閉環給定值。
2.6.2 計數或脈沖輸入信號
多功能輸入端子能夠接受脈沖輸入信號，這些脈沖信號可以用于計數，
也可以用于復位等命令，具體可定義為以下內容:
（1）計數器清零信號。即對變頻器的內置計數器進行清零操作。
（2）計數器觸發信號。該使能信號允許變頻器對該數字量輸入端子進行計數，
脈沖的最高頻率大約在幾百個赫茲左右，掉電時可以存儲記憶當前計數值。
（3）外部復位輸入。當變頻器發生故障報警后，通過該端子的定義，對變頻
器故障進行復位，其作用與操作器鍵盤的 reset 復位鍵一致。
（4）擺頻狀態復位。當選擇變頻器的擺頻功能時，無論是自動投入還是手動
投入，閉合該端子將清楚變頻器內部記憶的擺頻狀態信息。斷開該端子，擺頻
重新開始。
（5）簡易程序控制方式下的停機狀態復位。在簡易程序控制下的停機狀態中，
該功能端子有效時將清楚簡易程序停機時記憶的運行階段、運行時間、運行頻
率等信息。
（6）三線制定義。具體可以見前面章節。
（7）接點給定方式?？梢栽诙x頻率給定方式為接點給定后，定義兩個端子
為 up 或 down 功能。
2.6.3 其他運行輸入信號
（1）變頻器運行禁止。該端子有效時，運行中的變頻器則自由停車，若
是在待機狀態，則禁止起動。本功能主要用于需要安全聯動的場合。
（2）外部停機命令。該端子有效時，則無論變頻器處于什么運轉模式狀態或
是什么運轉給定通道中，都會按照預先定義的停機方式進行停機。它與（1）的
區別在于停機方式不同，后者只能是自由停車。
（3）外部設備故障的常開或常閉信號輸入。通過該端子可以輸入外部設備的
故障信號，便于變頻器對外部設備進行故障監視。變頻器在接到外部設備故障
信號后，可顯示“外部故障”。該故障信號可以是常開，也可以是常閉輸入方式。
（4）外部中斷的常開或常閉信號輸入。變頻器在運行過程中，接到外部中斷
信號后，封鎖輸出，以零頻運行。一旦外部中斷信號解除，變頻器自動轉為跟
蹤起動，恢復運行。其輸入信號也可以是常開和常閉兩種輸入方式。它與（3）
的區別在于外部中斷不會引起變頻器的報警，中斷解除后還能正常運行。
（5）停機直流制動輸入指令。用外部控制端子對停機過程中的電動機實施直
流制動，實現電動機的緊急停車和精確定位。
（6）簡易程序控制暫停指令。用于對運行中的簡易程序控制實現暫?？刂?，
該端子有效時則以零頻運行，簡易程序控制不計時;該端子命令無效后，變頻器
自動轉為跟蹤起動，繼續簡易程序運行。
（7）加減速禁止指令。保持電動機不受任何外來信號的影響，除停機命令外，
維持當前轉速運轉。
（8）正轉點動和反向點動。通過端子的 on/off 動作，讓變頻器按點動頻率運
行的功能，按照運行方式的衍變邏輯，點動功能優先于其他運行方式。
常見的數字量輸入信號是繼電器觸點、按鈕開關等，這些觸點在閉合
時容易發生顫動。又由于變頻器內部接受信號的都是晶體管電路，反映速度極
快。因此，輸入觸點的顫動有可能使變頻器內部的接受電路反復接受信號而導
致誤動作。為此，有的變頻器設置了防止輸入信號顫動的功能。如西門子 440
系列變頻器中，功能碼 p0724 為“1”時，表示防顫動時間為 2.5ms;為“2”時，表
示防顫動時間為 8.2ms: 為“3”時，表示防顫動時間為 12.3ms。
3 通訊控制
3.1 基本概念
通訊控制的方式與通訊給定的方式相同，在不增加線路的情況下，只
需對上位機給變頻器的傳輸數據改一下即可對變頻器進行正反轉、點動、故障
復位等控制。當然，在通訊控制方式下，操作器 stop 鍵的功能設置可以參照端
子控制方式。
通訊端子是所有變頻器都會配置的，但接線方式卻因變頻器的通訊協
議不同而不同。基本上，通訊接口端子提供 rs－232 或 rs－485 接口，這是一
種最基本的控制端子。
變頻器的通訊方式可以組成單主單從或單主多從的通訊控制系統，利
