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PLC与变频器连接详解
引言
可编程控制器(PLC)是一种数字运算与操作的控制装置。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,例如我厂二催化的自动吹灰系统。PLC可提供控制信号和指令的通断信号。一个PLC系统由三部分组成,即*处理单元、输入输出模块和编程单元。本文介绍变频器和PLC进行配合时所需注意的事项。
1.开关指令信号的输入
变频器的输入信号中包括对运行/停止、正转/反转、微动等运行状态进行操作的开关型指令信号。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,如图1所示。
在使用继电器接点时,常常因为接触不良而带来误动作;使用晶体管进行连接时,则需考虑晶体管本身的电压、电流容量等因素,保系统的可靠性。
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有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,继电器开闭产生的浪涌电流带来的噪音有可能引起变频器的误动作,应尽量避免。图2与图3给出了正确与错误的接线例子。
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。正确的连接是利用PLC电源,将外部晶体管的集电极经过二极管接到PLC。如图4所示。
2.数值信号的输入
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,可分为数字输入和模拟输入两种。数字输入多采用变频器面板上的键盘操作和串行接口来给定;模拟输入则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5为PLC与变频器之间的信号连接图。
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的一侧的输出信本文来自netwell的博客,讲述了PLC与变频器连接详解, 作者博客://blog./netwell
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,需用串联的方式接入限流电阻及分压方式,以保证进行开闭时不**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音不传到控制电路。
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**过电路的允许值,以保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。
另外,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音而出现故障,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音滤波器和降低噪音用的变压器等,另外,若有必要,在变频器一侧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音干扰的水平。
3 结束语
PLC和变频器连接应用时,由于二者涉及到用弱电控制强电,因此,应该注意连接时出现的干扰,避免由于干扰造成变频器的误动作,或者由于连接不当导致PLC或变频器的损坏。
. FX-2DA的缓冲寄存器(BFM)分配FX-2DA模拟量模块内部有一个数据缓冲寄存器区,它由32个16位的寄存器组成,编号为BFM#0~#31,其内容与作用如表6-2所示。数据缓冲寄存器区内容可以通过PLC的 FROM和 TO指令来读、写。表6-2 FX-2DA缓冲寄存器(BFM)的分配
BFM编号 内容 备注 #0 通道初始化,用2位十六位数字H××表示,2位数字从右至左分别控制CH1、CH2两个通道 每位数字取值范围为0、1,其含义如下:0表示输出范围为-10V~+10Vl表示输入范围为+4mA~+20mA #1 通道1 存放输出数据 #2 通道2 #3~#4 保留 #5 输出保持与复位缺省值为H00 H00表示CH2保持、CH1保持H01表示CH2保持、CH1复位H10表示CH2复位、CH1保持Hll表示CH2复位、CH1复位 #6~#15 保留 #16 输出数据的当前值 8位数据存于b7~b0 #17 转换通道设置 将b0由1变成0,CH2的D/A转换开始将b1由1变成0,CH1的D/A转换开始将b2由1变成0,D/A转换的低8位数据保持 #18~#19 保留 #20 复位到缺省值和预设值 缺省值为0;设为1时,所有设置将复位缺省值 #21 禁止调整偏置和增益值 b1、b0位设为1、0时,禁止;b1、b0位设为0、1时,允许(缺省值) #22 偏置、增益调整通道设置 b3与b2、b1与b0分别表示调整CH2、CH1的增益与偏置值 #23 偏置值设置 缺省值为0000,单位为mV或μA #24 增益值设置 缺省值为5000,单位为mV或μA #25~#28 保留 #29 错误信息 表示本模块的出错类型 #30 识别码(K3010) 固定为K3010,可用FROM读出识别码来确认此模块 #31 禁用 4. FX-2DA偏置与增益的调整FX-2DA出厂时偏置值和增益值已经设置成:数字值为0到4000,电压输出为0到10V。当 FX-2DA用作电流输出时,必须重新调整偏置值和增益值。偏置值和增益值的调节是对数字值设置实际的输出模拟值,可通过FX-2DA的容量调节器,并使用电压和电流表来完成。增益值可设置为0~4000的任意数字值。但是,为了得到12位的较大分辨率,电压输出时,对于10V的模拟输出值,数字值调整到 4000;电流输出时,对于20mA的模拟输出值,数字值调整到4000。偏置值也可根据需要任意进行调整。但一般情况下,电压输入时,偏置值设为OV;电流输入时,偏置值设为4mA。调整偏置与增益时应该注意以下几个问题:l)对通道1和通道2分别进行偏置调整和增益调整。2)反复交替调整偏置值和增益值,直到获得稳定的数值。3)当调整偏置、增益时,按照增益调整和偏置调整的顺序进行