本文介紹了可編程控制器（以下簡稱-PLC）與變頻器（以下簡稱-VFD ）的連接及應(yīng)注意的問題，以避免PLC或VFD的誤操作或損壞。 PLC是一種數(shù)字操作和運(yùn)行控制裝置。

PLC作為傳統(tǒng)繼電器的替代品，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。由于PLC可以通過軟件改變控制過程，具有體積小、裝配靈活、編程簡單、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高等特點(diǎn)，特別適合在惡劣環(huán)境下運(yùn)行。

用VFD組成自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制時(shí)，很多情況下是PLC和VFD一起使用，比如我廠的二催化轉(zhuǎn)化器自動(dòng)吹灰系統(tǒng)。PLC可以提供控制信號和指令的開關(guān)信號。PLC系統(tǒng)由三部分組成，即中央處理器、輸入輸出模塊和編程單元。本文介紹了VFD與PLC配合使用時(shí)的注意事項(xiàng)。

1.開關(guān)命令信號的輸入

VFD的輸入信號包括用于運(yùn)行/停止、正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)、點(diǎn)動(dòng)等運(yùn)行狀態(tài)操作的開關(guān)型命令信號。VFD通常情況下，具有繼電器觸點(diǎn)開關(guān)特性的繼電器觸點(diǎn)或元件(如晶體管)連接到PLC上，以獲取運(yùn)行狀態(tài)指令，如圖1所示。

使用繼電器觸點(diǎn)時(shí)，常因接觸不良造成誤動(dòng)作；當(dāng)使用晶體管進(jìn)行連接時(shí)，應(yīng)考慮晶體管本身的電壓和電流容量，以確保系統(tǒng)的可靠性。

在設(shè)計(jì)VFD的輸入信號電路時(shí)，還需要注意的是，輸入信號電路連接不當(dāng)有時(shí)可能會造成VFD的誤動(dòng)作。比如在輸入信號回路中使用繼電器等感性負(fù)載時(shí)，繼電器分合閘產(chǎn)生的浪涌電流產(chǎn)生的噪聲可能會引起VFD的誤動(dòng)作，應(yīng)盡量避免。圖2和圖3給出了正確和錯(cuò)誤接線的例子。

當(dāng)輸入開關(guān)信號進(jìn)入VFD時(shí)，有時(shí)會出現(xiàn)外接電源與VFD控制電源(DC24V)之間的串?dāng)_。正確的連接是用PLC電源通過二極管將外接晶體管的集電極接到PLC上。如圖4所示。

在VFD中，還有一些數(shù)值(如頻率、電壓等。)命令信號，可分為數(shù)字輸入和模擬輸入。數(shù)字輸入多由VFD panel上的鍵盤操作和串口給出；模擬輸入由外部通過端子給出，通常是通過0 ~ 10V/5V的電壓信號或0/4 ~ 20mA的電流信號。由于接口電路隨輸入信號而變化，因此必須根據(jù)VFD的輸入阻抗來選擇PLC的輸出模塊。圖5是PLC和VFD之間的信號連接圖。

當(dāng)VFD和PLC的電壓信號范圍不同時(shí)，例如VFD的輸入信號為0 ~ 10V，而PLC的輸出電壓信號范圍為0 ~ 5V或者當(dāng)PLC一側(cè)的輸出信號電壓范圍為0 ~ 10V而VFD的輸入電壓信號范圍為0 ~ 5V時(shí)，由于VFD和晶體管的允許電壓電流的限制，需要串聯(lián)限流電阻和分壓方式，以保證開斷不會超過PLC和VFD的相應(yīng)容量。另外，接線時(shí)要注意分開接線，保證主電路一側(cè)的噪音不會傳到控制電路。

通常VFD也會通過端子向外部輸出相應(yīng)的監(jiān)控模擬信號。電信號的范圍通常是0 ~ 10V/5V和0/4 ~ 20mA電流信號。在任何情況下，都要注意PLC側(cè)的輸入阻抗要保證電路中的電壓和電流不超過電路的允許值，這樣才能保證系統(tǒng)的可靠性，減少誤差。此外，由于這些監(jiān)控系統(tǒng)的組件互不相同，如有任何不清楚的地方，應(yīng)咨詢制造商。另外，使用PLC進(jìn)行順序控制時(shí)，CPU處理數(shù)據(jù)需要時(shí)間，有一定的時(shí)間延遲，在更精確的控制中要考慮。由于VFD在運(yùn)行中會產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁干擾，為了保證PLC不會因?yàn)閂FD主斷路器和開關(guān)器件產(chǎn)生的噪聲而出現(xiàn)故障，在將VFD與PLC連接時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)。

(PLC本身應(yīng)按規(guī)定的接線標(biāo)準(zhǔn)和接地條件接地，并注意避免與VFD共用接地線，接地時(shí)兩者盡量分開。

(2)當(dāng)電源條件不是很好時(shí)，噪聲濾波器和用于降低噪聲的變壓器應(yīng)連接到PLC的電源模塊和輸入/輸出模塊的電源線上。另外，如有必要，在VFD側(cè)也要采取相應(yīng)的措施。

(3)當(dāng)VFD和PLC安裝在同一操作柜內(nèi)時(shí)，與VFD和PLC相關(guān)的導(dǎo)線應(yīng)盡可能分開。

(4)采用屏蔽線和雙絞線，提高噪聲干擾水平。

2.結(jié)束語

在連接PLC和VFD時(shí)，由于兩者都涉及到用弱電控制強(qiáng)電，所以要注意連接時(shí)的干擾，避免VFD誤操作或因連接不當(dāng)而損壞PLC或VFD。