变换为可调电压、可调频率的交流电装置。变频器广泛应用于节能、自动化系统及提高工艺水平和产品质量等方面。变频器的问世,使电气传动领域发生了一场技术革命,即交流调速取代直流调速,变频调速被公认为 有发展前途的调速方式。

    可编程序控制器简称PLC(Programmable Logic Controller),它是一种数字运算与操作的控制装置,广泛应用于工业控制的各个领域。PLC 通过软件编程和硬件连接可实现各种复杂的控制任务,控制功能强大,是当代工业控制的三大支柱之一。作为工控产品,变频器和PLC 常配合使用(PLC 作为编程器,变频器作为驱动器),完成各种控制任务。

    P L C 与变频器的连接主要方式有:PLC 的数字量输出信号与变频器的数字量输入信号相连;PLC 的模拟量输出信号与变频器的模拟量输入信号相连。实际应用中,就两者正确连接时应注意问题总结如下。同时,变频器运行时会对周围电气设备产生较强的电磁干扰,为防止变频器运行时对PLC 干扰,两者相连接时应重点考虑的问题总结如下。

数字量信号连接应注意的问题           

变频器的输入信号中包括对运行/ 停止、正转/ 反转、点动等运行状态进行操作的数字量输入信号(开关型指令信号),这些信号常来自PLC 的数字量输出信号。PLC 通常利用其内部的继电器接点(继电器输出型P L C )或具有开关特性的元器件(晶体管输出型PLC)与变频器相连,得到运行状态指令,如图1 和图2 所示。在进行数字量信号的连接时应注意:

(1)使用继电器输出型P L C 与变频器相连时,应注意接触不良常带来变频器误动作,因此在实际接线中一定要注意连接可靠。

(2)使用晶体管输出型P L C 与变频器相连时,应注意晶体管本身的电压的高低、电流的大小等限制条件在其范围内,保证系统的可靠性。

(3)设计变频器的输入信号电路时,应尽量避免采用继电器等感性负载,因继电器开闭产生的浪涌电流可能引起变频器的误动作。

(4)当P L C 输出的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之间的串扰,应注意对P L C和变频器分开接地,避免两者使用共同的接地线。

模拟量信号连接应注意的问题变频器中的模拟量输入信号,通常指0~10V/5V 的电压信号或0/4~20 mA的电流信号;这些模拟量输入信号可通过接线端子由外部给定,当变频器与P L C 连接时,这些模拟量输入信号也可来自PLC 的模拟量输出信号,如图3 所示。在进行模拟量的连接时应注意:

(1)阻抗匹配。根据变频器的输入阻抗选择P L C 的输出模块,实现两者的阻抗匹配。

(2)电压范围。当变频器和P L C 的电压信号范围不同时(如变频器的输入信号为0~10V,而PLC 的输出电压信号范围为0~5V 时;或PLC 的一侧的输出信号电压范围为0~10V而变频器的输入电压信号范围为0~5V时),需采用串联电阻的方式进行分压,以保证两者在正常电压范围内

工作,避免电压过限可能损坏器件。

(3)采用屏蔽电缆或绞合电缆。对于变频器和P L C 而言,弱电控制信号(电压0~5V/10V、电流0/4~20mA等)易受到外界强信号的干扰,必须对控制信号采取适当的屏蔽措施。常用的方式就是采用屏蔽电缆进行屏蔽;对于长距离的控制回路宜采用绞合电缆,绞合电缆的绞合间距尽可能小。

(4)主、控电缆分开布线。实际连线时,注意主、控电缆分开布线,且相隔一定的距离。以保证主电路侧的干扰及噪音影响不到控制电路。

变频器运行时对PLC干扰应注意的问题

变频器运行时会对周围电气设备(包括P L C )产生较强的电磁干扰,同时变频器主电路断路器等开关器件动作时也会影响PLC 的正常工作。为防止变频器运行时对PLC干扰,变频器与P L C 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)当电源电压波动大,谐波成分多时,为抑制谐波干扰,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或者隔离变压器。如果干扰仍严重,应考虑在变频器主回路中接入电抗器、专用变压器和噪音滤波器等措施。

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