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可編程控制器（PLC）是一種數字運算與操作的控制裝置。PLC作為傳統繼電器的替代產品,廣泛應用于工業控制的各個領域。由于PLC可以用軟件來改變控制過程,并有體積小,組裝靈活,編程簡單,抗干擾能力強及可靠性高等特點,特別適用于惡劣環境下運行。
當利用變頻器構成自動控制系統進行控制時,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吹灰系統。PLC可提供控制信號和指令的通斷信號。一個PLC系統由三部分組成,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進行配合時所需注意的事項。
1.開關指令信號的輸入
變頻器的輸入信號中包括對運行/停止、正轉/反轉、微動等運行狀態進行操作的開關型指令信號。變頻器通常利用繼電器接點或具有繼電器接點開關特性的元器件（如晶體管）與PLC）相連,得到運行狀態指令,如圖1所示。在使用繼電器接點時,常常因為接觸不良而帶來誤動作;使用晶體管進行連接時,則需考慮晶體管本身的電壓、電流容量等因素,保證系統的可靠性。
圖1 運行信號的連接方式
在設計變頻器的輸入信號電路時還應該注意,當輸入信號電路連接不當時有時也會造成變頻器的誤動作。例如,當輸入信號電路采用繼電器等感性負載時,繼電器開閉產生的浪涌電流帶來的噪音有可能引起變頻器的誤動作,應盡量避免。圖2與圖3給出了正確與錯誤的接線例子。
圖2 變頻器輸入信號接入方式
圖3 輸入信號的錯誤接法
當輸入開關信號進入變頻器時,有時會發生外部電源和變頻器控制電源（DC24V）之間的串擾。正確的連接是利用PLC電源,將外部晶體管的集電極經過二極管接到PLC。如圖4所示。
圖4 輸入信號防干擾的接法
2.數值信號的輸入
變頻器中也存在一些數值型（如頻率、電壓等）指令信號的輸入,可分為數字輸入和模擬輸入兩種。數字輸入多采用變頻器面板上的鍵盤操作和串行接口來給定;模擬輸入則通過接線端子由外部給定,通常通過0～10V/5V的電壓信號或0/4～20ｍＡ的電流信號輸入。由于接口電路因輸入信號而異,因此必須根據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連接圖。
當變頻器和PLC的電壓信號范圍不同時,如變頻器的輸入信號為0～10V,而PLC的輸出電壓信號范圍為0～5V時;或PLC的一側的輸出信號電壓范圍為0～10V而變頻器的輸入電壓信號范圍為0～5V時,由于變頻器和晶體管的允許電壓、電流等因素的限制,需用串聯的方式接入限流電阻及分壓方式,以保證進行開閉時不超過PLC和變頻器相應的容量。此外,在連線時還應注意將布線分開,保證主電路一側的噪音不傳到控制電路。
通常變頻器也通過接線端子向外部輸出相應的監測模擬信號。電信號的范圍通常為0～10V/5V及0/4～20ｍＡ電流信
