今天分享一個變頻器對PLC模擬量干擾的例子以及用訊號隔離模組克服此類干擾的解決辦法。

一、舉例1

西門子PLC中AO點發出一路4-20mA電流控制訊號，輸出至西門子變頻器，無法控制變頻器啟動。

故障查詢

1、疑似模擬量輸出板卡問題，用萬用表測量4-20mA輸出訊號，訊號是正常的！

2、開始懷疑是變頻器控制訊號輸入端有了問題，換了一臺同型號變頻器，問題仍然如此。

3、用一臺手持式訊號發射器做4-20mA輸出訊號源，輸出標準電流訊號至變頻器，這下變頻器啟動了，因而我們排除了模擬量輸出板卡和變頻器的故障。

4、由此推測是變頻器的干擾訊號傳導至模擬量通道所致。

5、為了驗證，在PLC模擬量4-20mA輸出通道中加裝了一臺訊號隔離模組TA3012，TA3012的輸入端子5、6接模擬量輸出模組，輸出端子1、2端子接變頻器，3、4端子接外部24VDC供電電源，變頻器正常啟動了。

6、據此斷定，問題的根源在於變頻器干擾模擬量通道所致。

注意事項

在PLC和變頻器同時使用的自控系統中，應該著重注意一下事項：

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

動力線儘量與訊號線分開，訊號線要做遮蔽；

無論是模擬訊號輸入還是模擬訊號輸出，模擬量通道一律使用訊號隔離模組；

PLC程式裡做軟體濾波設計；

訊號地與動力地分開設計。

二、舉例2

“車間有10臺250KW電機，負載為高壓泵。變頻器用施耐德ATV71跟PLC透過DP聯接，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，中間使用遮蔽線輸入。

除錯好後執行一週一切正常。廠家走後，開機忽然出現8號泵，設定40公斤壓力，實際值為70公斤。設定80公斤壓力實際值為110公斤。剛開始懷疑感測器故障，替換到其他泵上一切正常。之後變頻器全開，3，4，5，6，7，9，10號泵也出現類似問題。

推測為壓力感測器受到變頻器干擾造成。廠家建議增加金屬管遮蔽。但是考慮到現場施工難度（控制室距電機30多米，全部走的地下線纜溝）。認為變頻器的諧波干擾應該是壓力值上下波動，很少見到有干擾造成呈線性增大的。剛開始懷疑廠家程式有問題，因為顯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，說自己絕對用的西門子標準PID塊。

百思不得其解。無意中發現，廠家感測器負跟遮蔽層同時接入到PLC模擬量輸入端的M。拆下遮蔽線後將其接入裝置的地後故障消除。

推測：2線制感測器，正極有PLC提供24V電壓，負極則是感測器用來輸出4-20mA電流的地方。遮蔽線跟負極接到一起後，遮蔽線上的感應電動勢產生電流一起進入了PLC輸入端造成了一個疊加的電流，從而形成壓力值線性的增加。結果執行沒2天又出現同樣情況，並且更嚴重的是其中一個壓力感測器拆除了居然還有40公斤壓力，最終檢查發現PLC輸入側負極剝線剝長了，相互之間短路了，造成其他通道的訊號串出來了。

這才想起來，剛開始除錯的時候廠家問我是不是裝置地跟櫃子地不在一個地上。壓力感測器遮蔽線2端接地後，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。之後他們說好了。現在想來，應該是當初每個感測器的電流輸出側都透過遮蔽線聯到了一起造成了短路，之後拆除了感測器側的地線。由於遮蔽線沒接到一起所以訊號正常了。

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