PLC與變頻器的三種硬件聯(lián)機(jī)方式圖文及注意事項(xiàng)詳讀

一三種連接方式

1、開關(guān)量聯(lián)機(jī)

利用PLC的開關(guān)量輸出控制變頻器。PLC的開關(guān)輸出量一般可以與變頻器的開關(guān)量輸入端直接相連。這種控制方式的接線簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)。利用PLC的開關(guān)量輸出可以控制變頻器的啟動(dòng)／停止、正／反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動(dòng)、多段速和加減時(shí)間等，能實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜的控制要求，但只能有級(jí)調(diào)速。

2、模擬量聯(lián)機(jī)

利用PLC的模擬量輸出模塊控制變頻器。PLC的模擬量輸出模塊輸出0～10V電壓信號(hào)或4～20mA電流信號(hào)，作為變頻器的模擬量輸入信號(hào)，控制變頻器的輸出頻率。

這種控制方式接線簡(jiǎn)單，但需要選擇與變頻器輸入阻抗匹配的PLC輸出模塊，且PLC的模擬量輸出模塊價(jià)格較為昂貴，此外還需采取分壓措施使變頻器適應(yīng)PLC的電壓信號(hào)范圍，在連接時(shí)注意將布線分開。

3、通訊聯(lián)機(jī)

PLC與變頻器通過RS-485通信接口的連接。很大一部分變頻器都有一個(gè)RS-485串行接口（有的也提供RS-232C接口），采用雙線連接，其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)環(huán)境的應(yīng)用對(duì)象。

單一的RS-485鏈路最多可以連接30臺(tái)變頻器，而且根據(jù)各變頻器的地址或采用廣播信息，都可以找到需要通信的變頻器。鏈路中需要有一個(gè)主控制器（主站），而各個(gè)變頻器則是從屬的控制對(duì)象（從站）。

采用串口通訊方式的優(yōu)點(diǎn)

①大大減少布線的數(shù)量。

②無需重新布線即可更改控制功能。

③可以通過串行接口設(shè)置和修改變頻器的參數(shù)。

④可以連續(xù)對(duì)變頻器的特性進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。

二聯(lián)機(jī)注意事項(xiàng)

1、開關(guān)量信號(hào)注意事項(xiàng)

變頻器通常利用繼電器接點(diǎn)或具有繼電器接點(diǎn)開關(guān)特性的元器件（如晶體管）與PLC相連，得到運(yùn)行狀態(tài)指令，如圖1（A）、（B）所示。

圖1A繼電器型PLC輸出與變頻器連接的運(yùn)行方式

圖1B晶體管型PLC輸出與變頻器連接的運(yùn)行方式

在使用繼電器接點(diǎn)時(shí)，經(jīng)常由于接觸不良而帶來誤動(dòng)作；使用晶體管進(jìn)行連接時(shí)，則需考慮晶體管本身的電壓、電流容量等因素，以保證系統(tǒng)的可靠性。

在設(shè)計(jì)變頻器的輸進(jìn)信號(hào)電路時(shí)還應(yīng)該留意，當(dāng)輸進(jìn)信號(hào)電路連接不當(dāng)時(shí)也會(huì)造成變頻器的誤動(dòng)作。例如，當(dāng)輸進(jìn)信號(hào)電路采用繼電器等感性負(fù)載時(shí)，繼電器開閉產(chǎn)生的浪涌電流有可能引起變頻器內(nèi)部元器件的損壞或失效進(jìn)而導(dǎo)致變頻器誤動(dòng)作，因此應(yīng)盡量避免這種情況的發(fā)生。圖2與圖3給出了正確與錯(cuò)誤的接線例子。

圖2變頻器輸進(jìn)信號(hào)連接方式

圖3變頻器輸進(jìn)信號(hào)的錯(cuò)誤接法

當(dāng)輸進(jìn)開關(guān)信號(hào)進(jìn)進(jìn)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（DC24V）之間的串?dāng)_。正確的連接是利用PLC電源，將外部晶體管的集電極經(jīng)過二極管接到PLC。如圖4所示。

圖4輸進(jìn)信號(hào)的防干擾接法

2、模擬量信號(hào)注意事項(xiàng)

模擬輸進(jìn)則通過接線端子由外部給定，通常通過0～10V/5V的電壓信號(hào)或0/4～20ｍＡ的電流信號(hào)輸進(jìn)。由于接口電路因輸進(jìn)信號(hào)而異，因此必須根據(jù)變頻器的輸進(jìn)阻抗選擇PLC的輸出模塊。

當(dāng)變頻器和PLC的電壓信號(hào)范圍不同時(shí)，如變頻器的輸進(jìn)信號(hào)為0～10V，而PLC的輸出電壓信號(hào)范圍為0～5V時(shí)；或PLC的一側(cè)的輸出信號(hào)電壓范圍為0～10V而變頻器的輸進(jìn)電壓信號(hào)范圍為0～5V時(shí)，由于變頻器和晶體管的答應(yīng)電壓、電流等因素的限制，需要用并、串聯(lián)的方式接進(jìn)電阻，以次來限制電流或分往部分電壓，以保證進(jìn)行開閉時(shí)不超過PLC和變頻器相應(yīng)的容量。此外，在連線時(shí)還應(yīng)留意將控制電路和主電路分開，控制電路最好采用屏蔽線，保證主電路一側(cè)的噪音不傳到控制電路。

無論哪種情況，都應(yīng)留意：PLC一側(cè)的輸進(jìn)阻抗的大小要保證電路中電壓和電流不超過電路的答應(yīng)值，以保證系統(tǒng)的可靠性和減少誤差。另外，在使用PLC進(jìn)行順序控制時(shí)，由于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理需要時(shí)間，以及程序編寫時(shí)排列的順序不同和指令的使用不同等都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)存在一定的時(shí)間延遲，故在較精確的控制時(shí)應(yīng)予以考慮以上因素。

由于變頻器在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁干擾，為保證PLC不由于變頻器主電路斷路器及開關(guān)器件等產(chǎn)生的噪音而出現(xiàn)故障，故將變頻器與PLC相連接時(shí)應(yīng)該留意以下幾點(diǎn)：

（1）對(duì)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)留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)電源條件不太好時(shí)，應(yīng)在PLC的電源模塊及輸進(jìn)/輸出模塊的電源線上接進(jìn)噪音濾波器、電抗器和能降低噪音用的器件等，另外，若有必要，在變頻器輸進(jìn)一側(cè)也應(yīng)采取相應(yīng)的措施。

（3）當(dāng)把變頻器和PLC安裝于同一操縱柜中時(shí)，應(yīng)盡可能使與變頻器有關(guān)的電線和與PLC有關(guān)的電線分開。

（4）通過使用屏蔽線和雙絞線達(dá)到進(jìn)步噪音干擾的水平。