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【通俗易懂】PLC与变频器 三种硬件联机方式 & 注意事项

发布者:慧控  时间:2017-5-20 15:35:09

【通俗易懂】PLC与变频器 三种硬件联机方式 & 注意事项


三种连接方式

1、开关量联机

       利用PLC的开关量输出控制变频器。PLC的开关输出量一般可以与变频器的开关量输入端直接相连。这种控制方式的接线简单,抗干扰能力强。利用PLC的开关量输出可以控制变频器的启动/停止、正/反转、点动、多段速和加减时间等,能实现较为复杂的控制要求,但只能有级调速。

2、模拟量联机

       利用PLC的模拟量输出模块控制变频器。PLC的模拟量输出模块输出0~10V电压信号或4~20mA电流信号,作为变频器的模拟量输入信号,控制变频器的输出频率。

       这种控制方式接线简单,但需要选择与变频器输入阻抗匹配的PLC输出模块,且PLC的模拟量输出模块价格较为昂贵,此外还需采取分压措施使变频器适应PLC的电压信号范围,在连接时注意将布线分开。

3、通讯联机

       PLC与变频器通过RS-485通信接口的连接。很大一部分变频器都有一个RS-485串行接口(有的也提供RS-232C接口),采用双线连接,其设计标准适用于工业环境的应用对象。

       单一的RS-485链路最多可以连接30台变频器,而且根据各变频器的地址或采用广播信息,都可以找到需要通信的变频器。链路中需要有一个主控制器(主站),而各个变频器则是从属的控制对象(从站)。

采用串口通讯方式的优点

       ①大大减少布线的数量。

       ②无需重新布线即可更改控制功能。

       ③可以通过串行接口设置和修改变频器的参数。

       ④可以连续对变频器的特性进行监测和控制。

联机注意事项

1、开关量信号注意事项

       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(A)、(B)所示。


图1 A 继电器型PLC输出与变频器连接的运行方式

图1 B 晶体管型PLC输出与变频器连接的运行方式  


     在使用继电器接点时,经常由于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,以保证系统的可靠性。 

      在设计变频器的输进信号电路时还应该留意,当输进信号电路连接不当时也会造成变频器的误动作。例如,当输进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有可能引起变频器内部元器件的损坏或失效进而导致变频器误动作,因此应尽量避免这种情况的发生。图2与图3给出了正确与错误的接线例子。 

图2 变频器输进信号连接方式 

图3 变频器输进信号的错误接法 


2、模拟量信号注意事项

      模拟输进则通过接线端子由外部给定,通常通过0~10V/5V的电压信号或0/4~20mA的电流信号输进。由于接口电路因输进信号而异,因此必须根据变频器的输进阻抗选择PLC的输出模块。

      当变频器和PLC的电压信号范围不同时,如变频器的输进信号为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而变频器的输进电压信号范围为0~5V时,由于变频器和晶体管的答应电压、电流等因素的限制,需要用并、串联的方式接进电阻,以次来限制电流或分往部分电压,以保证进行开闭时不超过PLC和变频器相应的容量。此外,在连线时还应留意将控制电路和主电路分开,控制电路最好采用屏蔽线,保证主电路一侧的噪音不传到控制电路。

      无论哪种情况,都应留意:PLC一侧的输进阻抗的大小要保证电路中电压和电流不超过电路的答应值,以保证系统的可靠性和减少误差。

      另外,在使用PLC进行顺序控制时,由于进行数据处理需要时间,以及程序编写时排列的顺序不同和指令的使用不同等都会导致系统在运行时存在一定的时间延迟,故在较精确的控制时应予以考虑以上因素。 

      由于变频器在运行中会产生较强的电磁干扰,为保证PLC不由于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,故将变频器与PLC相连接时应该留意以下几点: 

      (1)对PLC本身应按规定的接线标准和接地条件进行接地,而且应留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的电源模块及输进/输出模块的电源线上接进噪音滤波器、电抗器和能降低噪音用的器件等,另外,若有必要,在变频器输进一侧也应采取相应的措施。 

      (3)当把变频器和PLC安装于同一操纵柜中时,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进步噪音干扰的水平。


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