Mitsubishi FX PLC-nin FR-D700 VFD və HMI idarəetməsi ilə inteqrasiyası

Kompakt PLC-VFD inteqrasiyası nə üçün hələ də vacibdir

Sənaye avtomatlaşdırma sistemləri daha çox əlaqəli və proqram təminatı yönümlü olsa da, sadə mühərrik idarəetməsi istehsal müəssisələrində ən vacib funksiyalardan biri olaraq qalır. Dəyişən tezlikli sürücülər idarə olunan sürətlənmə, azaldılmış mexaniki gərginlik və yüksəldilmiş enerji səmərəliliyi təmin etdikləri üçün konveyer sistemlərində, nasoslarda, ventilyatorlarda, qablaşdırma xətlərində və materialların daşınması tətbiqlərində üstünlük təşkil etməyə davam edir.

Daha kiçik avtomatlaşdırma layihələrində Mitsubishi-nin FX-Series PLC-si ilə FR-D700 VFD-nin birləşməsi praktik və geniş tətbiq olunan arxitektura olaraq qalır. HMI-nin əlavə edilməsi sistemi sadə mühərrik işəsalma qurğusundan istiqamətə nəzarət, monitorinq və gələcək genişləndirmələri idarə edə bilən, operator üçün əlverişli idarəetmə stansiyasına çevirir.

HMI dəstəkli VFD sistemi operatorlara mühərrikin istiqamətini və vəziyyətini mərkəzləşdirilmiş interfeys vasitəsilə idarə etməyə imkan verir.

VFD-nin enerji və idarəetmə strukturunu anlamaq

FR-D700 sürücü seriyası texniki xidmət mütəxəssisləri və sistem inteqratorları üçün istismara vermə prosesini sadələşdirən aydın terminal strukturundan istifadə edir. Naqillərin çəkilməsinə başlamazdan əvvəl enerji bölməsi ilə idarəetmə bölməsinin düzgün ayrılması vacibdir.

Enerji naqilləri diqqətli torpaqlama tələb edir

Birfazalı giriş modellərində R/L1 və S/L2 terminalları dəyişən cərəyanı birbaşa avtomat açardan qəbul edir. Sürücünün U, V və W çıxış terminalları isə üçfazalı enerjini mühərrikə paylayır.

Çox vaxt diqqətdən kənarda qalan məqamlardan biri torpaqlama strategiyasıdır. Bir neçə sürücü, sensor və rabitə qurğusunun olduğu sənaye mühitlərində ümumi torpaqlama yolları elektrik səs-küyünə və qeyri-sabit idarəetmə davranışına səbəb ola bilər. Bir çox mühəndis müdaxilə risklərini azaltmaq üçün mümkün olduqda VFD torpaqlama yollarını təcrid edir.

Sink və source məntiqi kontrollerə uyğun olmalıdır

İdarəetmə naqillərinin ən vacib hissəsi VFD giriş məntiqi ilə PLC çıxış konfiqurasiyası arasında uyğunluğu qorumaqdır. FR-D700 seçilə bilən jumper konfiqurasiyalarından istifadə etməklə həm source, həm də sink məntiqini dəstəkləyir.

Sink məntiqindən istifadə edərkən SD terminalı ümumi istinad kimi fəaliyyət göstərir. Source məntiqi rejimində isə PC terminalı istiqamət idarəetmə siqnalları üçün ümumi müsbət istinada çevrilir.

Düzgün sink/source konfiqurasiyası qeyri-sabit kommutasiya davranışının qarşısını alır və rəqəmsal idarəetmə girişlərini qoruyur.

PLC çıxışları ilə VFD məntiqinin seçimi arasındakı uyğunsuzluq kiçik mühərrik idarəetmə layihələrində istismaravermə zamanı ən çox rast gəlinən səhvlərdən biri olaraq qalır.

FR-D700 parametr sisteminin daxilində

Mitsubishi FR-D700 seriyasını çevikliyi sadəliklə balanslaşdıran, parametrlər əsasında idarə olunan konfiqurasiya strukturu ilə hazırlayıb. Qurğuda yüzlərlə konfiqurasiya edilə bilən funksiya olsa da, standart avtomatlaşdırma tətbiqlərinin əksəriyyəti yalnız əsas parametrlərin kiçik bir qrupuna əsaslanır.

