ABB ACS180 Use and care manual

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ABB MACHINERY DRIVES
ACS180 machinery control program
Firmware manual
ACS180 FW.book Page 1 Tuesday, March 9, 2021 2:25 PM

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List of related manuals
You can find manuals and other product documents in PDF format on the
Internet. See section Document library on the Internet on the inside of the
back cover. For manuals not available in the Document library, contact your
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The code below opens an online listing of the manuals applicable to the
product:
Drive hardware manuals and guides Code (English)
Drive/converter/inverter safety instructions 3AXD50000037978
ACS180 Hardware manual 3AXD50000467945
Drive firmware manuals and guides
ACS180 Firmware manual 3AXD50000467860
ACS180 Quick installation and start-up guide 3AXD50000510344
ACS180 User interface guide 3AXD50000606696
Option manuals and guides
ACS-AP-x Assistant control panels user’s manual 3AUA0000085685
ACS-BP-S Basic control panel user’s manual 3AXD50000032527
Tool and maintenance manuals and guides
Drive composer PC tool user’s manual 3AUA0000094606
Converter module capacitor reforming instructions 38FE64059629
Adaptive Programming Application guide 3AXD50000028574
ACS180 FW.book Page 2 Tuesday, March 9, 2021 2:25 PM

Firmware manual
ACS180 standard control program
3AXD50000467860 rev B
EN
EFFECTIVE: 2021-03-05
3. Start-up, ID run and use
Table of contents
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ACS180 FW.book Page 4 Tuesday, March 9, 2021 2:25 PM

Table of contents 5
Table of contents
1. Introduction to the manual
What this chapter contains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Applicability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Safety instructions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Target audience . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Terms and abbreviations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Related manuals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Cybersecurity disclaimer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2. Control panel
What this chapter contains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Control panel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Home view and Message view . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Options menu and Main menu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Options menu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Main menu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3. Start-up, ID run and use
What this chapter contains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Start up the drive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Do the identification (ID) run . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Background information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
ID run steps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Start and stop the drive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Change the rotation direction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Set the speed or frequency reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Set the drive parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Open Diagnostics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Change the units . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4. Control macros
Contents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
ABB standard macro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Default control connections for the ABB standard macro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Hand/Auto macro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Default control connections for the Hand/Auto macro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Hand/PID macro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Default control connections for the Hand/PID macro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Modbus RTU macro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Default control connections for the Modbus macro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Alternate macro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Default control connections for the Alternate macro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Safety
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6 Table of contents
Motor potentiometer macro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Default control connections for the Motor potentiometer macro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
PID macro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Default control connections for PID control macro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
5. Program features
What this chapter contains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Local and external control locations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Local control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
External control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Operating modes of the drive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Speed control mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Torque control mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Frequency control mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Special control modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Settings and diagnostics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Drive configuration and programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Programming via parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Control interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Programmable analog inputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Programmable analog outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Programmable digital inputs and outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Programmable relay outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Fieldbus control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Motor control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Motor types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Motor identification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Scalar motor control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Vector control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Reference ramping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Constant speeds/frequencies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Critical speeds/frequencies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Speed controller autotune . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Rush control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Jogging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Autophasing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Speed control performance figures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Torque control performance figures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
User load curve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
U/f ratio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Flux braking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
DC magnetization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Energy optimization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Switching frequency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
Speed compensated stop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Application control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Control macros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Process PID control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
PID trim function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
Mechanical brake control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
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Table of contents 7
DC voltage control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Overvoltage control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Undervoltage control (power loss ride-through) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Voltage control and trip limits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Settings and diagnostics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Safety and protections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Fixed/Standard protections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Emergency stop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Motor thermal protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Automatic fault resets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Other programmable protection functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
Diagnostics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Fault and warning messages, data logging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Signal supervision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Energy saving calculators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Load analyzer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Miscellaneous . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
Backup and restore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
User parameter sets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
Data storage parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Parameter checksum calculation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Motor potentiometer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
User lock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
6. Parameters
What this chapter contains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Terms and abbreviations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
Fieldbus addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
Summary of parameter groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Short parameter listing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
Long parameter listing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
01 Actual values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
03 Input references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
04 Warnings and faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
05 Diagnostics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
06 Control and status words . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
07 System info . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
10 Standard DI, RO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
11 Standard DIO, FI, FO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
12 Standard AI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
13 Standard AO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
19 Operation mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
20 Start/stop/direction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
