運用PLC與變頻器的組合應用構成自動控製係統
發布時間:2016-09-18 責任編輯:susan
【導讀】當利用變頻器構成自動控製係統進行控製時,很多情況下是采用PLC和變頻器相配合使用。PLC可提供控製信號和指令的通斷信號,一個PLC係統由三部分組成,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進行配合時所需注意的事項。
可編程控製器(PLC)是一種數字運算與操作的控製裝置。PLC作為傳統繼電器的替代產品,廣泛應用於工業控製的各個領域。由於PLC可以用軟件來改變控製過程,並有體積小,組裝靈活,編程簡單,抗幹擾能力強及可靠性高等特點,特別適用於惡劣環境下運行。
1.開關指令信號的輸入
變頻器的輸入信號中包括對運行/停止、正轉/反轉、微動等運行狀態進行操作的開關型指令信號。變頻器通常利用繼電器接點或具有繼電器接點開關特性的元器件(如晶體管)與PLC)相連,得到運行狀態指令,如圖1所示。

圖1.運行信號的連接方式
在使用繼電器接點時,常常因為接觸不良而帶來誤動作;使用晶體管進行連接時,則需考慮晶體管本身的電壓、電流容量等因素,保證係統的可靠性。
在(zai)設(she)計(ji)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)輸(shu)入(ru)信(xin)號(hao)電(dian)路(lu)時(shi)還(hai)應(ying)該(gai)注(zhu)意(yi),當(dang)輸(shu)入(ru)信(xin)號(hao)電(dian)路(lu)連(lian)接(jie)不(bu)當(dang)時(shi)有(you)時(shi)也(ye)會(hui)造(zao)成(cheng)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)誤(wu)動(dong)作(zuo)。例(li)如(ru),當(dang)輸(shu)入(ru)信(xin)號(hao)電(dian)路(lu)采(cai)用(yong)繼(ji)電(dian)器(qi)等(deng)感(gan)性(xing)負(fu)載(zai)時(shi),繼(ji)電(dian)器(qi)開(kai)閉(bi)產(chan)生(sheng)的(de)浪(lang)湧(yong)電(dian)流(liu)帶(dai)來(lai)的(de)噪(zao)音(yin)有(you)可(ke)能(neng)引(yin)起(qi)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)誤(wu)動(dong)作(zuo),應(ying)盡(jin)量(liang)避(bi)免(mian)。圖(tu)2與圖3給出了正確與錯誤的接線例子。

圖2.變頻器輸入信號接入方式

圖3.輸入信號的錯誤接法
當輸入開關信號進入變頻器時,有時會發生外部電源和變頻器控製電源(DC24V)之間的串擾。正確的連接是利用PLC電源,將外部晶體管的集電極經過二極管接到PLC。如圖4所示。

圖4.輸入信號防幹擾的接法
2.數值信號的輸入
變頻器中也存在一些數值型(如頻率、電壓等)指令信號的輸入,可分為數字輸入和模擬輸入兩種。數字輸入多采用變頻器麵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的電壓信號或0/4~20mA的電流信號輸入。由於接口電路因輸入信號而異,因此必須根據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連接圖。
當變頻器和PLC的電壓信號範圍不同時,如變頻器的輸入信號為0~10V,而PLC的輸出電壓信號範圍為0~5V時;或PLC的一側的輸出信號電壓範圍為0~10V而變頻器的輸入電壓信號範圍為0~5V時,由於變頻器和晶體管的允許電壓、電流等因素的限製,需用串聯的方式接入限流電阻及分壓方式,以保證進行開閉時不超過PLC和變頻器相應的容量。此外,在連線時還應注意將布線分開,保證主電路一側的噪音不傳到控製電路。
通常變頻器也通過接線端子向外部輸出相應的監測模擬信號。電信號的範圍通常為0~10V/5V及0/4~20mA電流信號。無論哪種情況,都應注意:PLC一yi側ce的de輸shu入ru阻zu抗kang的de大da小xiao要yao保bao證zheng電dian路lu中zhong電dian壓ya和he電dian流liu不bu超chao過guo電dian路lu的de允yun許xu值zhi,以yi保bao證zheng係xi統tong的de可ke靠kao性xing和he減jian少shao誤wu差cha。另ling外wai,由you於yu這zhe些xie監jian測ce係xi統tong的de組zu成cheng互hu不bu相xiang同tong,有you不bu清qing楚chu的de地di方fang應ying向xiang廠chang家jia谘zi詢xun。
另外,在使用PLC進行順序控製時,由於CPU進行數據處理需要時間,存在一定的時間延遲,故在較精確的控製時應予以考慮。
因為變頻器在運行中會產生較強的電磁幹擾,為保證PLC不因為變頻器主電路斷路器及開關器件等產生的噪音而出現故障,將變頻
器與PLC相連接時應該注意以下幾點:
(1)對PLC本身應按規定的接線標準和接地條件進行接地,而且應注意避免和變頻器使用共同的接地線,且在接地時使二者盡可能分開。
(2)當電源條件不太好時,應在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和降低噪音用的變壓器等,另外,若有必要,在變頻器一側也應采取相應的措施。
(3)當把變頻器和PLC安裝於同一操作櫃中時,應盡可能使與變頻器有關的電線和與PLC有關的電線分開。
(4)通過使用屏蔽線和雙絞線達到提高噪音幹擾的水平。
PLC和he變bian頻pin器qi連lian接jie應ying用yong時shi,由you於yu二er者zhe涉she及ji到dao用yong弱ruo電dian控kong製zhi強qiang電dian,因yin此ci,應ying該gai注zhu意yi連lian接jie時shi出chu現xian的de幹gan擾rao,避bi免mian由you於yu幹gan擾rao造zao成cheng變bian頻pin器qi的de誤wu動dong作zuo,或huo者zhe由you於yu連lian接jie不bu當dang導dao致zhiPLC或變頻器的損壞。
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