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PLC和變頻器如何連接,要從主從位置關(guān)系去理解,PLC是一個(gè)小工業(yè)電腦,而變頻器只是驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)電源裝置,所以PLC是主機(jī),變頻器是從機(jī)。PLC是控制主體,是指令和轉(zhuǎn)速給定中心,而變頻器是從屬裝置,是接受指令和轉(zhuǎn)速的下位機(jī)構(gòu),同時(shí)會(huì)反饋本體的一些狀態(tài)給PLC,理清楚這層關(guān)系,就知道PLC和變頻器的連接思路了。
PLC和外圍“溝通”靠什么大多數(shù)情況,PLC是通過(guò)輸入輸出I/O端子來(lái)和外圍電路的,每路I/O對(duì)應(yīng)一路邏輯開(kāi)關(guān)量,輸入用來(lái)判斷外圍的電路狀態(tài),而輸出用來(lái)改變外圍電路的電路狀態(tài)。但是開(kāi)關(guān)量每個(gè)I/O只可以處理一路邏輯,而外圍電路往往是多路邏輯的,這時(shí)候就需要用很多路I/O端子來(lái)同時(shí)處理,接線的時(shí)候,是獨(dú)立分開(kāi)的,當(dāng)然地和電源往往是共用的,開(kāi)關(guān)量可以用來(lái)控制啟動(dòng),停止,報(bào)警等外圍狀態(tài)。實(shí)際的工業(yè)電路,除了邏輯開(kāi)關(guān)量,還有連續(xù)的模擬量需要處理,這時(shí)候就要用到所謂的模擬量輸入和輸出模塊了,一組模擬量,可以理解成多路開(kāi)關(guān)量的結(jié)合體,它一般為0-10VDC,0-5VDC,0-20ma,4-20ma這些標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),這些信號(hào)經(jīng)過(guò)PLC量化處理后,會(huì)給出一定的數(shù)字量和這些數(shù)據(jù)一一對(duì)應(yīng),
而外圍電路同樣把自己的狀態(tài)轉(zhuǎn)換成0-10VDC等數(shù)據(jù),和PLC的數(shù)據(jù)就可以掛鉤起來(lái)了。而因?yàn)橛辛四M量,PLC就可以利用這個(gè)功能來(lái)和外接的連續(xù)狀態(tài)量發(fā)生聯(lián)系,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的0-10VDC等信號(hào)來(lái)控制外圍設(shè)備,或者通過(guò)這些信號(hào)來(lái)監(jiān)視外圍設(shè)備的狀態(tài),比如速度,溫度,壓力等等。
變頻器常見(jiàn)的故障為過(guò)壓,過(guò)載,過(guò)流和過(guò)熱,一般也是因?yàn)殡娫措妷焊吡耍瑴囟雀吡?,?fù)載重了,粉塵和潮濕等原因造成的損壞。變頻器屬于電子產(chǎn)品,電子產(chǎn)品由非常多的元件組成,任何一個(gè)元件出了差錯(cuò),變頻器都會(huì)工作不正常,而電子產(chǎn)品是有一定壽命的,使用一段時(shí)間后也會(huì)老化,和人的生老病死一個(gè)道理。變頻器使用壽命和使用環(huán)境根據(jù)固定資產(chǎn)折舊的稅務(wù)方面的計(jì)算規(guī)定,電子設(shè)備的年限也就是3年而已,很多人買手機(jī),也就是用個(gè)2-3年,即使不壞,往往也換新的了。
