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可編程控制器（PLC）是一種數(shù)字運(yùn)算與操作的控制裝置。PLC作為傳統(tǒng)繼電器的替代產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。由于PLC可以用軟件來(lái)改變控制過(guò)程,并有體積小,組裝靈活,編程簡(jiǎn)單,抗干擾能力強(qiáng)及可靠性高等特點(diǎn),特別適用于惡劣環(huán)境下運(yùn)行。
當(dāng)利用變頻器構(gòu)成自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制時(shí),很多情況下是采用PLC和變頻器相配合使用,例如我廠二催化的自動(dòng)吹灰系統(tǒng)。PLC可提供控制信號(hào)和指令的通斷信號(hào)。一個(gè)PLC系統(tǒng)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(jìn)行配合時(shí)所需注意的事項(xiàng)。
1.開(kāi)關(guān)指令信號(hào)的輸入
變頻器的輸入信號(hào)中包括對(duì)運(yùn)行/停止、正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)、微動(dòng)等運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行操作的開(kāi)關(guān)型指令信號(hào)。變頻器通常利用繼電器接點(diǎn)或具有繼電器接點(diǎn)開(kāi)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所示。在使用繼電器接點(diǎn)時(shí),常常因?yàn)榻佑|不良而帶來(lái)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,保證系統(tǒng)的可靠性。
圖1 運(yùn)行信號(hào)的連接方式
在設(shè)計(jì)變頻器的輸入信號(hào)電路時(shí)還應(yīng)該注意,當(dāng)輸入信號(hào)電路連接不當(dāng)時(shí)有時(shí)也會(huì)造成變頻器的誤動(dòng)作。例如,當(dāng)輸入信號(hào)電路采用繼電器等感性負(fù)載時(shí),繼電器開(kāi)閉產(chǎn)生的浪涌電流帶來(lái)的噪音有可能引起變頻器的誤動(dòng)作,應(yīng)盡量避免。圖2與圖3給出了正確與錯(cuò)誤的接線例子。
圖2 變頻器輸入信號(hào)接入方式
圖3 輸入信號(hào)的錯(cuò)誤接法
當(dāng)輸入開(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)入變頻器時(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(guò)二極管接到PLC。如圖4所示。
圖4 輸入信號(hào)防干擾的接法
2.數(shù)值信號(hào)的輸入
變頻器中也存在一些數(shù)值型（如頻率、電壓等）指令信號(hào)的輸入,可分為數(shù)字輸入和模擬輸入兩種。數(shù)字輸入多采用變頻器面板上的鍵盤(pán)操作和串行接口來(lái)給定;模擬輸入則通過(guò)接線端子由外部給定,通常通過(guò)0～10V/5V的電壓信號(hào)或0/4～20ｍＡ的電流信號(hào)輸入。由于接口電路因輸入信號(hào)而異,因此必須根據(jù)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(hào)連接圖。
當(dāng)變頻器和PLC的電壓信號(hào)范圍不同時(shí),如變頻器的輸入信號(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而變頻器的輸入電壓信號(hào)范圍為0～5V時(shí),由于變頻器和晶體管的允許電壓、電流等因素的限制,需用串聯(lián)的方式接入限流電阻及分壓方式,以保證進(jìn)行開(kāi)閉時(shí)不超過(guò)PLC和變頻器相應(yīng)的容量。此外,在連線時(shí)還應(yīng)注意將布線分開(kāi),保證主電路一側(cè)的噪音不傳到控制電路。
通常變頻器也通過(guò)接線端子向外部輸出相應(yīng)的監(jiān)測(cè)模擬信號(hào)。電信號(hào)的范圍通常為0～10V/5V及0/4～20ｍＡ電流信
