變 頻器是應(yīng)用微電子技術(shù)以及變頻技術(shù)，依靠內(nèi)部IGBT的開斷調(diào)整輸出電源的電壓和頻率，依照電機的實際需要改變交流電機的工作電壓的幅度以及頻率，來平滑 控制交流電動機的轉(zhuǎn)矩以及速度，從而達到調(diào)速節(jié)能的目的。變頻器一般都是由工控機或者PLC對其實施控制，較早期的都是采用4～20mA電流或者 0～10V電壓等模擬量信號來控制變頻器的動作，由于模擬量信號傳輸易受干擾且傳輸距離較短，采用模擬量信號的一般多用于變頻器較為集中的場合，當(dāng)所要控 制的電機相對較為分散的時候，一般都是采用RS-485總線作為通信手段。

RS-485總線由于采用差分平衡傳輸模式，其傳輸距離遠， 抗共模干擾能力強，廣泛的應(yīng)用于工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信?，F(xiàn)在的PLC以及變頻器大多已經(jīng)具備了RS-485接口，但是變頻器的啟停以及電源線產(chǎn)生高頻切換 的信號，會造成電磁干擾使得RS-485通信出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，并且由于變頻器相互之間較為分散，采用手牽手的拓撲結(jié)構(gòu)使得整個485總線的長度大大增 加，使得整條總線更加容易被干擾。特別是當(dāng)多個變頻器的RS-485接口連接在同一條485總線上時，相互之間的電磁干擾甚至?xí)B加。針對變頻器較為分散 以及相互之間會互為干擾的特點，在此利用485集線器將485總線布線為星型拓撲結(jié)構(gòu)能夠有效解決工業(yè)控制現(xiàn)場的電磁干擾問題。

某工廠自動化控制系統(tǒng)，利用PLC對變頻器進行控制，再通過 變頻器控制電機的運轉(zhuǎn)，以達到節(jié)能環(huán)保的作用。最開始是PLC通過A/D轉(zhuǎn)換器利用4～20mA模擬量電流信號對變頻器進行控制，后來由于工廠生產(chǎn)線擴 建，隨著生產(chǎn)線上電機數(shù)量的增多，使得PLC需要控制的變頻器數(shù)量隨之增多，并且由于生產(chǎn)線分布范圍更加廣泛，使得電機以及變頻器相對也更加分散，采用原 有的PLC利用模擬量控制各個變頻器的方法已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)場情況，遂決定在PLC上增加485通訊模塊，通過RS-485總線對變頻器進行控制。

最開始工廠遵循RS-485總線的布線規(guī)范，采用手牽手的菊花鏈總線式拓撲結(jié)構(gòu)方式布線，但是在實際使用過程中，發(fā)現(xiàn)485通 信經(jīng)常出現(xiàn)亂碼，通信失敗甚至通信中斷的情況，最為嚴重的是，偶爾會出現(xiàn)燒毀變頻器以及PLC的485接口的情況。一般來說，只有當(dāng)485總線上的共模電 壓超過-7V或者+12V的情況下，才有可能導(dǎo)致485接口上的芯片出現(xiàn)燒毀的情況。工廠方通過各方面的觀察發(fā)現(xiàn)，由于變頻器的啟?；蛘咦鱿嚓P(guān)動作的時 候，就可能會導(dǎo)致485通信出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，特別是當(dāng)聯(lián)網(wǎng)的變頻器越多的情況下，其通信的波動情況就越大，最后甚至?xí)?dǎo)致485接口芯片被共模電壓給燒 毀。

工廠方技術(shù)通過查找技術(shù)資料以及各方溝通，發(fā)現(xiàn)485總線通信出現(xiàn)該問題的原因：由于連接的變頻器較多且相互之間的距離較遠， 而變頻器和PLC采用的輸入電源各不相同，而所處位置由于不同的大型電機的存在，使得各個設(shè)備的地電位相互不一致。使得RS-485總線上的共模干擾比較 厲害，多個設(shè)備通過RS-485總線聯(lián)網(wǎng)的情況下，問題更加嚴重。還有就是采用菊花鏈總線式拓撲結(jié)構(gòu)布線方式，使得RS-485總線的布線需要經(jīng)過大型電 機附近，而變頻器控制大型電機的啟停運轉(zhuǎn)，使得現(xiàn)場環(huán)境的電磁干擾更加厲害，使得485通信更趨不穩(wěn)定。

工廠通過與深圳市國科偉業(yè)通信技術(shù)有限公司進行溝通，決定利用該公司的N-1204型485集線器來解決該問題。利用集線器將 工廠的大型485總線分割為多個小型的485總線，從而形成星型拓撲結(jié)構(gòu)布線方式，使得485總線的布線直接與集線器連接，通過其與PLC連接，從而使得 485總線布線能夠遠離大型電機，有效的降低了電機對485總線的電磁干擾。每條總線上只是掛接一臺變頻器，而各個RS-485總線之間采用光電隔離信號 進行隔離，電源也采用DC/DC隔離模塊進行隔離，從而使得各個485接口的沒有任何物理上的連接，使得各個設(shè)備之間地電位即使不一致也不會形成共模干 擾，同樣的道理，由于各個485接口相互隔離，變頻器以及電機的啟停對485總線通信的干擾從而也降到了最低，基本上不會影響數(shù)據(jù)通信的質(zhì)量。