文档介绍：PLC系列与变频器连接使用时需注意的问题
工作单位:NGK电瓷(苏州)有限公司
姓名:许坡
本文主要介绍可编程控制器PLC在与变频器连接使用时应注意的问题,以免导致可编程控制器或变频器的误动作或损坏,给自身和生产造成不必要的影响。
引言
可编程控制器(PLC)是一种以计算机技术为基础、专为工业环境而设计的数字运算与操作的控制装置。PLC作为传统继电器的替代产品,可以用软件来改变控制过程,同时又具有体积小、功能强、速度快、可靠性高,以及很大的灵活性和可扩展性,现以广泛应用于机械制造、冶金、化工、电子、纺织、印刷等工业控制的各个领域。
在现在生产条件下,当利用变频器构成自动控制系统进行控制时,很多情况下是需要采用PLC和变频器相配合使用,例如轴承清洗、包装纸印刷、 PCB板制作等。PLC可通过输出点或由通讯提供各种控制信号和指令的通断信号。一个PLC系统主要由三部分组成,即中央处理单元、输入输出模块和编程部分。本文介绍我公司生产的台安系列变频器和TP03系列PLC进行配合时所需注意的事项。
1、开关指令信号的输入
变频器的输入信号中包括对运行/停止、正转/反转、段速、点动等运行状态进行控制的开关型指令信号。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,常常因为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。
在设计变频器的输入信号电路时还应该注意,当输入信号电路连接不当时也会造成变频器的误动作。例如,当输入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 变频器输入信号连接方式
图3 变频器输入信号的错误接法
当输入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(DC24V)之间的串扰。正确的连接是利用PLC电源,将外部晶体管的集电极经过二极管接到PLC。如图4所示。
图4 输入信号的防干扰接法
2、数值信号的输入
变频器中也存在一些数值型(如频率、电压等)指令信号的输入,可分为模拟输入和模拟输出两种。模拟输入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的电流信号输入。由于接口电路因输入信号而异,因此必须根据变频器的输入阻抗选择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,由于变频器和晶体管的允许电压、电流等因素的限制,需要用并、串联的方式接入电阻,以次来限制电流或分去部分电压,以保证进行开闭时不超过PLC和变频器相应的容量。此外,在连线时还应注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。
本公司的变频器也通过接线端子向外部输出相应的监测模拟信号,如输出电压、转速等