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PLC與變頻器連接應(yīng)用注意事項(xiàng)

     變頻器是將固定電壓、固定頻率的交流電變換為可調(diào)電壓、可調(diào)頻率的交流電裝置。變頻器廣泛應(yīng)用于節(jié)能、自動(dòng)化系統(tǒng)及提高工藝水平和產(chǎn)品質(zhì)量等方面。變頻器的問世，使電氣傳動(dòng)領(lǐng)域發(fā)生了一場技術(shù)革命，即交流調(diào)速取代直流調(diào)速，變頻調(diào)速被公認(rèn)為有發(fā)展前途的調(diào)速方式。

    可編程序控制器簡稱PLC（Programmable Logic Controller），它是一種數(shù)字運(yùn)算與操作的控制裝置，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。PLC 通過軟件編程和硬件連接可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制任務(wù)，控制功能強(qiáng)大，是當(dāng)代工業(yè)控制的三大支柱之一。作為工控產(chǎn)品，變頻器和PLC 常配合使用（PLC 作為編程器，變頻器作為驅(qū)動(dòng)器），完成各種控制任務(wù)。 

    P L C 與變頻器的連接主要方式有：PLC 的數(shù)字量輸出信號與變頻器的數(shù)字量輸入信號相連；PLC 的模擬量輸出信號與變頻器的模擬量輸入信號相連。實(shí)際應(yīng)用中，就兩者正確連接時(shí)應(yīng)注意問題總結(jié)如下。同時(shí)，變頻器運(yùn)行時(shí)會(huì)對周圍電氣設(shè)備產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁干擾，為防止變頻器運(yùn)行時(shí)對PLC 干擾，兩者相連接時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮的問題總結(jié)如下。

1 數(shù)字量信號連接應(yīng)注意的問題

變頻器的輸入信號中包括對運(yùn)行/ 停止、正轉(zhuǎn)/ 反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動(dòng)等運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行操作的數(shù)字量輸入信號（開關(guān)型指令信號），這些信號常來自PLC 的數(shù)字量輸出信號。PLC 通常利用其內(nèi)部的繼電器接點(diǎn)（繼電器輸出型P L C ）或具有開關(guān)特性的元器件（晶體管輸出型PLC）與變頻器相連，得到運(yùn)行狀態(tài)指令，如圖1 和圖2 所示。在進(jìn)行數(shù)字量信號的連接時(shí)應(yīng)注意：

（1）使用繼電器輸出型P L C 與變頻器相連時(shí)，應(yīng)注意接觸不良常帶來變頻器誤動(dòng)作，因此在實(shí)際接線中一定要注意連接可靠。

（2）使用晶體管輸出型P L C 與變頻器相連時(shí)，應(yīng)注意晶體管本身的電壓的高低、電流的大小等限制條件在其范圍內(nèi)，保證系統(tǒng)的可靠性。

（3）設(shè)計(jì)變頻器的輸入信號電路時(shí)，應(yīng)盡量避免采用繼電器等感性負(fù)載，因繼電器開閉產(chǎn)生的浪涌電流可能引起變頻器的誤動(dòng)作。

（4）當(dāng)P L C 輸出的開關(guān)信號進(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之間的串?dāng)_，應(yīng)注意對P L C和變頻器分開接地，避免兩者使用共同的接地線。

2 模擬量信號連接應(yīng)注意的問題變頻器中的模擬量輸入信號，通常指0～10V/5V 的電壓信號或0/4～20 ｍＡ的電流信號；這些模擬量輸入信號可通過接線端子由外部給定，當(dāng)變頻器與P L C 連接時(shí)，這些模擬量輸入信號也可來自PLC 的模擬量輸出信號，如圖3 所示。在進(jìn)行模擬量的連接時(shí)應(yīng)注意：

（1）阻抗匹配。根據(jù)變頻器的輸入阻抗選擇P L C 的輸出模塊，實(shí)現(xiàn)兩者的阻抗匹配。

（2）電壓范圍。當(dāng)變頻器和P L C 的電壓信號范圍不同時(shí)（如變頻器的輸入信號為0～10V，而PLC 的輸出電壓信號范圍為0～5V 時(shí)；或PLC 的一側(cè)的輸出信號電壓范圍為0～10V而變頻器的輸入電壓信號范圍為0～5V時(shí)），需采用串聯(lián)電阻的方式進(jìn)行分壓，以保證兩者在正常電壓范圍內(nèi)

工作，避免電壓過限可能損壞器件。

（3）采用屏蔽電纜或絞合電纜。對于變頻器和P L C 而言，弱電控制信號（電壓0～5V/10V、電流0/4～20ｍＡ等）易受到外界強(qiáng)信號的干擾，必須對控制信號采取適當(dāng)?shù)钠帘未胧?。常用的方式就是采用屏蔽電纜進(jìn)行屏蔽；對于長距離的控制回路宜采用絞合電纜，絞合電纜的絞合間距盡可能小。

（4）主、控電纜分開布線。實(shí)際連線時(shí)，注意主、控電纜分開布線，且相隔一定的距離。以保證主電路側(cè)的干擾及噪音影響不到控制電路。

3 變頻器運(yùn)行時(shí)對PLC干擾應(yīng)注意的問題

變頻器運(yùn)行時(shí)會(huì)對周圍電氣設(shè)備（包括P L C ）產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁干擾，同時(shí)變頻器主電路斷路器等開關(guān)器件動(dòng)作時(shí)也會(huì)影響PLC 的正常工作。為防止變頻器運(yùn)行時(shí)對PLC干擾，變頻器與P L C 相連接時(shí)應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：

（1）對PLC 本身應(yīng)按規(guī)定的接線標(biāo)準(zhǔn)和接地條件進(jìn)行接地，而且應(yīng)注意避免和變頻器使用共同的接地線，且在接地時(shí)使二者盡可能分開。

（2）當(dāng)電源電壓波動(dòng)大，諧波成分多時(shí)，為抑制諧波干擾，應(yīng)在PLC 的電源模塊及輸入/ 輸出模塊的電源線上接入噪音濾波器或者隔離變壓器。如果干擾仍嚴(yán)重，應(yīng)考慮在變頻器主回路中接入電抗器、專用變壓器和噪音濾波器等措施。

（3）變頻器和P L C 安裝在同一電控柜時(shí)，應(yīng)盡可能使與變頻器有關(guān)的電纜和與PLC 有關(guān)的電纜分開安裝，尤其是連接變頻器的強(qiáng)電電纜與連接PLC 的弱電電纜更要分開安裝。

4 結(jié)束語

變頻器和P L C 間連接問題，涉及到數(shù)字量信號連接、模擬量信號連接以及避免干擾應(yīng)注意的問題；在實(shí)際應(yīng)用中，兩者間的連接還涉及到用弱電信號控制強(qiáng)電的問題。因此，應(yīng)引起重視，避免干擾造成變頻器、PLC 的誤動(dòng)作；避免連接不當(dāng)造成PLC 或變頻器的損壞。