Mitsubishi FX PLC-ны FR-D700 VFD және HMI басқаруымен біріктіру

Неліктен ықшам PLC-VFD интеграциясы әлі де маңызды

Өнеркәсіптік автоматтандыру жүйелері неғұрлым байланысқан және бағдарламалық қамтамасыз етумен басқарылатын болса да, қарапайым қозғалтқышты басқару өндірістік нысандардағы ең маңызды функциялардың бірі болып қала береді. Айнымалы жиілікті қозғалтқыштар конвейер жүйелері, сорғылар, желдеткіштер, орау желілері және материалдарды өңдеу қосымшаларында үстемдік етеді, себебі олар басқарылатын үдеуді, механикалық кернеуді азайтуды және энергия тиімділігін жақсартады.

Кішігірім автоматтандыру жобаларында Mitsubishi FX сериялы PLC мен FR-D700 VFD біріктірілген жүйесі практикалық және кең таралған архитектура болып табылады. HMI қосылуы бұл жүйені қарапайым қозғалтқышты іске қосқыштан бағыттық басқару, мониторинг және болашақ кеңейту мүмкіндігі бар операторға ыңғайлы басқару станциясына айналдырады.

HMI көмегімен басқарылатын VFD жүйесі операторларға қозғалтқыш бағытын және күйін орталықтандырылған интерфейстен басқаруға мүмкіндік береді.

VFD қуат және басқару құрылымын түсіну

FR-D700 сериялы қозғалтқыштар қарапайым терминал құрылымын қолданады, бұл техникалық қызмет көрсету мамандары мен жүйе интеграторлары үшін іске қосуды жеңілдетеді. Қуат бөлімі мен басқару бөлімі арасындағы дұрыс бөліну сымдау басталмас бұрын өте маңызды.

Қуат сымдарын сымдау кезінде жерге қосуға мұқият қарау қажет

Бір фазалы кіріс модельдерінде R/L1 және S/L2 терминалдары тікелей автоматты ажыратқыштан келетін айнымалы ток қуатын қабылдайды. Қозғалтқышқа үш фазалы қуатты тарату үшін U, V және W шығыс терминалдары қолданылады.

Көбінесе назардан тыс қалатын жайт – жерге қосу стратегиясы. Бірнеше қозғалтқыштар, сенсорлар және байланыс құрылғылары бар өнеркәсіптік ортада ортақ жерге қосу жолдары электрлік шуды және тұрақсыз басқару мінез-құлқын тудыруы мүмкін. Көптеген инженерлер кедергіні азайту үшін VFD жерге қосу жолдарын мүмкіндігінше оқшаулайды.

Sink және Source логикасы контроллерге сәйкес болуы керек

Басқару сымдарының ең маңызды бөлігі VFD кіріс логикасы мен PLC шығыс конфигурациясының үйлесімділігін сақтау болып табылады. FR-D700 таңдалатын джампер конфигурациялары арқылы sourcing және sinking логикаларын қолдайды.

Sink логикасын қолданғанда, SD терминалы жалпы сілтеме ретінде қызмет етеді. Source логика режимінде PC терминалы бағыттық басқару сигналдары үшін жалпы оң сілтеме болады.

Дұрыс sink/source конфигурациясы тұрақсыз ауысу мінез-құлқын болдырмайды және сандық басқару кірістерін қорғайды.

PLC шығыстары мен VFD логикасын таңдау арасындағы сәйкессіздік кішігірім қозғалтқышты басқару жобаларында ең жиі кездесетін іске қосу қателіктерінің бірі болып табылады.

FR-D700 параметрлік жүйесінің ішкі құрылымы

Mitsubishi FR-D700 сериясын икемділік пен қарапайымдылықты теңестіретін параметрлік конфигурация құрылымымен жобалады. Қозғалтқышта жүздеген бапталатын функциялар болса да, стандартты автоматтандыру қосымшалары негізінен тек бірнеше негізгі баптауларға сүйенеді.

Жиілік параметрлері қозғалтқыштың жұмысын қалыптастырады

Максималды жиілік, минималды жиілік және базалық жиілік сияқты параметрлер қозғалтқыштың жұмыс ауқымын анықтайды. Базалық жиілік қозғалтқыштың атау тақтасында көрсетілген мәнге сәйкес болуы керек, бұл тұрақты момент пен жылу көрсеткіштерін қамтамасыз етеді.

Көптеген азиялық және еуропалық орнатуларда 50 Гц қозғалтқыштар әлі де кең таралған, ал Солтүстік Америка жүйелері жиі 60 Гц жұмыс режимін пайдаланады. Жиіліктің дұрыс орнатылмауы қозғалтқыштың қызуын және өнімділігін төмендетуі мүмкін.

FR-D700 терминал орналасуы PLC және HMI интеграция жобалары үшін сыртқы сымдарды жеңілдетеді.

Үдеу және тежелу механикалық кернеуге әсер етеді

Үдеу және тежелу параметрлері машина сенімділігіне тікелей әсер етеді. Қатты үдеу параметрлері жұптаушыларға, беріліс қораптарына және конвейерлерге, әсіресе өзгермелі жүктемелерді тасымалдайтын жүйелерде, стресс деңгейін арттыруы мүмкін.

Ықшам автоматтандыру жүйелері үшін бес секундтық үдеу және тежелу профильдері жауапкершілік пен механикалық қорғаныстың арасындағы теңгерімді бастапқы нүкте болып табылады.

Дұрыс жұмыс режимін таңдау

79-параметр VFD командаларды қалай қабылдайтынын анықтайды. Бұл бір параметр драйвтың сыртқы құрылғылармен өзара әрекеттесуін түбегейлі өзгертеді.

