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变送器与变频器接线图

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好的,请看变送器和变频器的常见接线示意图和说明。

这两种设备的接线在工业自动化系统中都非常关键,但它们的功能和接线方式有很大不同。


一、变送器接线图(以最常见的两线制压力/差压变送器为例)

功能:

将传感器(如压力、温度、液位传感器)的物理量变化转换成标准的直流电流信号(4-20mA)或其他信号(HART、RS485等),并传输给接收设备(如PLC、DCS控制器、显示表)。

典型接线方式:

主要分为两线制四线制两线制应用最为广泛。

  1. 两线制变送器接线:

    • 原理: 两根导线同时承担电源供电和信号传输的任务。电源通过信号回路提供,仪表接收的是回路电流值(4-20mA)。
    • 接线点:
      • 变送器+端 (+ / PWR+): 接直流电源的正极。
      • 变送器-端 (- / SIG / SIG+): 接负载电阻/仪表输入正端(如PLC、DCS的AI+或I+端子)。
    • 负载电阻/仪表: 电流流过负载电阻(通常在250Ω),在其两端产生对应的电压降(1-5VDC)。负载电阻的另一端(负端)接回电源的负极。
    • 电源: 为整个回路提供工作的直流电压。电压需足够克服线路电阻和负载电阻上的压降,同时满足变送器工作的最低电压要求(通常在12-24VDC或24VDC)。

    示意图(文本描述):

    [直流电源+ (24VDC+)] ---> [变送器+端]
                                 |
                                (变送器内部电路)
                                 |
    [直流电源- (24VDC-)] <--- [负载电阻负端] <--- [负载电阻正端/AI+端] <--- [变送器-端]
                                     |              ^
                                     +---------- (在负载电阻上产生1-5VDC信号)

    核心要点:

    • 电流从电源+ → 变送器+ → 变送器- → 仪表/负载电阻+ → 负载电阻- → 电源-,形成一个完整的串联回路。
    • 测量点是回路电流(或负载电阻两端的电压)。
    • 接线时务必注意极性(电源正接变送器+,变送器-接仪表输入+)。
    • 确保电源电压满足变送器和整个回路所需。
    • 回路总电阻(线阻+负载电阻)不能超过变送器允许的最大负载值。
  2. 四线制变送器接线:

    • 原理: 电源供电和信号输出是彼此独立的两对线。通常有独立的电源端子(+Power, -Power 或 +AC, -AC, 或 L, N)和独立的信号输出端子(+OUT, -OUT)。
    • 接线点:
      • 电源端子 (+PWR, -PWR / L, N): 直接连接到合适的交流或直流电源(具体看变送器型号)。
      • 信号输出端子 (+OUT, -OUT / SIG+, SIG-): 连接到仪表(如PLC、DCS)的模拟量输入端子(AI+, AI-)。
    • 接线相对简单直接。

    示意图(文本描述):

    [电源+] -----> [变送器 +PWR]
    [电源-] -----> [变送器 -PWR]
    
    [变送器 +OUT] -----> [PLC/仪表 AI+]
    [变送器 -OUT] -----> [PLC/仪表 AI-]

二、 变频器基本接线图

功能:

接收输入电源(交流),通过整流、逆变等电力电子变换,输出频率和电压可调的交流电源,驱动电动机实现调速。

主要接线部分:

一个典型的变频器包含以下几个核心接线端子区域:

  1. 主回路电源输入 (R/L1, S/L2, T/L3):

    • 连接到三相交流电源。这是变频器的动力来源。
    • 注意: 单相输入变频器可能是 L1, L2 / L, N 的标注。
  2. 电机输出端子 (U/T1, V/T2, W/T3):

    • 连接到需要调速的三相交流电机
    • 警告: 绝对不能将电源输入接到U/V/W端子!
    • 警告: 变频器输出端子和输入端子绝对不能短路!连接前务必断电!
  3. 直流母线端子 (DC+ / +, DC- / -):

    • 高级应用,如接外部制动单元或制动电阻,以消耗电机在减速或位能负载下产生的再生电能。用户端一般不直接接线。
  4. 控制端子:

