在自动化控制系统中,变频器的使用越来越广泛,变频器对PLC模拟量干扰问题也凸显出来。下面举一个变频器对PLC模拟量干扰的例子以及用信号隔离模块克服此类干扰的解决办法。
变频调速技术实训装置采用典型的日本三菱公司最近推出的高性能、多功能FR-A740-1.5K型变频调速器(380V、1.5kW)为主机,内置FR-A5AP选件,外配脉冲编码器电机制动测速系统。整台设备能够完成开环与闭环系统实验以及变频调速器所有功能实验。敞开式的结构,能让学生综合地学习和掌握变频调速器结构原理、检测维护。它适用于大中专院校、职校、技校自动化专业配套教学和开放实验。
现象说明:西门子PLC中AO点发出一路4-20mA电流控制信号,输出至西门子变频器,无法控制变频器启动。
故障查找:
1、疑似模拟量输出板卡问题,用万用表测量4-20mA输出信号,信号是正常的!
2、开始怀疑是变频器控制信号输入端有了问题,换了一台同型号变频器,问题仍然如此。
3、用一台手持式信号发射器做4-20mA输出信号源,输出标准电流信号至变频器,这下变频器启动了,因而我们排除了模拟量输出板卡和变频器的故障。
4、由此推测是变频器的干扰信号传导至模拟量通道所致。
5、为了验证,在PLC模拟量4-20mA输出通道中加装了一台信号隔离模块TA3012,TA3012的输入端子5、6接模拟量输出模块,输出端子1、2端子接变频器,3、4端子接外部24VDC供电电源,变频器正常启动了。
6、据此断定,问题的根源在于变频器干扰模拟量通道所致。
相信不少自控工程师在调试系统的时候都曾经遇到变频器对PLC模拟量干扰的问题,在PLC和变频器同时使用的自控系统中,应该着重注意一下事项:
1、PLC供电电源与动力系统电源(变频器电源)分别配置,且PLC的供电应该选择隔离变压器;
2、动力线尽量与信号线分开,信号线要做屏蔽;
3、无论是模拟信号输入还是模拟信号输出,模拟量通道一律使用信号隔离模块;
4、PLC程序里做软件滤波设计;
5、信号地与动力地分开设计。