变频器与PLC配合使用时应注意的几个问题

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1、变频器与PLC配合使用时应注意的几个问题0引言   变频器调速技术是集自动控制、微电子、电力电子、通信技术与一体的高科技技术。它因很好的调速、节能性能，在各行业中获得了广泛的应用。可编程控制器（PLC）是一种专为工业环境应用而设计的控制系统。PLC作为传统继电器的替代产品，广泛应用于工业控制的各个领域。由于PLC可以用软件来改变控制过程，并有体积小，组装灵活，编程简单，抗干扰能力强及可靠性高等特点，特别适用于恶劣环境下运行。   当利用变频器构成自动控制系统进行控制时，很多情况下是采用PLC和变频器相配合使用，例如我们设计加工的10kV断路器装配检测线提升翻转系统。PLC可提供控制信号和指令

2、的通断信号。   本文以三菱FR-A700系列变频器为例介绍变频器和PLC进行配合时所需注意的事项。1开关量信号的输入   变频器的输入信号中包括对正转启动/反正启动、低速、复位等运行状态进行操作的指令信号。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。指令信号的输入有两种逻辑类型，漏型逻辑和源型逻辑。   在漏型逻辑中，信号端子接通时，电流是从相应的端子流出，端子SD是触电输入信号的公共端端子，如图1所示。图1漏型逻辑模式输入    源型逻辑模式是指信号输入端子中有电流流入时信号为ON的逻辑模式。如图2所示。图2源型逻辑模式输入    

3、在使用继电器接点时，为了防止因为接触不良而带来误动作，需要使用高可靠性的控制继电器；使用晶体管进行连接时，则需考虑晶体管本身的耐压容量、电流容量等因素，使所构成的接口电路有一定的冗余，从而达到提高系统的可靠性的目的。   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，继电器分合时产生的浪涌电流带来的噪声有可能引起变频器的误动作，应尽量避免。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。当变频器一侧和继电器一侧存在电位差时，电源电路本身可能遭到破坏，所以也应加以注意并

4、采取相应措施。2模拟量信号的输入   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，这些模拟量信号的输入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。图3为变频器模拟量的信号连接图。图3模拟量信号接线   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，需用串联的方式

5、接入限流电阻及分压方式，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布线分开，保证主电路一侧的噪声不传到控制电路。通常变频器也通过接线端子向外部输出相应的监测模拟信号。电信号的范围通常为0～10V/5V及0/4～20ｍＡ电流信号。无论哪种情况，都应注意：PLC一侧的输入阻抗的大小要保证电路中电压和电流不超过电路的允许值，以保证系统的可靠性和减少误差。另外，由于这些监测系统的组成互不相同，有不清楚的地方应向厂家咨询3信号的输出   在变频器工作过程中，经常需要将变频器的运行状态，如运行、频率到达、报警等信号通知PLC。在连接这些输出信号时，也必须考虑继电器和晶体管的

6、电压、电流等因素。此为，连接时也应考虑噪声的影响。输出信号同样有两种逻辑类型，漏型逻辑和源型逻辑。   在漏型逻辑（如图4所示）和源型逻辑（如图5所示）中，端子SE是集电极开路输出信号的公共端端子，端子RUN是输出信号。图4漏型逻辑模式输出图5源型逻辑模式输出4变频器与PLC配合使用时应注意的几个问题   在使用PLC进行顺序控制时，由于CPU进行数据处理需要时间，存在一定的时间延迟，故在较精确的控制时应予以考虑。因为变频器在运行中会产生较强的电磁干扰，为保证PLC不因为变频器主电路断路器及开关器件等产生的噪声而出现故障，将变频器与PLC相连接时应该注意以下几点：   1）对PLC本身应按规

7、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）当电源条件不太好时，应在PLC的电源模块及输入/输出模块的电源线上接入噪声滤波器和降低噪声用的变压器等，另外，若有必要，在变频器的接线端也应采取相应的措施。   3）当把变频器和PLC安装于同一操作柜中时，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提高噪