下面是一個(gè)變頻器對(duì)PLC模擬量干擾的例子以及用信號(hào)隔離模塊克服此類干擾的解決辦法。

一、舉例1

現(xiàn)象說明

西門子PLC中AO點(diǎn)發(fā)出一路4-20mA電流控制信號(hào)，輸出至西門子變頻器，無法控制變頻器啟動(dòng)。

故障查找

1、疑似模擬量輸出板卡問題，用萬用表測(cè)量4-20mA輸出信號(hào)，信號(hào)是正常的!

2、開始懷疑是變頻器控制信號(hào)輸入端有了問題，換了一臺(tái)同型號(hào)變頻器，問題仍然如此。

3、用一臺(tái)手持式信號(hào)發(fā)射器做4-20mA輸出信號(hào)源，輸出標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)至變頻器，這下變頻器啟動(dòng)了，因而我們排除了模擬量輸出板卡和變頻器的故障。

4、由此推測(cè)是變頻器的干擾信號(hào)傳導(dǎo)至模擬量通道所致。

5、為了驗(yàn)證，在PLC模擬量4-20mA輸出通道中加裝了一臺(tái)信號(hào)隔離模塊TA3012，TA3012的輸入端子5、6接模擬量輸出模塊，輸出端子1、2端子接變頻器，3、4端子接外部24VDC供電電源，變頻器正常啟動(dòng)了。

6、據(jù)此斷定，問題的根源在于變頻器干擾模擬量通道所致。

注意事項(xiàng)

在PLC和變頻器同時(shí)使用的自控系統(tǒng)中，應(yīng)該著重注意一下事項(xiàng)：

PLC供電電源與動(dòng)力系統(tǒng)電源(變頻器電源)分別配置，且PLC的供電應(yīng)該選擇隔離變壓器;

動(dòng)力線盡量與信號(hào)線分開，信號(hào)線要做屏蔽;

無論是模擬信號(hào)輸入還是模擬信號(hào)輸出，模擬量通道一律使用信號(hào)隔離模塊;

PLC程序里做軟件濾波設(shè)計(jì);

信號(hào)地與動(dòng)力地分開設(shè)計(jì)。

二、舉例2

“車間有10臺(tái)250KW電機(jī)，負(fù)載為高壓泵。變頻器用施耐德ATV71跟PLC通過DP聯(lián)接，PLC使用的西門子300，壓力變送器為西門子，變送器到PLC為4-20mA模擬量，中間使用屏蔽線輸入。

調(diào)試好后運(yùn)行一周一切正常。廠家走后，開機(jī)忽然出現(xiàn)8號(hào)泵，設(shè)定40公斤壓力，實(shí)際值為70公斤。設(shè)定80公斤壓力實(shí)際值為110公斤。剛開始懷疑傳感器故障，替換到其他泵上一切正常。之后變頻器全開，3，4，5，6，7，9，10號(hào)泵也出現(xiàn)類似問題。

推測(cè)為壓力傳感器受到變頻器干擾造成。廠家建議增加金屬管屏蔽。但是考慮到現(xiàn)場(chǎng)施工難度（控制室距電機(jī)30多米，全部走的地下線纜溝）。認(rèn)為變頻器的諧波干擾應(yīng)該是壓力值上下波動(dòng)，很少見到有干擾造成呈線性增大的。剛開始懷疑廠家程序有問題，因?yàn)轱@示屏這邊始終顯示的壓力值是40公斤，但是變頻器卻輸出70公斤的頻率。廠家不同意該觀點(diǎn)，說自己絕對(duì)用的西門子標(biāo)準(zhǔn)PID塊。

百思不得其解。無意中發(fā)現(xiàn)，廠家傳感器負(fù)跟屏蔽層同時(shí)接入到PLC模擬量輸入端的M。拆下屏蔽線后將其接入設(shè)備的地后故障消除。

推測(cè)：2線制傳感器，正極有PLC提供24V電壓，負(fù)極則是傳感器用來輸出4-20mA電流的地方。屏蔽線跟負(fù)極接到一起后，屏蔽線上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生電流一起進(jìn)入了PLC輸入端造成了一個(gè)疊加的電流，從而形成壓力值線性的增加。結(jié)果運(yùn)行沒2天又出現(xiàn)同樣情況，并且更嚴(yán)重的是其中一個(gè)壓力傳感器拆除了居然還有40公斤壓力，最終檢查發(fā)現(xiàn)PLC輸入側(cè)負(fù)極剝線剝長(zhǎng)了，相互之間短路了，造成其他通道的信號(hào)串出來了。

這才想起來，剛開始調(diào)試的時(shí)候廠家問我是不是設(shè)備地跟柜子地不在一個(gè)地上。壓力傳感器屏蔽線2端接地后，干擾還特別厲害。都無法顯示。我也沒多想隨口來了句，單端接地。之后他們說好了。現(xiàn)在想來，應(yīng)該是當(dāng)初每個(gè)傳感器的電流輸出側(cè)都通過屏蔽線聯(lián)到了一起造成了短路，之后拆除了傳感器側(cè)的地線。由于屏蔽線沒接到一起所以信號(hào)正常了。

審核編輯 ：李倩