专利名称：避免变频器对plc控制系统干扰的电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种避免变频器对PLC控制系统干扰的电路。
背景技术：
变频技术的发展为生产、生活带来了极大的使用便利和经济效益，尽管如此，但变频器在配合自动化系统使用过程中还存在一些问题。PLC等自动化控制系统在生产和生活中使用非常频繁，它能对高精度产品精细控制加工，减少传统电气控制的元器件，节省劳动力。所以变频器和自动化系统大量使用在生产和生活中，特别在冶金行业生产控制系统中，许多项目是变频器和PLC同时使用。变频器在使用过程中，对PLC会产生干扰；产生的辐射和变频干扰，往往导致PLC控制系统工作异常，给生产正常运行造成影响和损失。
发明内容本实用新型的目的就是提供一种避免变频器对PLC控制系统干扰的电路；以解决目前变频器和PLC同时使用，对PLC正常工作的干扰，避免由此造成的损失。避免变频器对PLC控制系统干扰的电路，包括PLC系统的电源电路、安全接地及电器隔离和电器主接线电路；其中:a在电源线路中的熔断器Q F I与PLC柜体3间接装UPS电源I，再在UPS电源出线处与PLC设备电源进线端接装1:1的隔离变压器T I ；b在系统电源输入变频器IU的入线端接输入电抗器LAl，在变频器IU出线端接输出电抗器LA2 ；c把PLC自动控制系统设备中的UPS电源1、PLC柜体3和电缆5屏蔽层6分别单独接地，接地电阻要求不大于I欧姆。d电路中的采用钢管8穿线或者屏蔽电缆5，并将钢管8外壳或者电缆5屏蔽层6与大地连接；PLC自动控制系统的接地线2通过接地汇流排接地。通过上述技术措施，解决了变频器与PLC自动化系统控制同时使用时，变频器产生的辐射和变频干扰对自动化系统控制的影响。PLC的运行安全稳定可靠，对其维护量也很小，技术成熟可靠，实用性强，能提高生产效率，能带来安全、高产、优质的生产。
图1是避免变频器IU对PLC控制系统干扰的电路图。图2是PLC控制系统接线电路图。图3是变频器IU接线电路图。
具体实施方式
以下结合附图，作为实施例，对技术方案具体说明。电源线路的火线LI和零线NI间接断路器QF1，经火线L2、零线N2接装UPS电源1，从UPS电源接出火线L3、零线N3接隔离变压器Tl的初级绕组，从隔离变压器T的次级绕组接出火线L4和零线N4作为PLC电源线再接入PLC柜体3，再与DC/DC隔离隔离配电器模块7电连接；PLC柜体3引出的电缆接线芯子4的电缆5通过屏蔽层6屏蔽，并将UPS电源1、PLC的电源接地端和PLC柜体3连线接地；采用钢管8穿线或者屏蔽电缆5将钢管外壳或者电缆5屏蔽层6与大地连接；屏蔽层6应牢固连接并进行绝缘；对模拟传感器检测输入和模拟控制信号进行电气屏蔽和隔离；在传感器侧或者变频器侧实现远端一点接地；在变频器IU至电动机Ml间的电源输入端接电抗器LA1、变频出线端接电抗器LA2。避免了自动控制系统受变频器干扰的问题。工作原理和具体做法如下:1.PLC自动控制系统的接地。PLC自动控制系统的接地线2必须通过接地汇流排可靠接地，并且要单独接地,接地电阻要求不大于I欧姆。正确选择接地点，完善接地系统。良好的接地是保证PLC可靠工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地的目的通常有两个，其一为了安全，其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必须一点接地，如果电缆屏蔽层两端A、B都接地，就存在地电位差，有电流流过屏蔽层，当发生异常状态如雷击时，地线电流将更大。此外，屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内又会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合，干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱，所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布，影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存贮，造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。1.1、 安全接地或电源接地1.2、 将PLC的电源接地端和PLC柜体3连线接地2为安全接地。 如电源漏电或PLC柜体3带电，可从安全接地导入地下，不会对人造成伤害。1.3、 信号与屏蔽接地1.4、一般要求信号线必须要有唯一的参考地，屏蔽的电缆5遇到有可能产生传导干扰的场合，也要在就地或者控制室唯一接地2，防止形成“地环路”。