變頻器與PLC應(yīng)注意連接時(shí)的問題
來源：昌昇自動(dòng)化時(shí)間：2022-01-19
本文介紹了可編程控制器與變頻器的連接和連接時(shí)應(yīng)注意的問題，以免導(dǎo)致可編程控制器或變頻器的誤動(dòng)作或損壞。可編程控制器（PLC）是一種數(shù)字運(yùn)算與操作的控制裝置。
PLC作為傳統(tǒng)繼電器的替代產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。由于PLC可以用軟件來改變控制過程，并有體積小，組裝靈活，編程簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)及可靠性高等特點(diǎn)，特別適用于惡劣環(huán)境下運(yùn)行。
當(dāng)利用變頻器構(gòu)成自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制時(shí)，很多情況下是采用PLC和變頻器相配合使用，例如我廠二催化的自動(dòng)吹灰系統(tǒng)。PLC可提供控制信號(hào)和指令的通斷信號(hào)。一個(gè)PLC系統(tǒng)由三部分組成，即中央處理單元、輸入輸出模塊和編程單元。本文介紹變頻器和PLC進(jìn)行配合時(shí)所需注意的事項(xiàng)。
變頻器的輸入信號(hào)中包括對(duì)運(yùn)行/停止、正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)、微動(dòng)等運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行操作的開關(guān)型指令信號(hào)。變頻器通常利用繼電器接點(diǎn)或具有繼電器接點(diǎn)開關(guān)特性的元器件（如晶體管）與PLC）相連，得到運(yùn)行狀態(tài)指令，如圖1所示。
在使用繼電器接點(diǎn)時(shí)，常常因?yàn)榻佑|不良而帶來誤動(dòng)作；使用晶體管進(jìn)行連接時(shí)，則需考慮晶體管本身的電壓、電流容量等因素，保證系統(tǒng)的可靠性。
在設(shè)計(jì)變頻器的輸入信號(hào)電路時(shí)還應(yīng)該注意，當(dāng)輸入信號(hào)電路連接不當(dāng)時(shí)有時(shí)也會(huì)造成變頻器的誤動(dòng)作。例如，當(dāng)輸入信號(hào)電路采用繼電器等感性負(fù)載時(shí)，繼電器開閉產(chǎn)生的浪涌電流帶來的噪音有可能引起變頻器的誤動(dòng)作，應(yīng)盡量避免。圖2與圖3給出了正確與錯(cuò)誤的接線例子。
當(dāng)輸入開關(guān)信號(hào)進(jìn)入變頻器時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)生外部電源和變頻器控制電源（DC24V）之間的串?dāng)_。正確的連接是利用PLC電源，將外部晶體管的集電極經(jīng)過二極管接到PLC。如圖4所示。
變頻器中也存在一些數(shù)值型（如頻率、電壓等）指令信號(hào)的輸入，可分為數(shù)字輸入和模擬輸入兩種。數(shù)字輸入多采用變頻器面板上的鍵盤操作和串行接口來給定；模擬輸入則通過接線端子由外部給定，通常通過0～10V/5V的電壓信號(hào)或0/4～20ｍＡ的電流信號(hào)輸入。由于接口電路因輸入信號(hào)而異，因此必須根據(jù)變頻器的輸入阻抗選擇PLC的輸出模塊。圖5為PLC與變頻器之間的信號(hào)連接圖。
當(dāng)變頻器和PLC的電壓信號(hào)范圍不同時(shí)，如變頻器的輸入信號(hào)為0～10V，而PLC的輸出電壓信號(hào)范圍為0～5V時(shí)；或PLC的一側(cè)的輸出信號(hào)電壓范圍為0～10V而變頻器的輸入電壓信號(hào)范圍為0～5V時(shí)，由于變頻器和晶體管的允許電壓、電流等因素的限制，需用串聯(lián)的方式接入限流電阻及分壓方式，以保證進(jìn)行開閉時(shí)不超過PLC和變頻器相應(yīng)的容量。此外，在連線時(shí)還應(yīng)注意將布線分開，保證主電路一側(cè)的噪音不傳到控制電路。
通常變頻器也通過接線端子向外部輸出相應(yīng)的監(jiān)測(cè)模擬信號(hào)。電信號(hào)的范圍通常為0～10V/5V及0/4～20ｍＡ電流信號(hào)。無論哪種情況，都應(yīng)注意：PLC一側(cè)的輸入阻抗的大小要保證電路中電壓和電流不超過電路的允許值，以保證系統(tǒng)的可靠性和減少誤差。另外，由于這些監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成互不相同，有不清楚的地方應(yīng)向廠家咨詢。
另外，在使用PLC進(jìn)行順序控制時(shí)，由于CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)處理需要時(shí)間，存在一定的時(shí)間延遲，故在較精確的控制時(shí)應(yīng)予以考慮。因?yàn)樽冾l器在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁干擾，為保證PLC不因?yàn)樽冾l器主電路斷路器及開關(guān)器件等產(chǎn)生的噪音而出現(xiàn)故障，將變頻器與PLC相連接時(shí)應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)。
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