    • 接收外部控制信号和输出变频器状态信号。这是接线最多样化的部分。
    • 主要类型(常见标注):
      • 电源输入 (10V / +24V, COM / GND / 0V / CM): 为外部模拟量给定(电位器)或数字输入提供电源(通常是+10V或+24V和公共端COM)。
      • 模拟量输入 (VREF / AI1 / AV1, GND): 接收外部0-10V / 0-5V / 4-20mA等信号,作为速度给定或其他参数设定。
      • 数字量输入 (DI1, DI2, ... COM): 连接按钮、开关、继电器触点等。用来启动/停止、正转/反转、多段速控制、故障复位等。多数支持源型或漏型接线(具体看手册)。COM是其公共端。
      • 模拟量输出 (AO1 / FM / I, AM): 输出频率、电流、电压等信号给显示表或PLC(通常是0-10V或4-20mA)。
      • 继电器输出 (RO1A, RO1B, RO1C / RY1A, RY1B, RY1C): 无源触点输出,用于报告变频器状态(运行、故障、到达设定频率等)。A-B常闭,A-C常开。
      • 通讯端口 (RS485+ / +, RS485- / -): 用于连接Modbus, Profibus等现场总线或HMI。
  5. 保护接地端子 (PE / ):

    • 极其重要! 变频器金属外壳必须牢固连接到设备的保护接地系统。防止电击,降低电磁干扰。

示意图(文本描述 - 聚焦电源、电机和控制信号示例):

                      *--------*      *--------*
                      |  PE    |      |  保护地 |
                      *--------*      *--------*
                          |               ↑
                          +---------------+ (连接到系统地排)

       (三相电源)      (主输入)    (变频器)       (电机输出)    (三相电机)
     [AC ~380V]     R ---> [R/L1]              [U/T1] ---> [U]         [Motor]
                   S ---> [S/L2]    ||||    [V/T2] ---> [V]         [     ]
                   T ---> [T/L3]    ||||    [W/T3] ---> [W]         [     ]
                   PE ------------> [  PE ] (内部已连壳体)

     (控制信号)                             (控制端子排)
      [PLC DO+] ---> [DI1]      (数字输入1, 如启动)
      [PLC DO-] ---> [COM]      (DI公共端COM)
      [PLC AI+] <--- [AO1]      (模拟输出, 如频率)
      [PLC AI-] <--- [COM] 或 [AM] (AO公共端)
      [0-10V给定+] --> [VREF/AI1] (速度设定)
      [0-10V给定-] --> [GND/COM]
      [24V+    ] --> [+24V]      (如果需要,给外部传感器供电)
      [24V COM ] --> [COM]      (供电公共端)
      [继电器公共] -> [RO1A]
      [继电器常开] -> [RO1C]     (如运行中信号)

变频器接线核心要点:

  1. 主回路输入输出绝对不能接反! 电源进R/S/T/PE,电机出U/V/W/PE。
  2. 务必断电接线! 主回路线电压高、电流大,带电操作极其危险。
  3. 强制保护接地! PE端子必须可靠接设备保护接地。
  4. 控制端子接线参考手册! 不同品牌、型号的变频器,端子定义、信号类型(电压/电流)、内部源型/漏型配置、公共端连接方式差异很大。务必仔细阅读对应型号的变频器用户手册!
  5. 注意模拟量信号干扰:
    • 使用屏蔽双绞线
    • 屏蔽层在变频器端单点接地(PE或指定端子)。
    • 模拟量信号线远离主回路和大电流动力线(最好分开线槽或穿铁管敷设)。
  6. 选择合适的线材规格: 主回路线缆按电机额定电流选择,满足安全载流量。
  7. 必要时使用EMC附件: 如输入/输出电抗器、EMC滤波器、双屏蔽电缆等,以抑制干扰。
  8. 通讯线缆: 使用厂家推荐的标准通讯电缆(如Profibus, Modbus专用电缆),屏蔽层按要求接地。

总结与关键提示

  1. 变送器: 核心是信号(电流)传输回路。两线制最关键的是理解“电源通过信号回路供电”。区分好+/-极性。注意负载电阻(250Ω)的匹配。
  2. 变频器: 核心是主回路供电路径(电源->变频器->电机)控制信号回路。重中之重是主回路不能接错,必须断电操作,可靠接地。控制端子接线必须严格按说明书定义进行。
  3. 手册是金标准: 永远把对应设备的官方《用户手册》、《操作手册》或《安装指南》放在首位。 任何示意图只能作为通用参考,具体接线必须依据手头设备的实际说明书进行。
  4. 安全第一! 所有接线操作,尤其是涉及主电源、动力线的接线,务必在确认断电并验电后进行。遵循电气安全操作规程。

希望这份详细的说明和示意图能帮助你理解这两种设备的接线原则!如果你有具体的变送器或变频器型号,查阅其手册会得到最准确的信息。

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