PLC 控制变频调速系统的接口类型

2017-06-04 81 0

工业自动化控制系统中,最常见的变频器与 PLC 组合应用产生了多种多样 PLC 控制变频器方法,构成不同类型 PLC 控制变频调速系统。一个 PLC 控制变频调速系统通常由三部分组成:变频器本体、可编程控制器 PLC 部分、变频器与 PLC 接口部分。PLC 控制变频调速系统硬件结构中最重要的是接口部分,根据不同信号连接其接口部分也相应改变,主要有以下几种类型。

(1)开关指令信号的输入。变频器输入信号包括对运行/停止、正转/反转、微动等运行状态操作的开关型指令信号。变频器通常利用继电器接点或具继电器接点开关特性的元器件(如晶体管)与 PLC 相连,得到运行状态或获取运行指令,如图7-24 所示。

图7-24 PLC 运行信号与变频器的连接方式

(2)模拟数值信号的输入。变频器中也存在数值型(如频率、电压等)指令信号输入,分数字输入与模拟输入两种。数字输入多采用变频器面板键盘操作与串行接口给定;模拟输入则通过接线端子外部给定,通常通过 0~10 V 电压信号或 0/4~20 mA 电流信号输入。因接口电路因输入信号而异,必须根据变频器输入阻抗选择 PLC 输出模块。

当变频器与 PLC 电压信号范围不同时(如变频器输入信号 0~10 V 而 PLC 输出电压 0~5 V,或反之),由于变频器与晶体管允许电压电流等因素限制,需用串联方式接入限流电阻及分压方式,保证进行开闭时不超过 PLC 与变频器相应容量。此外连线时还应注意将布线分开,保证主电路一侧噪声不传到控制电路。

通常变频器也通过接线端子向外输出相应监测模拟信号,输出模拟信号范围通常为 0~10 V 及 0/4~20 mA。无论哪种情况都应注意 PLC 一侧输入阻抗大小,保证电路中电压电流不超过允许值,以保证系统可靠性与减少误差。

(3)RS-485 通信方式。变频器与 PLC 之间通过 RS-485 通信方式实施控制的方案应用广泛,抗干扰能力强、传输速率高、传输距离远且造价低廉,如图7-25 所示。

图7-25 变频器与 PLC 控制系统间的 RS-485 通信方式

采用 RS-485 通信方式必须解决数据编码、求取校验和、成帧、发送数据、接收数据奇偶校验、超时处理和出错重发等一系列技术问题,编程工作量大而繁琐。随着数字技术发展与计算机广泛应用,一个系统往往由多台计算机组成、需解决多站远距离通信问题。在要求通信距离几十米至上千米时,广泛应用 RS-485 收发器。RS-485 收发器采用平衡发送与差分接收、具有抑制共模干扰能力,加上接收器灵敏度高、能检测低达 200 mV 电压,故传输信号能在千米以外恢复。使用 RS-485 总线,一对双绞线就能实现多站联网、可构成分布式系统,设备简单、价格低廉、能进行长距离通信。

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