西门子PLC和西门子变频器共同应用时要注意哪些问题
发布日期:
2022-09-06

在互联网与工业加速融合的背景下,传统产业以大规模生产为中心的经营理念及垂直集中的组织结构已不能适应用户主导、灵活多变的市场需求,传统工业企业创新与转型势在必行且正在发生。新时代的工业领域中,西门子PLC和西门子变频器引领着行业自动化和智能化的发展,从本质上讲西门子PLC为工业控制而生,而西门子变频器为工业传动而生,二者相结合又会生出怎样的“火花”?

下面介绍西门子变频器和西门子PLC进行配合时要注意哪些碰撞出的“火花”

1 开关指令信号的输入

西门子变频器的输入信号中包括对运行/停止、正转/反转、段速、点动等运行状态进行控制的开关型指令信号。西门子变频器通常利用继电器接点或具有继电器接点开关特性的元器件(如晶体管)与西门子PLC相连,得到运行状态指令。

在使用继电器接点时,常常因为接触不良而带来误动作;使用晶体管进行连接时,则需考虑晶体管本身的电压、电流容量等因素,以保证系统的可靠性。

在设计西门子变频器的输入信号电路时还应该注意,当输入信号电路连接不当时也会造成西门子变频器的误动作。例如,当输入信号电路采用继电器等感性负载时,继电器开闭产生的浪涌电流有可能引起西门子变频器内部元器件的损坏或失效进而导致西门子变频器误动作,因此应尽量避免这种情况的发生。

当输入开关信号进入西门子变频器时,有时会发生外部电源和变频器控制电源(DC24V)之间的串扰。正确的连接是利用PLC电源,将外部晶体管的集电极经过二极管接到PLC。

2 模拟量信号的输入

变频器中也存在一些数值型(如频率、电压等)指令信号的输入,可分为模拟输入和模拟输出两种。模拟输入则通过接线端子由外部给定,通常通过 0~10V/5V的电压信号或0/4~20mA的电流信号输入。由于接口电路因输入信号而异,因此必须根据变频器的输入阻抗选择PLC的输出模块。

当变频器和西门子PLC的电压信号范围不同时,如变频器的输入信号为0~10V,而PLC的输出电压信号范围为0~5V时;或PLC的一侧的输出信号电压范围 为0~10V而变频器的输入电压信号范围为0~5V时,由于变频器和晶体管的允许电压、电流等因素的限制,需要用并、串联的方式接入电阻,以次来限制电流 或分去部分电压,以保证进行开闭时不超过PLC和变频器相应的容量。此外,在连线时还应注意将控制电路和主电路分开,控制电路更好采用屏蔽线,保证主电路 一侧的噪音不传到控制电路。

变频器也通过接线端子向外部输出相应的监测模拟信号,如输出电压、转速等。信号的范围为0~10V的直流电压信号。根据用户的需要可以连接电压表或转速表,来显示西门子变频器在运行时输出的电压或转速,但无论哪种情况,都应注意:PLC一侧的输入阻抗的大小要保证电路中 电压和电流不超过电路的允许值,以保证系统的可靠性和减少误差。

另外,在使用PLC进行顺序控制时,由于进行数据处理需要时间,以及程序编写时排列的顺序不同和指令的使用不同等都会导致系统在运行时存在一定的时间延迟,故在较精确的控制时应予以考虑以上因素。

因为变频器在运行中会产生较强的电磁干扰,为保证西门子PLC不因为变频器主电路断路器及开关器件等产生的噪音而出现故障,故将西门子变频器与PLC相连接时应该注意以下几点:

(1)对PLC本身应按规定的接线标准和接地条件进行接地,而且应注意避免和变频器使用共同的接地线,且在接地时使二者尽可能分开。

(2)当电源条件不太好时,应在PLC的电源模块及输入/输出模块的电源线上接入噪音滤波器、电抗器和能降低噪音用的器件等,另外,若有必要,在变频器输入一侧也应采取相应的措施。

(3)当把变频器和PLC安装于同一操作柜中时,应尽可能使与变频器有关的电线和与PLC有关的电线分开。

(4)通过使用屏蔽线和双绞线达到提高噪音干扰的水平。

天拓四方是西门子工业领域近二十年战略合作伙伴,常年推进西门子工业软、硬件产品的解决方案及应用,包括设计仿真、PLM、MOM、MINDSPHERE、工业工程设计等工业软件;FA自动化产品、MC变频驱动产品、CP控制产品、PA产品、LD产品、中低压配电产品、高压配电产品、能源自动化等系列西门子工业产品,形成了集销售、维修、服务及OEM客户和生产流程型客户解决方案为一体的综合性业务和服务,并连续多年获得西门子各项大奖。天拓四方基于西门子产品和自主研发产品,为工业企业提供自动化系统、数字化工厂、工业互联网等等项目的方案设计、项目实施与服务等智能制造整体解决方案。西门子PLC和西门子变频器作为天拓四方重点推荐产品,我们用专业的产品技术支持、服务、全方位的售后服务理念和流程系统,充足的库存、全地域推广、价格更优、供货快捷,保证客户项目顺利竣工。