Режимді таңдау сыртқы PLC платформалары немесе HMI жүйелерімен интеграциялау кезінде ерекше маңызды болады. Бұл оқулықтағы орнатуда 3-операциялық режим сыртқы бастау және тоқтату командаларын қабылдауға мүмкіндік береді, сонымен қатар жергілікті жиілік реттеуін жүргізу пернетақтасынан сақтайды.

Mitsubishi Electric автоматтандыру жүйелері сияқты ықшам контроллер платформаларымен немесе таралған машина архитектураларымен жұмыс істейтін инженерлер сынақ және іске қосу кезеңдерінде осы аралас тәсілді жиі қолданады.

PLC логикасын нақты қолданбаларға енгізу

Mitsubishi FX PLC сенімділігі, ықшам өлшемі және қарапайым саты логикасы ортасы арқасында танымал болып қала береді. Жаңа PAC платформалары кеңейтілген желілік мүмкіндіктер ұсынса да, FX контроллерлері жеке қозғалтқыш қолданбаларында жақсы жұмыс істейді.

Сандық шығыстар бағыттық командаларды басқарады

Осы жобада PLC шығыстары Y000 және Y001 VFD-нің алға және кері айналу командалары үшін тікелей STF және STR терминалдарына қосылады. Кіріс құрылғыларына алға, кері, тоқтату және төтенше тоқтату батырмалары кіреді.

Басқару логикасы бір уақытта тек бір қозғалыс бағыты жұмыс істей алатынын қамтамасыз етеді, алға және кері командалардың бір уақытта қайшылыққа түсуін болдырмайды.

PLC басқарылатын VFD жүйелері тікелей батырма сымдарына қарағанда қауіпсіз әрі ұйымдастырылған қозғалтқыш басқаруын қамтамасыз етеді.

Неліктен саты логикасы әлі де негізгі қозғалысты басқаруда басым

Автоматтандыруда құрылымдық мәтін мен объектіге бағытталған бағдарламалаудың өсуіне қарамастан, саты логикасы дискретті қозғалтқыштарды басқару жүйелері үшін әлі де өте тиімді болып табылады. Қызмет көрсету персоналы ақауларды жылдам анықтап, басқару тізбегін тікелей логика диаграммасынан тексере алады.

Орау жабдықтарында, конвейерлерде және коммуналдық жүйелерде ықшам PLC орнатулары әлі де реле стиліндегі логикаға негізделеді, себебі ол түсінікті және болжамды мінез-құлыққа ие.

Интерлокталған саты логикасы қозғалтқышты немесе драйверді зақымдауы мүмкін бір уақытта бағыт беру командаларын болдырмайды.

HMI қосу оператор тәжірибесін өзгертеді

HMI қабатын енгізу пайдалану ыңғайлылығын айтарлықтай жақсартады. Операторлар орталықтандырылған көрініске ие болып, машинаның әр жеріне таралған физикалық батырмаларға тәуелділікті азайтады.

Бұл жобада қолданылған Inovance IT6000 HMI Mitsubishi FX PLC-мен RS-232 протоколы арқылы байланысады. Байланыс әдістері өндірушілер арасында әртүрлі болғанымен, қазіргі заманғы HMI-лар әдетте бірнеше өндірушінің PLC отбасыларымен кең үйлесімділікті сақтайды.

Ескі жабдықтарды жаңартатын нысандар жиі ескі PLC аппараттарын жаңа сенсорлы экран интерфейстерімен біріктіріп, бүкіл басқару жүйесін ауыстырмай-ақ пайдалану ыңғайлылығын арттырады.

Үлкенірек жобаларда масштабталатын оператор интерфейстері мен таралған желілер қажет болғанда инженерлер жиі өнеркәсіптік HMI платформалары мен озық VFD драйвер жүйелерін қосымша шешім ретінде қарастырады.

Қарапайым қозғалтқышты басқарудың болашағы

Кішкентай алға/артқа VFD жобасы жиі озық автоматтандыру стратегияларының негізіне айналады. PLC мен HMI енгізілгеннен кейін аналогтық жылдамдық сілтемелерін, ақау диагностикасын, қашықтан мониторингті немесе Ethernet байланысын қосу айтарлықтай оңай болады.

Өнеркәсіптік нысандар ықшам жүйелердің де алдын ала техникалық қызмет көрсетуді, қашықтан ақауларды анықтауды және деректер жинауды қолдауды күтуі артып келеді. Нәтижесінде дәстүрлі VFD-PLC комбинациясы байланысқан шеткі басқару платформасына айналуда.

Қозғалтқышты автоматтандыруға арналған практикалық бастама нүктесі

Mitsubishi FX және FR-D700 интеграциясының бұл түрі өнеркәсіптік қозғалтқышты басқарудың инженерлік негіздерін үйрететіндіктен құнды болып қала береді. Sink/source логикасын, параметрлерді баптауды, интерлокингті және драйвердің жұмысын түсіну үлкен таралған басқару ортасына өтер алдында мықты негіз береді.

Көптеген озық автоматтандыру инженерлері дәл осындай жүйелерден бастады. Аппараттық құралдар ықшам болуы мүмкін, бірақ негізгі принциптер қазіргі заманғы PLC, DCS және қозғалысты басқару архитектураларына тікелей таралады.

Автор: Натан Коул | Өнеркәсіптік автоматтандыру жүйелері туралы хабарлаушы

Натан Коулдың өнеркәсіптік қозғалысты басқару, PLC интеграциясы және зауыттық автоматтандыру технологиялары бойынша 12 жылдан астам тәжірибесі бар. Оның жобалық тәжірибесіне Mitsubishi Electric, Siemens, Delta Electronics және Rockwell Automation жүйелері кіреді, олар орау, материалдарды өңдеу және процестік өндіріс нысандарында қолданылады.