變頻器調(diào)速技術(shù)是集自動(dòng)控制、微電子、電力電子、通信技術(shù)于一體的高科技技術(shù)。它以很好的調(diào)速、節(jié)能性能，在各行業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用。

　　可編程控制器（PLC）是近年來發(fā)展極為迅速、應(yīng)用面極廣的工業(yè)控制裝置。它是一種專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)行電子系統(tǒng)，它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來存儲(chǔ)用戶指令，通過數(shù)字或模擬的輸入/輸出，完成確定的邏輯、順序、定時(shí)、計(jì)數(shù)、運(yùn)算和一些確定的功能，來控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。它具有體積小，組裝靈活，編程簡單抗干擾能力強(qiáng)和可靠性高等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的許多領(lǐng)域?qū)⒆冾l器與PLC相結(jié)合使用，對此在設(shè)計(jì)安裝運(yùn)行時(shí)應(yīng)注意如下問題。

　　2變頻器的輸入輸出電路2.1運(yùn)行信號的輸入變頻器的輸入信號包括：運(yùn)行/停止、正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)、微動(dòng)等數(shù)字量輸入信號。變頻器通常利用繼電器接點(diǎn)或晶體管集電極開路形式與上位機(jī)連接，并得到運(yùn)行信號。如所示。

　　在使用繼電器接點(diǎn)的場合，為了防止出現(xiàn)因接觸不良而帶來的誤動(dòng)作，需要使用高可靠性的控制繼電器。而當(dāng)使用晶體管集電極開路形式進(jìn)行連接時(shí)，也同樣需要考慮晶體管本身的耐壓容量和額變頻器電點(diǎn)運(yùn)行信垮的違孩方式定電流等因素，使所構(gòu)成的接口電路具有一定的裕量，以達(dá)到提高系統(tǒng)可靠性的目的，如所示。

　　在設(shè)計(jì)變頻器的輸入信號電路時(shí)還應(yīng)注意到，當(dāng)輸入信號電路連接不當(dāng)也會(huì)造成變頻器的誤動(dòng)作。例如：當(dāng)輸入信號電路采用如所示的連接方式時(shí)，由于存在和運(yùn)行電壓信號并聯(lián)的繼電器等感性負(fù)載，繼電器合分時(shí)產(chǎn)生的浪涌電流所帶來的噪聲干擾有可能引起變頻器的誤動(dòng)作，應(yīng)該盡量避免這種接法。

　　此外，當(dāng)變頻器一側(cè)和繼電器一側(cè)存在電位差時(shí)，電源電路本身可能遭到破壞，所以也應(yīng)加以注意，并采取相應(yīng)的措施。

　　2.2頻率指令信號輸入如所示，頻率指令信號可以通過電壓信號輸入。使用時(shí)必須依據(jù)輸入信號的類型正確選擇PLC的輸出模塊。

　　當(dāng)變頻器和PLC的電壓信號范圍不同時(shí)，可以通過變頻器的內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，如所示。當(dāng)需要使用變頻器高速區(qū)域時(shí)，可以通過調(diào)節(jié)PIC參數(shù)或電阻的方式將輸出電壓降低。

　　通用變頻器通常都還備有作為選件的數(shù)字信號輸入接口卡，可以直接利用BCD信號或二進(jìn)制信號設(shè)定頻率指令，如所示。其特點(diǎn)是避免模擬信號電壓降和溫度變化帶來的誤差，保證頻率設(shè)定的精度。

　　變頻器也可將脈沖序列作為頻率指令，如所示。當(dāng)利用這種方式進(jìn)行精密的轉(zhuǎn)速控制時(shí)，必須考慮轉(zhuǎn)換器電路和變頻器內(nèi)部A/）轉(zhuǎn)換電路的零漂，溫度變化帶來的漂移以及分辨率等問題。

　　當(dāng)不需要進(jìn)行無級調(diào)速時(shí)，可以通過節(jié)點(diǎn)組合使變頻器按照事先設(shè)定的頻率進(jìn)行調(diào)速運(yùn)行，而運(yùn)行頻率則可以通過變頻器內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。同利用模擬信號進(jìn)行速度給定的方式相比，這種方式的設(shè)定精度高，也不存在由于漂移和噪聲帶來的各種問題。如所示為一個(gè)多級調(diào)速的例子。

　　2.3接點(diǎn)輸出信號在變頻器的工作過程中，經(jīng)常需要通過繼電器接點(diǎn)或晶體管集電極開路的形式將變頻器的內(nèi)部狀態(tài)（運(yùn)行狀態(tài)）通知外部。如所示。而在連接這些送給外部的信號時(shí)，也必須考慮繼電器和晶體管的允許電壓、允許電流等因素。此外，在連線時(shí)還應(yīng)該考慮噪聲的影響。同時(shí)變頻器跳閘后的保護(hù)觸點(diǎn)應(yīng)接至PLC的一個(gè)輸入口和COM之間，這樣一旦變頻器發(fā)生故障，PLC將立即做出反映，使系統(tǒng)停止工作，還應(yīng)在PLC上設(shè)置一個(gè)按鈕開關(guān)，在處理完故障后用它使系統(tǒng)復(fù)位。例如：當(dāng)主電路（AC200V）的開閉是繼電器執(zhí)行，而控制信號（DC12~24V）的開閉是晶體管執(zhí)行時(shí)，應(yīng)注意分開布線，以保證主電路一側(cè)的噪聲不傳至控制電路。

