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　　西門子變頻器包含西門子變頻器MICROMASTER系列，西門子變頻器SINAMICS系列等，它們具有強(qiáng)大的通訊功能，用戶通過(guò)配置相應(yīng)的通訊模塊，可以實(shí)現(xiàn)西門子變頻器和西門子PLC之間的通訊。本文下面就對(duì)西門子變頻器和西門子PLC配合使用的方式，供用戶在調(diào)試過(guò)程中進(jìn)行參考。

　　西門子變頻器與西門子PLC配合使用

　　在現(xiàn)在生產(chǎn)條件下，當(dāng)利用變頻器構(gòu)成自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制時(shí)，很多情況下是需要采用PLC和變頻器相配合使用，例如軸承清洗、包裝紙印刷、 PCB板制作等。PLC可通過(guò)輸出點(diǎn)或由通訊提供各種控制信號(hào)和指令的通斷信號(hào)。一個(gè)PLC系統(tǒng)主要由三部分組成，即中央處理單元、輸入輸出模塊和編程部分。下面介紹變頻器和PLC進(jìn)行配合時(shí)所需注意的事項(xiàng)。

　　1、開(kāi)關(guān)指令信號(hào)的輸入

　　變頻器的輸入信號(hào)中包括對(duì)運(yùn)行/停止、正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)、段速、點(diǎn)動(dòng)等運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行控制的開(kāi)關(guān)型指令信號(hào)。變頻器通常利用繼電器接點(diǎn)或具有繼電器接點(diǎn)開(kāi)關(guān)特性的元器件(如晶體管)與PLC相連，得到運(yùn)行狀態(tài)指令。

　　在使用繼電器接點(diǎn)時(shí)，常常因?yàn)榻佑|不良而帶來(lái)誤動(dòng)作;使用晶體管進(jìn)行連接時(shí)，則需考慮晶體管本身的電壓、電流容量等因素，以保證系統(tǒng)的可靠性。

　　在設(shè)計(jì)變頻器的輸入信號(hào)電路時(shí)還應(yīng)該注意，當(dāng)輸入信號(hào)電路連接不當(dāng)時(shí)也會(huì)造成變頻器的誤動(dòng)作。例如，當(dāng)輸入信號(hào)電路采用繼電器等感性負(fù)載時(shí)，繼電器開(kāi)閉產(chǎn)生的浪涌電流有可能引起變頻器內(nèi)部元器件的損壞或失效進(jìn)而導(dǎo)致變頻器誤動(dòng)作，因此應(yīng)盡量避免這種情況的發(fā)生。

　　當(dāng)輸入開(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)入變頻器時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)生外部電源和變頻器控制電源(DC24V)之間的串?dāng)_。正確的連接是利用PLC電源，將外部晶體管的集電極經(jīng)過(guò)二極管接到PLC。

　　2、數(shù)值信號(hào)的輸入

　　變頻器中也存在一些數(shù)值型(如頻率、電壓等)指令信號(hào)的輸入，可分為模擬輸入和模擬輸出兩種。模擬輸入則通過(guò)接線端子由外部給定，通常通過(guò) 0～10V/5V的電壓信號(hào)或0/4～20mA的電流信號(hào)輸入。由于接口電路因輸入信號(hào)而異，因此必須根據(jù)變頻器的輸入阻抗選擇PLC的輸出模塊。

　　當(dāng)變頻器和PLC的電壓信號(hào)范圍不同時(shí)，如變頻器的輸入信號(hào)為0～10V，而PLC的輸出電壓信號(hào)范圍為0～5V時(shí);或PLC的一側(cè)的輸出信號(hào)電壓范圍為0～10V而變頻器的輸入電壓信號(hào)范圍為0～5V時(shí)，由于變頻器和晶體管的允許電壓、電流等因素的限制，需要用并、串聯(lián)的方式接入電阻，以次來(lái)限制電流或分去部分電壓，以保證進(jìn)行開(kāi)閉時(shí)不超過(guò)PLC和變頻器相應(yīng)的容量。此外，在連線時(shí)還應(yīng)注意將控制電路和主電路分開(kāi)，控制電路最好采用屏蔽線，保證主電路一側(cè)的噪音不傳到控制電路。

　　有些公司的變頻器也通過(guò)接線端子向外部輸出相應(yīng)的監(jiān)測(cè)模擬信號(hào)，如輸出電壓、轉(zhuǎn)速等。信號(hào)的范圍為 0～10V的直流電壓信號(hào)。根據(jù)用戶的需要可以連接電壓表或轉(zhuǎn)速表，來(lái)顯示變頻器在運(yùn)行時(shí)輸出的電壓或轉(zhuǎn)速，但無(wú)論哪種情況，都應(yīng)注意：PLC一側(cè)的輸入阻抗的大小要保證電路中電壓和電流不超過(guò)電路的允許值，以保證系統(tǒng)的可靠性和減少誤差。

　　另外，在使用PLC進(jìn)行順序控制時(shí)，由于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理需要時(shí)間，以及程序編寫(xiě)時(shí)排列的順序不同和指令的使用不同等都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)存在一定的時(shí)間延遲，故在較精確的控制時(shí)應(yīng)予以考慮以上因素。

　　因?yàn)樽冾l器在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁干擾，為保證PLC不因?yàn)樽冾l器主電路斷路器及開(kāi)關(guān)器件等產(chǎn)生的噪音而出現(xiàn)故障，故將變頻器與PLC相連接時(shí)應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：

　　(1)對(duì)PLC本身應(yīng)按規(guī)定的接線標(biāo)準(zhǔn)和接地條件進(jìn)行接地，而且應(yīng)注意避免和變頻器使用共同的接地線，且在接地時(shí)使二者盡可能分開(kāi)。

　　(2)當(dāng)電源條件不太好時(shí)，應(yīng)在PLC的電源模塊及輸入/輸出模塊的電源線上接入噪音濾波器、電抗器和能降低噪音用的器件等，另外，若有必要，在變頻器輸入一側(cè)也應(yīng)采取相應(yīng)的措施。

　　(3)當(dāng)把變頻器和PLC安裝于同一操作柜中時(shí)，應(yīng)盡可能使與變頻器有關(guān)的電線和與PLC有關(guān)的電線分開(kāi)。

　　(4)通過(guò)使用屏蔽線和雙絞線達(dá)到提高噪音干擾的水平。

　　西門子變頻器系列功能強(qiáng)大，通訊能力強(qiáng)，它可以通過(guò)PROFIBUS-DP等通訊方式來(lái)完成與西門子PLC之間的通訊任務(wù)。本文介紹了西門子變頻器和西門子PLC配合使用的方法和注意事項(xiàng)，用戶可以參考本文提供的方法進(jìn)行操作，并應(yīng)用在自動(dòng)化驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)中。