信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地；不接地时，应在PLC侧接地；信号线中间有接头时，屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理，一定要避免多点接地。加装UPS电源UPS电源是一种不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压、恒频的不间断电源。随着UPS电源的大量应用，用户安装的PLC，会对UPS输出零地电压有较高的要求。但在实际的工程安装和开机调试时发现，UPS没开机时测量输出零地电压还满足要求，开机上电后测量UPS的输出零地电压会上升，有可能出现零地电压超出了要求的范围。导致设备无法正常工作甚至设备损坏，为有效地降低输出的零地电压，保证负载可以正常上电开机，我们采用在PLC电源进线端到UPS出线装端加隔离变压器的办法，来隔离输入和输出之间的电气连接。加装隔离变压器Tl3.1、隔离变压器T为1:1 (220V/220V)的作用(I) 电源隔离作用。(2) 对雷电的危害有保护作用。(3) 没有电位差，安全性能好。(4) 对用电设备安全、人身安全有可靠的保护。(5) 隔离系统供电的杂质和维护设备等之用3.变频器对PLC干扰的抑制4.1、在电源输入端、变频出线端(变频器至电动机)加电抗器加交流电抗器LA1、LA2，主要是针对来自电源的传导干扰，可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前。给变频器输入、输出加装交流电抗器LA1、LA2，可以提高功率因数，减小谐波污染，综合效果好。解决因为输出导线对地分布参数造成的漏电流保护和减少对外部的辐射干扰。在变频器到电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出在能量传输过程中线路产生电磁辐射，影响其它设备正常工作。4.2、采用钢管穿线或者屏蔽电缆的方法，并将钢管外壳8或者电缆屏蔽层6与大地可靠连接。任何一个和PLC连接的用电设备，它开关量的输入、输出线及电气仪表模拟量的输入、输出线，如果与变频器的进线、出线靠得很近或者是在同一个桥架中，就需要将用电设备和电气仪表与PLC连接的线，采用钢管穿线的方式，并且将钢管外壳可靠接地。减小变频器对进出PLC所使用的线路干扰，直接影响PLC的正常工作或烧坏PLC的模块。4.3、对模拟传感器检测输入线和模拟控制信号线9进行电气屏蔽和隔离因为变频器一般都有多段速设定、开关频率量输入输出，可以满足要求。如果要用模拟量控制时，一定采用屏蔽电缆5，并在传感器侧或者变频器侧实现远端一点接地。如果干扰仍旧严重，需要实现DC/DC隔离措施。可以采用标准的DC/DC隔离隔离配电器模块7、或者采用V/F转换、光藕隔离再采用频率设定输入的方法。
权利要求1.免变频器对PLC控制系统干扰的电路，包括PLC系统的电源电路、安全接地及电器隔离和电器主接线电路；其中: a在电源线路中的熔断器Q F I与PLC柜体(3)间接装UPS电源(1)，再在UPS电源出线处与PLC设备电源进线端接装1:1的隔离变压器T I ； b在系统电源输入变频器IU的入线端接输入电抗器LAl，在变频器IU出线端接输出电抗器LA2 ； c把PLC自动控制系统设备中的UPS电源(I )、PLC柜体(3)和电缆(5)屏蔽层(6)分别单独接地，接地电阻要求不大于I欧姆； d电路中的采用钢管(8)穿线或者屏蔽电缆(5)，并将钢管外壳或者电缆屏蔽层(6)与大地连接；PLC自动控制系统的接地线(2)通过接地汇流排接地。
专利摘要避免变频器对PLC控制系统干扰的电路，PLC系统的电源电路、安全接地及电器隔离电路和电器主接线电路；其中a在熔断器ＱＦ１与PLC柜2间接装UPS电源1，再在UPS电源出线处与PLC设备电源进线端接装11的隔离变压器Ｔ1；b在系统电源输入变频器1U的入线端接输入电抗器LA1，在变频器1U出线端接输出电抗器LA2；c把PLC自动控制系统设备中的UPS电源1、PLC柜2和电缆屏蔽层5分别单独接地，接地电阻要求不大于1欧姆。d电路中的采用钢管穿线8或者屏蔽电缆5，并将钢管外壳或者电缆屏蔽层5与大地连接；PLC自动控制系统的接地线3通过接地汇流排接地。解决了变频器与PLC自动化系统控制同时使用时，变频器对自动控制的影响。
文档编号H02M1/44GK202931187SQ20122043010
公开日2013年5月8日 申请日期2012年8月28日 优先权日2012年8月28日
发明者陈应华 申请人:云南省曲靖双友钢铁有限公司