Tezlik parametrləri mühərrikin davranışını formalaşdırır

Maksimum tezlik, minimum tezlik və əsas tezlik kimi parametrlər mühərrikin iş diapazonunu müəyyən edir. Sabit fırlanma momentini və istilik göstəricilərini təmin etmək üçün əsas tezlik mühərrikin lövhəsində göstərilən nominal dəyərə uyğun olmalıdır.

Bir çox Asiya və Avropa qurğularında 50 Hz mühərriklər hələ də geniş yayılmışdır, Şimali Amerika sistemlərində isə çox vaxt standart olaraq 60 Hz əməliyyatı seçilir. Tezlik konfiqurasiyasının səhv olması mühərrikin qızmasına və çıxış səmərəliliyinə təsir edə bilər.

FR-D700 terminal quruluşu PLC və HMI inteqrasiyası layihələri üçün xarici naqillərin çəkilməsini sadələşdirir.

Sürətlənmə və yavaşlamanın mexaniki gərginliyə təsiri

Sürətlənmə və yavaşlama parametrləri maşının etibarlılığına birbaşa təsir edir. Kəskin rampa parametrləri muftalara, reduktorlara və konveyerlərə düşən gərginliyi artıra bilər; xüsusilə dəyişən yüklərlə işləyən sistemlərdə.

Yığcam avtomatlaşdırma sistemləri üçün beş saniyəlik sürətlənmə və yavaşlama profilləri operativliklə mexaniki qorunma arasında çox vaxt balanslı başlanğıc nöqtəsi təmin edir.

Düzgün əməliyyat rejiminin seçilməsi

79-cu parametr VFD-nin əmrləri necə qəbul etdiyini müəyyən edir. Bu tək parametr sürücünün xarici qurğularla qarşılıqlı əlaqəsini əsaslı şəkildə dəyişir.

Xarici PLC platformaları və ya HMI sistemləri ilə inteqrasiya zamanı rejim seçimi xüsusilə vacib olur. Bu təlim quruluşunda 3-cü əməliyyat rejimi xarici işə salma və dayandırma əmrlərinə imkan verir, eyni zamanda tezliyin sürücü klaviaturası vasitəsilə yerli tənzimlənməsini saxlayır.

Mitsubishi Electric avtomatlaşdırma sistemləri kimi yığcam kontroller platformaları və ya paylanmış maşın arxitekturaları ilə işləyən mühəndislər sınaq və istismara vermə mərhələlərində tez-tez bu hibrid yanaşmadan istifadə edirlər.

Real tətbiqlərdə PLC məntiqinin inteqrasiyası

Mitsubishi FX PLC etibarlılığı, yığcam ölçüləri və sadə pilləli məntiq mühiti sayəsində hələ də populyardır. Daha yeni PAC platformaları genişləndirilmiş şəbəkə imkanları təqdim etsə də, FX kontrollerləri müstəqil mühərrik tətbiqlərində özünü yaxşı göstərməkdə davam edir.

Rəqəmsal çıxışlar istiqamət əmrlərini idarə edir

Bu layihədə PLC-nin Y000 və Y001 çıxışları irəli və geri fırlanma əmrləri üçün birbaşa VFD-nin STF və STR terminallarına qoşulur. Giriş qurğularına irəli, geri, dayandırma və fövqəladə dayandırma düymələri daxildir.

İdarəetmə məntiqi eyni anda yalnız bir hərəkət istiqamətinin işləyə bilməsini təmin edir və irəli və geri əmrləri arasında eyni vaxtda yaranan ziddiyyətlərin qarşısını alır.

PLC ilə idarə olunan VFD sistemləri birbaşa düymə naqillərinə nisbətən daha təhlükəsiz və daha nizamlı mühərrik idarəetməsi təmin edir.

Pilləli məntiq niyə hələ də əsas hərəkət idarəetməsində üstünlük təşkil edir

Avtomatlaşdırmada strukturlaşdırılmış mətnin və obyekt-yönümlü proqramlaşdırmanın inkişafına baxmayaraq, pilləli məntiq diskret mühərrik idarəetmə sistemləri üçün hələ də yüksək effektivliyə malikdir. Texniki xidmət personalı nasazlıqları tez bir zamanda müəyyənləşdirə və idarəetmə ardıcıllıqlarını birbaşa məntiq diaqramından yoxlaya bilər.