21 Start/stop mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
22 Speed reference selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
23 Speed reference ramp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
24 Speed reference conditioning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
25 Speed control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
26 Torque reference chain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
28 Frequency reference chain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
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8 Table of contents
30 Limits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
31 Fault functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
32 Supervision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214
35 Motor thermal protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
36 Load analyzer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227
37 User load curve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
40 Process PID set 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234
41 Process PID set 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
44 Mechanical brake control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
45 Energy efficiency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
46 Monitoring/scaling settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
47 Data storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
49 Panel port communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262
58 Embedded fieldbus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
71 External PID1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
95 HW configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274
96 System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
97 Motor control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285
98 User motor parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289
99 Motor data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291
Differences in the default values between 50 Hz and 60 Hz supply frequency settings . . . 297
Parameters supported by Modbus backwards compatibility with 550 . . . . . . . . . . . . . . . . . 298
7. Additional parameter data
What this chapter contains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
Terms and abbreviations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
Fieldbus addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302
Parameter groups 1…9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303
Parameter groups 10…99 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
8. Fault tracing
What this chapter contains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331
Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331
Indications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332
Warnings and faults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332
Pure events . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332
Warning/fault history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332
Event log . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332
Viewing warning/fault information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333
QR Code generation for mobile service application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333
Warning messages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334
Fault messages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342
9. Fieldbus control through the embedded fieldbus interface (EFB)
What this chapter contains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351
System overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352
Modbus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352
Embedded fieldbus and external control panel mode switch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352
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Table of contents 9
Connecting the fieldbus to the drive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352
Setting up the embedded fieldbus interface (Modbus) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353
Setting the drive control parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355
Basics of the embedded fieldbus interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357
Control word and Status word . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358
Actual values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358
Data input/outputs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358
Register addressing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358
About the control profiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359
Control Word . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360
Control Word for the DCU Profile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
Status Word . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363
State transition diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367
Actual values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368
Modbus holding register addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369
Modbus function codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370
Exception codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371
Coils (0xxxx reference set) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 372
Discrete inputs (1xxxx reference set) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373
Error code registers (holding registers 400090…400100) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374
10. Control chain diagrams
What this chapter contains . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375
Frequency reference selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376
Frequency reference modification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377
Speed reference source selection I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 378
Speed reference source selection II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379
Speed reference ramping and shaping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380
Speed error calculation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381
Speed controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382
Torque reference source selection and modification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383
Reference selection for torque controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384
Torque limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385
Process PID setpoint and feedback source selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386
Process PID controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387
External PID setpoint and feedback source selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388
External PID controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389
Direction lock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390
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10 Table of contents
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Introduction to the manual 11
1
Introduction to the manual
What this chapter contains
•Applicability
•Safety instructions
•Target audience
•Terms and abbreviations
•Related manuals
Applicability
The manual applies to the ACS180 standard control program 2.13 or later.
To check the version of the control program, see parameter 07.05 Firmware version.
Safety instructions
Follow all safety instructions.
• Read the complete safety instructions in the Hardware manual of the drive before
you install, commission, or use the drive.
• Read the firmware function-specific warnings before changing parameter values.
Chapter Parameters lists the relevant parameters and related warnings.
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12 Introduction to the manual
Target audience
The reader is expected to know the fundamentals of electricity, wiring, electrical
components and electrical schematic symbols.
The manual is written for readers worldwide. Both SI and imperial units are shown.
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Introduction to the manual 13
Terms and abbreviations
Term/abbreviation Explanation
ACS-AP-x Assistant control panel, advanced operator keypad for
communication with the drive.
The ACS180 support types ACS-AP-I, ACS-AP-S and ACS-AP-
W (with a Bluetooth interface).
ACS-BP-S Basic control panel, basic operator keypad for communication
with the drive.
AI Analog input; interface for analog input signals
AO Analog output; interface for analog output signals
AsynM Asynchronous motor
BCBL-01 Optional USB to RJ45 cable
Capacitor bank See DC link capacitors.
Control board Circuit board in which the control program runs
DC link DC circuit between rectifier and inverter
DC link capacitors Energy storage which stabilizes the intermediate circuit DC
voltage
DI Digital input; interface for digital input signals
DO Digital output; interface for digital output signals
Drive Frequency converter for controlling AC motors
EFB Embedded fieldbus
Frame (size) Refers to the drive physical size, for example R0 and R1. The
type designation label attached to the drive shows the frame of
the drive, see the hardware manual of the drive.
ID run Motor identification run. During the identification run, the drive
will identify the characteristics of the motor for optimum motor
control.
Hexadecimal Describes binary numbers using a numbering system that has 16
sequential numbers as base units. The hexadecimal numbers
are 0-9 and the letters A-F.
IGBT Insulated gate bipolar transistor
Intermediate circuit See DC link.
Inverter Converts direct current and voltage to alternating current and
voltage.
I/O Input/Output
LSW Least significant word
Macro Pre-defined default values of parameters in a drive control
program. Each macro is intended for a specific application. See
chapter Control macros.
NETA-21 Optional remote monitoring tool
Parameter User-adjustable operation instruction to the drive, or signal
measured or calculated by the drive
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14 Introduction to the manual
Related manuals
The related manuals are listed behind the front cover under List of related manuals.
Cybersecurity disclaimer
This product is designed to be connected to and to communicate information and
data via a network interface. It is Customer's sole responsibility to provide and
continuously ensure a secure connection between the product and Customer network
or any other network (as the case may be). Customer shall establish and maintain
any appropriate measures (such as but not limited to the installation of firewalls,
application of authentication measures, encryption of data, installation of anti-virus
programs, etc) to protect the product, the network, its system and the interface
against any kind of security breaches, unauthorized access, interference, intrusion,
leakage and/or theft of data or information. ABB and its affiliates are not liable for
damages and/or losses related to such security breaches, any unauthorized access,
interference, intrusion, leakage and/or theft of data or information.
