專利名稱：避免變頻器對plc控制系統(tǒng)干擾的電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種避免變頻器對PLC控制系統(tǒng)干擾的電路。
背景技術(shù)：
變頻技術(shù)的發(fā)展為生產(chǎn)、生活帶來了極大的使用便利和經(jīng)濟(jì)效益，盡管如此，但變頻器在配合自動化系統(tǒng)使用過程中還存在一些問題。PLC等自動化控制系統(tǒng)在生產(chǎn)和生活中使用非常頻繁，它能對高精度產(chǎn)品精細(xì)控制加工，減少傳統(tǒng)電氣控制的元器件，節(jié)省勞動力。所以變頻器和自動化系統(tǒng)大量使用在生產(chǎn)和生活中，特別在冶金行業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)中，許多項目是變頻器和PLC同時使用。變頻器在使用過程中，對PLC會產(chǎn)生干擾；產(chǎn)生的輻射和變頻干擾，往往導(dǎo)致PLC控制系統(tǒng)工作異常，給生產(chǎn)正常運(yùn)行造成影響和損失。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是提供一種避免變頻器對PLC控制系統(tǒng)干擾的電路；以解決目前變頻器和PLC同時使用，對PLC正常工作的干擾，避免由此造成的損失。避免變頻器對PLC控制系統(tǒng)干擾的電路，包括PLC系統(tǒng)的電源電路、安全接地及電器隔離和電器主接線電路；其中:a在電源線路中的熔斷器Q F I與PLC柜體3間接裝UPS電源I，再在UPS電源出線處與PLC設(shè)備電源進(jìn)線端接裝1:1的隔離變壓器T I ；b在系統(tǒng)電源輸入變頻器IU的入線端接輸入電抗器LAl，在變頻器IU出線端接輸出電抗器LA2 ；c把PLC自動控制系統(tǒng)設(shè)備中的UPS電源1、PLC柜體3和電纜5屏蔽層6分別單獨(dú)接地，接地電阻要求不大于I歐姆。d電路中的采用鋼管8穿線或者屏蔽電纜5，并將鋼管8外殼或者電纜5屏蔽層6與大地連接；PLC自動控制系統(tǒng)的接地線2通過接地匯流排接地。通過上述技術(shù)措施，解決了變頻器與PLC自動化系統(tǒng)控制同時使用時，變頻器產(chǎn)生的輻射和變頻干擾對自動化系統(tǒng)控制的影響。PLC的運(yùn)行安全穩(wěn)定可靠，對其維護(hù)量也很小，技術(shù)成熟可靠，實用性強(qiáng)，能提高生產(chǎn)效率，能帶來安全、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)。

圖1是避免變頻器IU對PLC控制系統(tǒng)干擾的電路圖。圖2是PLC控制系統(tǒng)接線電路圖。圖3是變頻器IU接線電路圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，作為實施例，對技術(shù)方案具體說明。電源線路的火線LI和零線NI間接斷路器QF1，經(jīng)火線L2、零線N2接裝UPS電源1，從UPS電源接出火線L3、零線N3接隔離變壓器Tl的初級繞組，從隔離變壓器T的次級繞組接出火線L4和零線N4作為PLC電源線再接入PLC柜體3，再與DC/DC隔離隔離配電器模塊7電連接；PLC柜體3引出的電纜接線芯子4的電纜5通過屏蔽層6屏蔽，并將UPS電源1、PLC的電源接地端和PLC柜體3連線接地；采用鋼管8穿線或者屏蔽電纜5將鋼管外殼或者電纜5屏蔽層6與大地連接；屏蔽層6應(yīng)牢固連接并進(jìn)行絕緣；對模擬傳感器檢測輸入和模擬控制信號進(jìn)行電氣屏蔽和隔離；在傳感器側(cè)或者變頻器側(cè)實現(xiàn)遠(yuǎn)端一點接地；在變頻器IU至電動機(jī)Ml間的電源輸入端接電抗器LA1、變頻出線端接電抗器LA2。