　　接點(diǎn)輸出信號的連接此外，在對帶有線圈的繼電器等感性負(fù)載進(jìn)行開閉時(shí)，必須以和感性負(fù)載并聯(lián)的方式接上浪涌吸收器或續(xù)流二極管。如0所示。而在對容性負(fù)載進(jìn)行開閉時(shí)，則應(yīng)以串聯(lián)的方式接入限流電阻，以保證進(jìn)行開閉時(shí)的浪涌值不超過繼電器和晶體管的允許電流值。

　　變頻器輸出的監(jiān)測用模擬信號如1所示，主要分為以下幾種類型：變頻器輸出頻率監(jiān)測信號：0~10，0~5/變頻器輸出電流監(jiān)測信號：0變頻器輸出頻率脈沖信號：輸出頻率的1~這些監(jiān)測信號和變頻器內(nèi)部并不絕緣，在電線較長或噪聲較大的場合，比較好在途中設(shè)置絕緣放大器。

　　3變頻器與PLC配合應(yīng)用應(yīng)注意的問題3.1瞬時(shí)停電后的恢復(fù)運(yùn)行在系統(tǒng)連接正確的條件下，利用變頻器在瞬時(shí)停電后能恢復(fù)運(yùn)行的功能，使變頻器在系統(tǒng)恢復(fù)供電后進(jìn)入自尋速過程，并根據(jù)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速自動(dòng)設(shè)置相應(yīng)的輸出頻率重新啟動(dòng)。如果變頻器出現(xiàn)運(yùn)行指令丟失的情況，則重新恢復(fù)供電后也可能出現(xiàn)不能進(jìn)入自尋速模式，仍然處于停止輸出狀態(tài)，甚至?xí)霈F(xiàn)過流的情況。因此可以通過保持繼電器，如2所示，在保持運(yùn)行信號的同時(shí)將頻率指令信號自動(dòng)保持在變頻器內(nèi)部或者為PIC本身準(zhǔn)備不間斷電源將變頻器的運(yùn)行信號保存下來，以保證恢復(fù)供電后系統(tǒng)能進(jìn)入正常的工作狀態(tài)。

　　3.2PLC掃描時(shí)間對變頻器的影響由于CPU進(jìn)行處理時(shí)需要時(shí)間，因此使用PLC進(jìn)行順序控制時(shí)，總是存在一定時(shí)間（掃描時(shí)間）的延遲。在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)必須考慮上述掃描時(shí)間的影響。尤其在某些場合下，當(dāng)變頻器運(yùn)行信號投入的時(shí)刻不確定時(shí)，變頻器不能正常運(yùn)行，在構(gòu)成系統(tǒng)時(shí)必須加以注意。

　　3.3通過數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行控制在某些情況下，變頻器的控制（包括各種內(nèi)部參數(shù)的設(shè)定）是通過PIC或其它上位機(jī)進(jìn)行的。在這種情況下，必須注意信號線的連接以及所傳數(shù)據(jù)順序格式等是否正確，否則將不能得到預(yù)期的結(jié)果。此外，在需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行高速處理時(shí)，則往往需要利用專用總線構(gòu)成系統(tǒng)。

　　3.4接地和電源系統(tǒng)為了保證PIC不因變頻器主電路斷路器產(chǎn)生的噪聲而出現(xiàn)誤動(dòng)作，在將變頻器和PIC等與上位機(jī)配合使用必須注意以下問題。

　　對PLC本體按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和接地條件進(jìn)行接地。應(yīng)避免和變頻器使用共同的接地線，并在接地時(shí)盡可能使二者分開。

　　當(dāng)電源條件不太好時(shí)，應(yīng)在PLC的電源模塊以及輸入輸出模塊的電源線上接入噪聲濾波器和降低噪音用的變壓器等。此外，如有必要，在變頻器一側(cè)也應(yīng)采取相應(yīng)措施，來大線路在干擾頻率下的阻抗，使得在基頻下的阻抗極小，但對于頻率較高的諧波電流，卻能呈現(xiàn)出很高的阻抗，起到有效的抑制作用。如3所示。

　　對于通過輻射傳播的干擾信號，主要通過吸收的方法來削弱，如4所示。但必須注意在變頻器的輸出側(cè)，是絕對不允許用電容器來吸收諧波電流的。否則容易使逆變管損壞。

　　當(dāng)把變頻器和PLC安裝在同一操作柜中時(shí)，應(yīng)盡可能使與變頻器有關(guān)的電纜和與PLC有關(guān)的電纜分開。

　　通過使用屏蔽線和雙絞線達(dá)到提高抗噪聲水平的目的。此外，當(dāng)配線距離較長時(shí)，對于模擬信號來說采取4~20mA的電流信號或在途中加入放大電路等措施提高抗噪聲水平。

　　4結(jié)論變頻器與PLC配合使用時(shí)，應(yīng)特別注意系統(tǒng)的可靠性問題。尤其是變頻器所產(chǎn)生的高次諧波，可以通過多種方式對PIC產(chǎn)生影響。本文通過分析，提出了一些解決問題的方法。隨著新技術(shù)和新理論在變頻器及PIC上的不斷應(yīng)用，它們本身存在的這些問題有望通過本身的功能和補(bǔ)償來解決。