而電視電腦冰箱和空調(diào)這些家電的淘汰頻率相對(duì)低一點(diǎn),設(shè)計(jì)理論壽命可以達(dá)到15年,但是不會(huì)有人用這么長(zhǎng)時(shí)間的。而變頻器屬于工業(yè)電子設(shè)備,耐用程度會(huì)高一點(diǎn),有些工廠一些變頻器使用了10多年并不算少見(jiàn),一些日系或者德國(guó)的變頻器甚至使用時(shí)間超過(guò)了20年,當(dāng)然這期間一般都換過(guò)母線電容的。國(guó)產(chǎn)的變頻器,一般使用5-8年也沒(méi)有問(wèn)題的,只要車間的環(huán)境比較好,保養(yǎng)比較到位,變頻器整體壽命比家用電器要長(zhǎng)很多。有些化工和塑料廠,有腐蝕性氣體以及粉塵靜電,變頻器并沒(méi)有做任何防護(hù),也沒(méi)有購(gòu)買的變頻器使用,變頻器直接裝在車間里邊,沒(méi)有單獨(dú)隔開(kāi),
往往一年半載就壞了。粉塵和腐蝕,直接會(huì)傷害到電路板和焊接接頭本身,而帶來(lái)的靜電或者絕緣不良,直接會(huì)讓電子元件擊穿而損壞。有些設(shè)備震動(dòng)非常大,比如沖床,這種場(chǎng)合使用變頻器,如果變頻器和設(shè)備隨機(jī)安裝,也會(huì)跟著一起顛簸震動(dòng),時(shí)間長(zhǎng)了,變頻器線路接頭出會(huì)松動(dòng),而電路板的焊錫時(shí)間長(zhǎng)了也會(huì)震松造成類似虛焊之類的問(wèn)題而損壞。
由于逆變電路采用IGCT作為功率器件,而IGCT本身不象IGBT那樣存在過(guò)電流退飽和效應(yīng),可以通過(guò)檢測(cè)集電極電壓上升來(lái)進(jìn)行短路檢測(cè),并通過(guò)門極關(guān)斷進(jìn)行保護(hù),所以必須通過(guò)霍爾電流傳感器,檢測(cè)到過(guò)電流,然后通過(guò)串聯(lián)在上下直流母線的二個(gè)保護(hù)用IGCT進(jìn)行關(guān)斷。由于直流環(huán)節(jié)存在共模電抗器和di/dt限制電抗器,導(dǎo)致整流橋輸出和濾波電容之間存在較大阻抗,這樣電網(wǎng)的浪涌電壓要通過(guò)整流橋形成浪涌電流,再通過(guò)濾波電容吸收的效果大大降低,為了保護(hù)整流二極管免受浪涌電壓的影響,
在整流橋輸出并聯(lián)了阻容吸收電路。箝位二極管保證了橋臂中外側(cè)的兩個(gè)IGCT承受的電壓不會(huì)超過(guò)一半的直流母線電壓,確切地說(shuō),應(yīng)該是對(duì)應(yīng)側(cè)濾波電容的電壓,所以外側(cè)的兩個(gè)IGCT不存在過(guò)壓?jiǎn)栴}。內(nèi)側(cè)的兩個(gè)器件仍要并聯(lián)電阻,以防止產(chǎn)生過(guò)壓。因?yàn)樵谕瑐?cè)二個(gè)器件同時(shí)處于阻斷狀態(tài)時(shí),內(nèi)側(cè)的器件承受的電壓可能超過(guò)一半的直流母線電壓,具體電壓取決于同側(cè)二個(gè)器件的漏電流匹配關(guān)系?! ∪绻患虞敵鰹V波器,三電平變頻器輸出時(shí)電機(jī)電流總諧波失真可以達(dá)到17左右,會(huì)引起電機(jī)諧波發(fā)熱,轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。輸出電壓跳變臺(tái)階為一半直流母線電壓,
dv/dt也較大,會(huì)影響電機(jī)絕緣,所以一般需配特殊電機(jī)。若要使用普通電機(jī),必須附加輸出濾波器。輸出濾波器有dv/dt濾波器和正弦波濾波器二種,dv/dt濾波器容量較小,只對(duì)電壓變化率起抑制作用,使電機(jī)絕緣不受dv/dt的影響,對(duì)電機(jī)運(yùn)行動(dòng)態(tài)性能的影響較小,如果系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能要求較高時(shí),適合采用,而且成本較低。