避免了自動控制系統(tǒng)受變頻器干擾的問題。工作原理和具體做法如下:1.PLC自動控制系統(tǒng)的接地。PLC自動控制系統(tǒng)的接地線2必須通過接地匯流排可靠接地，并且要單獨(dú)接地,接地電阻要求不大于I歐姆。正確選擇接地點，完善接地系統(tǒng)。良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。接地的目的通常有兩個，其一為了安全，其二是為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。接地系統(tǒng)混亂對PLC系統(tǒng)的干擾主要是各個接地點電位分布不均，不同接地點間存在地電位差，引起地環(huán)路電流，影響系統(tǒng)正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點接地，如果電纜屏蔽層兩端A、B都接地，就存在地電位差，有電流流過屏蔽層，當(dāng)發(fā)生異常狀態(tài)如雷擊時，地線電流將更大。此外，屏蔽層、接地線和大地有可能構(gòu)成閉合環(huán)路，在變化磁場的作用下，屏蔽層內(nèi)又會出現(xiàn)感應(yīng)電流，通過屏蔽層與芯線之間的耦合，干擾信號回路。若系統(tǒng)地與其它接地處理混亂，所產(chǎn)生的地環(huán)流就可能在地線上產(chǎn)生不等電位分布，影響PLC內(nèi)邏輯電路和模擬電路的正常工作。PLC工作的邏輯電壓干擾容限較低，邏輯電位的分布干擾容易影響PLC的邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)存貯，造成數(shù)據(jù)混亂、程序跑飛或死機(jī)。模擬地電位的分布將導(dǎo)致測量精度下降，引起對信號測控的嚴(yán)重失真和誤動作。1.1、 安全接地或電源接地1.2、 將PLC的電源接地端和PLC柜體3連線接地2為安全接地。 如電源漏電或PLC柜體3帶電，可從安全接地導(dǎo)入地下，不會對人造成傷害。1.3、 信號與屏蔽接地1.4、一般要求信號線必須要有唯一的參考地，屏蔽的電纜5遇到有可能產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾的場合，也要在就地或者控制室唯一接地2，防止形成“地環(huán)路”。信號源接地時，屏蔽層應(yīng)在信號側(cè)接地；不接地時，應(yīng)在PLC側(cè)接地；信號線中間有接頭時，屏蔽層應(yīng)牢固連接并進(jìn)行絕緣處理，一定要避免多點接地。加裝UPS電源UPS電源是一種不間斷電源，是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓、恒頻的不間斷電源。隨著UPS電源的大量應(yīng)用，用戶安裝的PLC，會對UPS輸出零地電壓有較高的要求。但在實際的工程安裝和開機(jī)調(diào)試時發(fā)現(xiàn)，UPS沒開機(jī)時測量輸出零地電壓還滿足要求，開機(jī)上電后測量UPS的輸出零地電壓會上升，有可能出現(xiàn)零地電壓超出了要求的范圍。導(dǎo)致設(shè)備無法正常工作甚至設(shè)備損壞，為有效地降低輸出的零地電壓，保證負(fù)載可以正常上電開機(jī)，我們采用在PLC電源進(jìn)線端到UPS出線裝端加隔離變壓器的辦法，來隔離輸入和輸出之間的電氣連接。加裝隔離變壓器Tl3.1、隔離變壓器T為1:1 (220V/220V)的作用(I) 電源隔離作用。(2) 對雷電的危害有保護(hù)作用。(3) 沒有電位差，安全性能好。(4) 對用電設(shè)備安全、人身安全有可靠的保護(hù)。