1、关于 PLC 与变频器的结合使用 目 前 , PLC 在 国 内 外 已 广 泛 应 用 于 钢 铁 、 石 油 、 化 工 、 电 力 、 建材 、 机 械 制 造 、 汽 车 、 轻 纺 、 交 通 运 输 、 环 保 及 文 化 娱 乐 等 各 个 行 业 ,这 里 面 经 常 会 用 到 PLC 与 变 频 器 的 结 合 使 用 , 当利用变频器构成自动控制系统进行控制时,很多情况下是采用 PLC 和变频器相配合使用,例如我厂二催化的自动吹灰系统。PLC 可提供控制信号和指令的通断信号。一个 PLC 系统由三部分组成,即中央处理单元、输入输出模块和编程单元。本文介绍变频器和 PLC
2、进行配合时所需注意的事项。1.开关指令信号的输入变频器的输入信号中包括对运行/停止、正转/反转、微动等运行状态进行操作的开关型指令信号。变频器通常利用继电器接点或具有继电器接点开关特性的元器件(如晶体管)与 PLC)相连,得到运行状态指令,如图 1 所示。在使用继电器接点时,常常因为接触不良而带来误动作;使用晶体管进行连接时,则需考虑晶体管本身的电压、电流容量等因素,保证系统的可靠性。在设计变频器的输入信号电路时还应该注意,当输入信号电路连接不当时有时也会造成变频器的误动作。例如,当输入信号电路采用继电器等感性负载时,继电器开闭产生的浪涌电流带来的噪音有可能引起变频器的误动作,应尽量避免。图
3、2 与图 3 给出了正确与错误的接线例子。当输入开关信号进入变频器时,有时会发生外部电源和变频器控制电源(DC24V)之间的串扰。正确的连接是利用 PLC 电源,将外部晶体管的集电极经过二极管接到 PLC。如图 4 所示。2.数值信号的输入输入信号防干扰的接法变频器中也存在一些数值型(如频率、电压等)指令信号的输入,可分为数字输入和模拟输入两种。数字输入多采用变频器面板上的键盘操作和串行接口来给定;模拟输入则通过接线端子由外部给定,通常通过 010V/5V 的电压信号或 0/420的电流信号输入。由于接口电路因输入信号而异,因此必须根据变频器的输入阻抗选择 PLC 的输出模块。图 5 为 PL
4、C 与变频器之间的信号连接图。当变频器和 PLC 的电压信号范围不同时,如变频器的输入信号为010V,而 PLC 的输出电压信号范围为 05V 时;或 PLC 的一侧的输出信号电压范围为 010V 而变频器的输入电压信号范围为 05V 时,由于变频器和晶体管的允许电压、电流等因素的限制,需用串联的方式接入限流电阻及分压方式,以保证进行开闭时不超过 PLC 和变频器相应的容量。此外,在连线时还应注意将布线分开,保证主电路一侧的噪音不传到控制电路。通常变频器也通过接线端子向外部输出相应的监测模拟信号。电信号的范围通常为 010V/5V 及 0/420电流信号。无论哪种情况,都应注意:PLC 一侧的
5、输入阻抗的大小要保证电路中电压和电流不超过电路的允许值,以保证系统的可靠性和减少误差。另外,由于这些监测系统的组成互不相同,有不清楚的地方应向厂家咨询。另外,在使用 PLC 进行顺序控制时,由于 CPU 进行数据处理需要时间,存在一定的时间延迟,故在较精确的控制时应予以考虑。因为变频器在运行中会产生较强的电磁干扰,为保证 PLC 不因为变频器主电路断路器及开关器件等产生的噪音而出现故障,将变频器与PLC 相连接时应该注意以下几点:(1)对 PLC 本身应按规定的接线标准和接地条件进行接地,而且应注意避免和变频器使用共同的接地线,且在接地时使二者尽可能分开。(2)当电源条件不太好时,应在 PLC 的电源模块及输入/输出模块的电源线上接入噪音滤波器和降低噪音用的变压器等,另外,若有必要,在变频器一侧也应采取相应的措施。(3)当把变频器和 PLC 安装于同一操作柜中时,应尽可能使与变频器有关的电线和与 PLC 有关的电线分开。(4)通过使用屏蔽线和双绞线达到提高噪音干扰的水平。3 结束语PLC 和变频器连接应用时,由于二者涉及到用弱电控制强电,因此,应该注意连接时出现的干扰,避免由于干扰造成变频器的误动作,或者由于连接不当导致 PLC 或变频器的损坏。