Qablaşdırma avadanlıqlarında, konveyerlərdə və kommunal sistemlərdəki yığcam PLC qurğuları hələ də aydınlığı və proqnozlaşdırıla bilən davranışı sayəsində rele tipli məntiqə böyük ölçüdə əsaslanır.

Bloklamalı ladder məntiqi sürücüyə və ya mühərrikə zərər verə biləcək eyni vaxtda istiqamət əmrlərinin verilməsinin qarşısını alır.

HMI əlavə edilməsi operator təcrübəsini dəyişir

HMI qatının əlavə edilməsi istifadə rahatlığını əhəmiyyətli dərəcədə artırır. Operatorlar mərkəzləşdirilmiş görünüş əldə edir, eyni zamanda maşın boyunca yerləşdirilmiş fiziki düymələrdən asılılıq azalır.

Bu layihədə istifadə olunan Inovance IT6000 HMI, RS-232 protokol dəstəyi vasitəsilə Mitsubishi FX PLC-si ilə əlaqə saxlayır. Rabitə üsulları istehsalçılara görə dəyişsə də, müasir HMI-lər adətən müxtəlif istehsalçıların PLC ailələri ilə geniş uyğunluğu qoruyur.

Köhnə avadanlıqları müasirləşdirən müəssisələr bütün idarəetmə sistemini dəyişdirmədən istifadə rahatlığını yaxşılaşdırmaq üçün köhnə PLC avadanlığını daha yeni toxunma ekranlı interfeyslərlə tez-tez birləşdirirlər.

Ölçəklənə bilən operator interfeysləri və paylanmış şəbəkə tələb edən daha böyük layihələr üçün mühəndislər çox vaxt sənaye HMI platformalarından və qabaqcıl VFD sürücü sistemlərindən əlavə həlləri də nəzərdən keçirirlər.

Sadə mühərrik idarəetməsinin gələcək istiqaməti

Kiçik irəli/geri VFD layihəsi kimi başlayan iş çox vaxt daha qabaqcıl avtomatlaşdırma strategiyalarının təməlini təşkil edir. PLC və HMI əlavə edildikdən sonra analoq sürət istinadlarının, nasazlıq diaqnostikasının, uzaqdan monitorinqin və ya Ethernet rabitəsinin əlavə edilməsi əhəmiyyətli dərəcədə asanlaşır.

Sənaye müəssisələri hətta yığcam sistemlərdən də proqnozlaşdırıcı texniki xidmət, uzaqdan nasazlıqların aradan qaldırılması və məlumatların toplanmasını dəstəkləməsini getdikcə daha çox gözləyir. Nəticədə ənənəvi VFD-PLC kombinasiyası qoşulmuş kənar idarəetmə platformasına çevrilir.

Mühərriklərin avtomatlaşdırılmasına praktiki başlanğıc

Bu tip Mitsubishi FX və FR-D700 inteqrasiyası hələ də dəyərlidir, çünki sənaye mühərriklərinin idarə edilməsinin əsas mühəndislik prinsiplərini öyrədir. Sink/mənbə məntiqini, parametrlərin konfiqurasiyasını, bloklamanı və sürücünün işini anlamaq daha böyük paylanmış idarəetmə mühitlərinə keçməzdən əvvəl möhkəm təməl yaradır.

Bir çox qabaqcıl avtomatlaşdırma mühəndisi fəaliyyətə məhz buna çox bənzər sistemlərlə başlayıb. Avadanlıq yığcam ola bilər, lakin əsas prinsiplər birbaşa müasir PLC, DCS və hərəkət idarəetmə arxitekturalarına tətbiq olunur.

Müəllif: Nathan Cole | Sənaye avtomatlaşdırma sistemləri üzrə müxbir

Nathan Cole sənaye hərəkət idarəetməsi, PLC inteqrasiyası və zavod avtomatlaşdırma texnologiyaları üzrə 12 ildən çox təcrübəyə malikdir. Onun layihə təcrübəsinə qablaşdırma, materialların daşınması və proses istehsalı müəssisələrində istifadə olunan Mitsubishi Electric, Siemens, Delta Electronics və Rockwell Automation sistemləri daxildir.