PLC与变频器连接应用注意事项

PLC与变频器连接应用注意事项

【摘要】本文作为典型的工控产品，变频器和plc 常配合使用，完成各种控制任务。在应用中，变频器和plc 间的控制信号连接时应注意哪些实际问题？文章分述并总结了三个方面应注意的问题：数字量信号连接应注意的问题；模拟量信号连接应注意的问题；变频器运行时对plc 干扰应注意的问题。

【关键词】变频器；plc；连接

0 引言

变频器是将固定电压、固定频率的交流电变换为可调电压、可调频率的交流电装置。变频器广泛应用于节能、自动化系统及提高工艺水平和产品质量等方面。变频器的问世，使电气传动领域发生了一场技术革命，即交流调速取代直流调速，变频调速被公认为最有发展前途的调速方式。可编程序控制器简称plc（programmable logic controller），它是一种数字运算与操作的控制装置，广泛应用于工业控制的各个领域。plc 通过软件编程和硬件连接可实现各种复杂的控制任务，控制功能强大，是当代工业控制的三大支柱之一。作为工控产品，变频器和plc 常配合使用（plc 作为编程器，变频器作为驱动器），完成各种控制任务。plc 与变频器的连接主要方式有：plc 的数字量输出信号与变频器的数字量输入信号相连；plc 的模拟量输出信号与变频器的模拟量输入信号相连。实际应用中，就两者正确连接时应注意问题总结如下。同时，变频器运行时会对周围电气设备产生较强的电磁干扰，为防止变频器运行时

对plc 干扰，两者相连接时应重点考虑的问题总结如下。

1 数字量信号连接应注意的问题

变频器的输入信号中包括对运行/ 停止、正转/ 反转、点动等运行状态进行操作的数字量输入信号（开关型指令信号），这些信号常来自plc 的数字量输出信号。plc 通常利用其内部的继电器接点（继电器输出型plc）或具有开关特性的元器件（晶体管输出型plc）与变频器相连，得到运行状态指令，如图1 和图2 所示。在进行数字量信号的连接时应注意：

图1 继电器型plc输出信号与变频器的连接

图2 晶体管型plc输出信号与变频器的连接

1）使用继电器输出型plc 与变频器相连时，应注意接触不良常带来变频器误动作，因此在实际接线中一定要注意连接可靠。

2）使用晶体管输出型plc 与变频器相连时，应注意晶体管本身的电压的高低、电流的大小等限制条件在其范围内，保证系统的可靠性。

3）设计变频器的输入信号电路时，应尽量避免采用继电器等感性负载，因继电器开闭产生的浪涌电流可能引起变频器的误动作。4）当plc 输出的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之间的串扰，应注意对plc和变频器分开接地，避免两者使用共同的接地线。

2 模拟量信号连接应注意的问题

变频器中的模拟量输入信号，通常指0～10v/5v 的电压信号或

0/4～20 ma的电流信号；这些模拟量输入信号可通过接线端子由外部给定，当变频器与plc连接时，这些模拟量输入信号也可来自plc 的模拟量输出信号，如图3 所示。在进行模拟量的连接时应注意：图3 plc模拟量输出信号与变频器的连接

1）阻抗匹配。根据变频器的输入阻抗选择plc的输出模块，实现两者的阻抗匹配。

2）电压范围。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），需采用串联电阻的方式进行分压，以保证两者在正常电压范围内工作，避免电压过限可能损坏器件。

3）采用屏蔽电缆或绞合电缆。对于变频器和p l c 而言，弱电控制信号（电压0～5v/10v、电流0/4～20ma等）易受到外界强信号的干扰，必须对控制信号采取适当的屏蔽措施。常用的方式就是采用屏蔽电缆进行屏蔽；对于长距离的控制回路宜采用绞合电缆，绞合电缆的绞合间距尽可能小。

4）主、控电缆分开布线。实际连线时，注意主、控电缆分开布线，且相隔一定的距离。以保证主电路侧的干扰及噪音影响不到控制电路。

3 变频器运行时对plc干扰应注意的问题

变频器运行时会对周围电气设备（包括plc）产生较强的电磁干扰，同时变频器主电路断路器等开关器件动作时也会影响plc 的正

常工作。为防止变频器运行时对plc干扰，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）当电源电压波动大，谐波成分多时，为抑制谐波干扰，应在plc 的电源模块及输入/ 输出模块的电源线上接入噪音滤波器或者隔离变压器。如果干扰仍严重，应考虑在变频器主回路中接入电抗器、专用变压器和噪音滤波器等措施。

3）变频器和plc 安装在同一电控柜时，应尽可能使与变频器有关的电缆和与plc 有关的电缆分开安装，尤其是连接变频器的强电电缆与连接plc 的弱电电缆更要分开安装。

4 结束语

变频器和plc 间连接问题，涉及到数字量信号连接、模拟量信号连接以及避免干扰应注意的问题；在实际应用中，两者间的连接还涉及到用弱电信号控制强电的问题。因此，应引起重视，避免干扰造成变频器、plc 的误动作；避免连接不当造成plc 或变频器的损坏。

【参考文献】

[1]施利春.plc与变频器[m].机械工业出版社.

[2]岂兴明.plc与变频器快速入门与实践[m].人民邮电出版社. [责任编辑：杨扬]