I. Введение
В системах управления промышленной автоматизацией совместное использование ПЛК (программируемых логических контроллеров) и преобразователей частоты стало ключевым методом достижения эффективного и точного управления. ПЛК Mitsubishi стали лидерами в области промышленной автоматизации благодаря своим выдающимся характеристикам и широкому спектру применений. В этой статье представлен подробный обзор различных методов управления приводами переменного тока с помощью ПЛК Mitsubishi, включая управление цифровыми сигналами, управление аналоговыми сигналами, управление связью без протокола RS-485-, управление связью Modbus-RTU и управление полевой шиной, подкрепленные соответствующими данными и информацией.
II. Цифровое управление сигналом
Управление цифровыми сигналами является фундаментальным методом управления преобразователями частоты (ЧРП) с использованием ПЛК Mitsubishi. Этот метод подключает выходные и COM-клеммы ПЛК к портам STF (пуск вперед), RH (высокая скорость), RM (средняя скорость) и RL (низкая скорость) ЧРП для управления запуском, остановкой, сбросом и многоскоростной работой ЧРП. Однако, поскольку этот метод основан на управлении цифровым сигналом, кривая регулирования скорости не является непрерывной и плавной. Следовательно, он не может обеспечить точное-регулирование скорости, а точность управления скоростью относительно низкая.
Что касается аппаратных подключений, точки вывода и точки COM ПЛК Mitsubishi (серии MR или MT) напрямую подключаются к соответствующим портам на VFD. Что касается программного обеспечения, ПЛК управляет различными комбинациями терминалов ЧРП посредством программирования для достижения много-скоростной работы. Например, когда активируется выходная точка Y0 ПЛК, клемма STF инвертора получает сигнал, и двигатель начинает вращаться вперед; когда Y1 активирован, правая клемма инвертора получает сигнал, и двигатель работает на высокой скорости; и так далее, тем самым обеспечивая управление несколькими-скоростями.
III. Аналоговый сигнал управления
Управление аналоговыми сигналами — еще один широко используемый метод управления инверторами с помощью ПЛК Mitsubishi. Этот метод включает настройку модулей аналогового вывода ПЛК (таких как FX1N-1DA-BD, FX0N-3A, FX2N-2DA, FX2N-4DA и т. д.) для преобразования цифровых выходов ПЛК в аналоговые сигналы (например, напряжение или ток), которые затем подаются на аналоговые входные клеммы инвертора, тем самым обеспечивая непрерывную и плавную регулировку скорости инвертора.
Что касается аппаратных подключений, ПЛК должен быть оснащен соответствующими модулями аналогового вывода, а выходные клеммы модуля должны быть подключены к клеммам аналогового входа инвертора. Что касается программного программирования, ПЛК управляет выходными значениями аналоговых модулей вывода с помощью программы, тем самым обеспечивая непрерывное регулирование скорости ЧРП. Например, когда двигателю необходимо работать на определенной скорости, ПЛК может рассчитать соответствующее значение аналогового выхода и отправить его на ЧРП через модуль аналогового вывода, заставляя двигатель работать на указанной скорости.
Следует отметить, что на крупных-производственных линиях из-за длины кабелей управления на управление аналоговым сигналом могут влиять падения напряжения в линии, что влияет на стабильность и надежность системы. Кроме того, с экономической точки зрения управление аналоговым сигналом является относительно дорогостоящим.
IV. RS-485 Управление связью без протокола
Управление связью без протокола RS-485 — это широко используемый метод управления инверторами с помощью ПЛК Mitsubishi. Этот метод соединяет интерфейс связи RS-485 ПЛК с интерфейсом связи RS-485 инвертора для облегчения обмена данными и передачи команд между ПЛК и инвертором. Этот метод предлагает преимущества простого оборудования и низкой стоимости и позволяет управлять до 32 инверторами.
Что касается аппаратного подключения, просто подключите интерфейс связи RS-485 ПЛК к интерфейсу связи RS-485 инвертора. Для программирования программного обеспечения ПЛК использует инструкции последовательной связи RS для программирования системы, обеспечивая обмен данными и передачу команд с инвертором. Например, ПЛК может отправлять инвертору такие команды, как пуск, остановка и установка скорости. При получении этих команд преобразователь выполняет соответствующие операции и передает свое рабочее состояние ПЛК.
V. Управление связью Modbus-RTU
Управление связью Modbus-RTU – это новый метод управления инверторами с помощью ПЛК Mitsubishi. Этот метод соединяет интерфейс связи RS-485 ПЛК с интерфейсом связи RS-485 инвертора и использует для связи протокол Modbus-RTU. Хотя этот метод предлагает преимущество простого и удобного программирования, рабочая нагрузка по программированию ПЛК остается значительной.
С точки зрения аппаратного подключения настройка идентична настройке протокола-свободного управления связью RS-485; просто подключите интерфейс связи RS-485 ПЛК к интерфейсу связи RS-485 инвертора. Что касается программирования программного обеспечения, ПЛК программируется с использованием протокола Modbus-RTU для облегчения обмена данными и передачи команд с преобразователем. Например, ПЛК может отправлять команды инвертору для считывания его рабочего состояния или установки параметров. При получении этих команд инвертор выполняет соответствующие операции и возвращает данные ответа в ПЛК.
VI. Управление по полевой шине
Управление по полевой шине — это усовершенствованный метод управления инверторами с помощью ПЛК Mitsubishi. В этом методе используется технология полевой шины для облегчения обмена данными и передачи команд между ПЛК и инвертором. Инверторы Mitsubishi могут быть оснащены различными типами средств связи, например опцией FR-A5NC для полевой шины CC-Link и опцией FR-A5AP(A) для полевой шины Profibus DP. Этот метод предлагает такие преимущества, как высокая скорость связи, большая пропускная способность передачи данных и высокая помехоустойчивость.
Что касается аппаратных подключений, ПЛК и преобразователь должны быть оснащены соответствующими интерфейсами связи полевой шины и опциями связи. Что касается программирования программного обеспечения, ПЛК программируется с использованием протокола полевой шины для облегчения обмена данными с преобразователем.