See also section User lock (page 100).
PID controller Proportional–integral–derivative controller
PLC Programmable logic controller
PMSM Permanent magnet synchronous motor
PM Permanent magnet
R0, R1,… Frame (size)
RCD Residual current device
Rectifier Converts alternating current and voltage to direct current and
voltage.
RFI Radio frequency interference
RO Relay output; interface for a digital output signal. Implemented
with a relay.
SIL Safety integrity level. See chapter Safe torque off function in the
drive hardware manual.
STO Safe torque off. See chapter Safe torque off function in the drive
hardware manual.
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Control panel 15
2
Control panel
What this chapter contains
•Control panel
•Home view and Message view
•Options menu
•Main menu
•Submenus
Control panel
By default, ACS 180 has an integrated panel. If required, you can use external control
panels such as assistant control panel or a basic panel. For more information, refer
ACX-AP-x assistant control panel’s user’s manual (3AUA0000085685 [English]) or
ACS-BP-S basic control panel’s user’s manual (3AXD50000032527 [English])
1. Display - shows the Home view as default.
2. Main menu.
3. OK button - open the Main menu, select and save settings.
4. Start button - start the drive.
5. Menu navigation buttons - move in the menus and set
values.
6. Stop button - stop the drive.
7. Back button - open the Options menu, and move back in
the menu.
8. Options menu.
9. Status light - green and red colors indicate the state and
potential problems.
9
1
2
3
4
5
6
7
8
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16 Control panel
Home view and Message view
The Home view is the main view. Open the Main menu and Options menu from the
Home view.
The Message view shows fault and warning messages. If there is an active fault or
warning, the panel shows the Message view directly.
You can open the Message view from the Options menu or Diagnostics submenu.
Home view
1. Control selection - local or remote
2. Local start/stop control - enabled
3. Rotation direction - forward or reverse
4. Local reference setting - enabled
5. Speed - target
6. Speed - current
7. Main menu - menu list
8. Options menu - quick access menu
Message view: Fault
Fault messages require your immediate attention.
Check the code in the Fault messages table on page 342 to
troubleshoot the problem.
Message view: Warning
Warning messages show possible problems.
Check the code in the Warning messages table on
page 334 to troubleshoot the problem.
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Control panel 17
Options menu and Main menu
Options menu
The Options menu is a quick access menu.
Main menu
The Main menu is a scroll menu. The menu icons represent specific groups. The
groups have submenus.
Note: You can define which Main menu items are visible (see parameter 49.30).
Submenus
The Main menu items have submenus. Some submenus also have menus and/or option lists.
Options menu
1. To open: press the Back
button in the Home view.
Main menu
2. To open: press the OK
button in the Home view.
1. Control location - set to local or remote control
2. Rotation direction - set to forward or reverse
3. Active faults - view possible faults
4. Reference speed - set the reference speed
5. Active warnings - view possible warnings
1. Motor data - motor parameters
2. Motor control - motor settings
3. Control macros
4. Diagnostics - faults, warnings, fault log and connection status
5. Parameters - parameters
1 2
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18 Control panel
The content of the submenus depend on the drive type.
Motor Data
1. Motor type - AsynM, PMSM
2. Control mode - Scalar, Vector
3. Nominal power
4. Nominal current
5. Nominal voltage
6. Nominal frequency
7. Nominal speed
8. Nominal torque
9. Phase order - U V W, U W V
10.Nominal Cosphi
11.Unit selection - SI or US units
Motor Data: Motor type
1. AsynM
2. PMSM
Motor Data: Control mode
1. Scalar
2. Vector
Motor Data: Phase order
1. U V W
2. U W V
Motor Data: Unit selection
1. SI units
2. US units
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Control panel 19
Motor Control
1. Start mode - Const time, Automatic
2. Stop mode - Coast, Ramp, DC hold
3. Acceleration time
4. Deceleration time
5. Maximum allowed speed
6. Maximum allowed current
7. Minimum allowed speed
Motor Control: Start modes
1. Const time
2. Automatic
Motor Control: Stop modes
1. Coast
2. Ramp
3. DC hold
Control macros
1. ABB standard
2. Hand/Auto
3. Hand/PID
4. Modbus RTU
5. Alternate
6. Motor potentiometer
7. PID
1
Hand/Auto
Modbus
RTU
Hand/PID
PID
2
34
56
7
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20 Control panel
Diagnostics
1. Active Fault - shows the fault code
2. Fault History - list of latest fault codes (newest first)
3. Active Warnings - shows the warning code
4. Connection Status - Fieldbus and I/O signals
Parameters
1. Complete parameter list - groups menu with complete
parameters and parameter levels
2. Modified parameter list
3. Parameter restore - reset to factory default parameters
ACS180 FW.book Page 20 Tuesday, March 9, 2021 2:25 PM