用上位機（pc 機、plc 控制器或 dcs 控制系統）軟件可實現對網絡中變頻器的
實時監控，完成遠程控制、自動控制，以及實現更復雜的運行控制，如無限多
段程序運行。
通訊接口的配線需注意以下事項:
（1）每臺變頻器的 pe 端就近單點接地;
（2）每臺變頻器的地線 gnd 連在一起;
（3）rs-485 通訊采用屏蔽電纜，且屏蔽電纜采用單端接地方式，屏蔽電纜的
地線和 rs-485 通訊模塊的外殼 pe 接在一起。
在采用以上標準配線仍不能滿足要求時，可以繼續采取以下措施:
（1）采用隔離的 rs-485 通訊模塊;
（2）當由于干擾是從 gnd 線串入變頻器或外部設備的，導致變頻器或外部
設備不能正常工作時，可斷開各臺變頻器相連的 gnd 連線。
常規的通訊端子接線分為三種:
（1）變頻器 rs-232 接口與上位機 rs-232 通訊;
（2）變頻器通過 rs-232 口后再接調制解調器 modem 與上位機聯機;
（3）變頻器 rs-485 接口與上位機 rs-485 通訊。
3.2 通訊端子的接線及網絡
這里以安川 vs g7變頻器為例介紹通訊端子的連接以及memobus網絡。
所謂 memobus 通訊時由一臺上位機與最多 31 臺從站構成。主站與從站之間的
串行通訊通常是主站發出信號，從站響應信號。在某一時刻，主站和一臺從站
進行通訊。
因此，用戶首先必須設置每個從站的地址，主站通過指定地址進行信號
傳送。從站接到來自主站的指令執行預定功能，并發送一個響應信號給主站。
下圖 6 是 memobus 的連接示意，連接非常簡單，這也體現了通訊控制
的優點。
圖 6 memobus 通訊連接示意
memobus 網絡的通訊規則如表 1 所示。
表 1 memobus 通訊規格
memobus 通訊采用下述端子的 s+/s-/r+/r-，并需在設置終端變頻器的
終端電阻，s1 撥碼開關為 on 時則是終端電阻，如圖 7 所示。
圖 7 通訊連接端子
memobus 通訊可以實現以下的操作功能:
（1）上位機 plc 可以監視運行狀態;
（2）參數的設定和監視;
（3）故障復位;
（4）多功能輸入指令。
memobus 通訊是主控制器對驅動裝置進行指令傳送，驅動裝置采取接受指
令響應形式，表 2 為信號格式。
表 2 信號格式
變頻器對于 memobus 通訊否正確具有自我測試的功能，即有自己診斷串
行通訊 i/f 回路動作的功能。只要將發送端子和接收端子連接，接受變頻器自己
發出的數據，檢查是否可以正常接受信號。自我測試按以下順序進行，如圖 8
所示:
圖 8 通訊自我測試
（1）開啟變頻器的電源 on，設定參數端子 s7 為傳送測試模式;
（2）關閉變頻器的電源 off;
（3）在電源 off 狀態下，如圖 8 接線;
（4）將終端電阻開關 sw1 撥向 on 側;
（5）開啟變頻器電源 on。
正常時，操作器鍵盤顯示“pass”表示通過;若顯示“ce”，則表示異常，
即 memobus 通訊出錯。
4 運轉指令方式之間的切換
為了增加運轉指令方式的可靠性，幾乎所有的變頻器都有操作器鍵盤
按鍵來對上述即幾種方式進行切換，如艾默生 ev2000 變頻器可以通過
panel/remote 來切換、安川 vs g7 變頻器可以通過 menu 來切換，當然前提是
進行必要的參數設置，具體可以參見相關說明書。
表 3 運轉指令方式的切換
圖 9 運轉指令方式間的切換
除了鍵盤按鍵切換之外，還有一種就是通過多功能輸入端子的組合來
實現運轉指令方式的切換。如圖 9 所示，將多功能端子 x1、x2 定義為運轉指令
方式切換 1 和運轉指令方式切換 2，根據表 3 中的邏輯方式組合就能在操作器鍵
盤控制、端子控制和通訊控制之間切換。