(5) 隔離系統(tǒng)供電的雜質(zhì)和維護(hù)設(shè)備等之用3.變頻器對PLC干擾的抑制4.1、在電源輸入端、變頻出線端(變頻器至電動機(jī))加電抗器加交流電抗器LA1、LA2，主要是針對來自電源的傳導(dǎo)干擾，可以將絕大部分的傳導(dǎo)干擾阻隔在隔離變壓器之前。給變頻器輸入、輸出加裝交流電抗器LA1、LA2，可以提高功率因數(shù)，減小諧波污染，綜合效果好。解決因為輸出導(dǎo)線對地分布參數(shù)造成的漏電流保護(hù)和減少對外部的輻射干擾。在變頻器到電動機(jī)之間增加交流電抗器主要是減少變頻器輸出在能量傳輸過程中線路產(chǎn)生電磁輻射，影響其它設(shè)備正常工作。4.2、采用鋼管穿線或者屏蔽電纜的方法，并將鋼管外殼8或者電纜屏蔽層6與大地可靠連接。任何一個和PLC連接的用電設(shè)備，它開關(guān)量的輸入、輸出線及電氣儀表模擬量的輸入、輸出線，如果與變頻器的進(jìn)線、出線靠得很近或者是在同一個橋架中，就需要將用電設(shè)備和電氣儀表與PLC連接的線，采用鋼管穿線的方式，并且將鋼管外殼可靠接地。減小變頻器對進(jìn)出PLC所使用的線路干擾，直接影響PLC的正常工作或燒壞PLC的模塊。4.3、對模擬傳感器檢測輸入線和模擬控制信號線9進(jìn)行電氣屏蔽和隔離因為變頻器一般都有多段速設(shè)定、開關(guān)頻率量輸入輸出，可以滿足要求。如果要用模擬量控制時，一定采用屏蔽電纜5，并在傳感器側(cè)或者變頻器側(cè)實現(xiàn)遠(yuǎn)端一點接地。如果干擾仍舊嚴(yán)重，需要實現(xiàn)DC/DC隔離措施?？梢圆捎脴?biāo)準(zhǔn)的DC/DC隔離隔離配電器模塊7、或者采用V/F轉(zhuǎn)換、光藕隔離再采用頻率設(shè)定輸入的方法。
權(quán)利要求1.免變頻器對PLC控制系統(tǒng)干擾的電路，包括PLC系統(tǒng)的電源電路、安全接地及電器隔離和電器主接線電路；其中: a在電源線路中的熔斷器Q F I與PLC柜體(3)間接裝UPS電源(1)，再在UPS電源出線處與PLC設(shè)備電源進(jìn)線端接裝1:1的隔離變壓器T I ； b在系統(tǒng)電源輸入變頻器IU的入線端接輸入電抗器LAl，在變頻器IU出線端接輸出電抗器LA2 ； c把PLC自動控制系統(tǒng)設(shè)備中的UPS電源(I )、PLC柜體(3)和電纜(5)屏蔽層(6)分別單獨(dú)接地，接地電阻要求不大于I歐姆； d電路中的采用鋼管(8)穿線或者屏蔽電纜(5)，并將鋼管外殼或者電纜屏蔽層(6)與大地連接；PLC自動控制系統(tǒng)的接地線(2)通過接地匯流排接地。
專利摘要避免變頻器對PLC控制系統(tǒng)干擾的電路，PLC系統(tǒng)的電源電路、安全接地及電器隔離電路和電器主接線電路；其中a在熔斷器ＱＦ１與PLC柜2間接裝UPS電源1，再在UPS電源出線處與PLC設(shè)備電源進(jìn)線端接裝11的隔離變壓器Ｔ1；b在系統(tǒng)電源輸入變頻器1U的入線端接輸入電抗器LA1，在變頻器1U出線端接輸出電抗器LA2；c把PLC自動控制系統(tǒng)設(shè)備中的UPS電源1、PLC柜2和電纜屏蔽層5分別單獨(dú)接地，接地電阻要求不大于1歐姆。d電路中的采用鋼管穿線8或者屏蔽電纜5，并將鋼管外殼或者電纜屏蔽層5與大地連接；PLC自動控制系統(tǒng)的接地線3通過接地匯流排接地。解決了變頻器與PLC自動化系統(tǒng)控制同時使用時，變頻器對自動控制的影響。
文檔編號H02M1/44GK202931187SQ20122043010
公開日2013年5月8日 申請日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者陳應(yīng)華 申請人:云南省曲靖雙友鋼鐵有限公司