I. Úvod
V řídicích systémech průmyslové automatizace se kombinované použití PLC (Programmable Logic Controllers) a frekvenčních měničů stalo klíčovou metodou pro dosažení účinného a přesného řízení. PLC Mitsubishi se staly lídry v oblasti průmyslové automatizace díky svému vynikajícímu výkonu a široké škále aplikací. Tento článek poskytuje podrobný přehled různých metod řízení střídavých pohonů pomocí PLC Mitsubishi, včetně řízení digitálního signálu, řízení analogového signálu, řízení komunikace bez protokolu RS-485-, řízení komunikace Modbus-RTU a řízení fieldbus, podporované relevantními daty a informacemi.
II. Ovládání digitálního signálu
Digitální řízení signálu je základní metodou pro řízení frekvenčních měničů (VFD) pomocí PLC Mitsubishi. Tato metoda připojuje výstupní a COM terminály PLC k portům STF (Forward Start), RH (High Speed), RM (Medium Speed) a RL (Low Speed) na VFD pro ovládání startu, zastavení, resetu a více{1}}rychlostního provozu VFD. Protože se však tato metoda opírá o řízení digitálním signálem, křivka řízení rychlosti není spojitá, hladká křivka. V důsledku toho nemůže dosáhnout jemné-regulace rychlosti a přesnost regulace rychlosti je relativně nízká.
Pokud jde o hardwarové připojení, výstupní body a COM body Mitsubishi PLC (řada MR nebo MT) jsou přímo připojeny k odpovídajícím portům na VFD. Pokud jde o softwarové programování, PLC řídí různé kombinace VFD terminálů pomocí programování, aby bylo dosaženo více-rychlostního provozu. Například, když je aktivován výstupní bod PLC Y0, terminál STF měniče přijme signál a motor se začne otáčet dopředu; když je aktivován Y1, svorka RH měniče přijímá signál a motor běží vysokou rychlostí; a tak dále, čímž dosáhnete více-rychlostního ovládání.
III. Ovládání analogového signálu
Řízení analogovým signálem je další běžně používanou metodou pro řízení měničů s PLC Mitsubishi. Tato metoda zahrnuje konfiguraci analogových výstupních modulů PLC (jako jsou FX1N-1DA-BD, FX0N-3A, FX2N-2DA, FX2N-4DA atd.), aby se digitální výstupy PLC převedly na analogové signály (jako je napětí nebo proud), které pak vstupují do měniče, čímž umožňuje plynulé nastavení analogových vstupních svorek a plynulé nastavení otáček.
Z hlediska hardwarového připojení musí být PLC vybaveno příslušnými analogovými výstupními moduly a výstupní svorky modulu musí být propojeny s analogovými vstupními svorkami měniče. Pokud jde o softwarové programování, PLC řídí výstupní hodnoty analogových výstupních modulů pomocí programu, čímž je dosaženo plynulé regulace otáček VFD. Například, když motor potřebuje běžet určitou rychlostí, PLC může vypočítat odpovídající analogovou výstupní hodnotu a odeslat ji do VFD přes analogový výstupní modul, což způsobí, že motor bude pracovat při specifikovaných otáčkách.
Je třeba poznamenat, že ve velkých-výrobních linkách může být kvůli délce řídicích kabelů řízení analogového signálu ovlivněno poklesy napětí podél linky, což má dopad na stabilitu a spolehlivost systému. Navíc z ekonomického hlediska je řízení analogového signálu relativně nákladné.
IV. Řízení komunikace bez protokolu RS-485
Řízení komunikace bez protokolu RS-485 je široce používaná metoda pro řízení měničů s PLC Mitsubishi. Tato metoda spojuje komunikační rozhraní RS-485 PLC s komunikačním rozhraním RS-485 měniče pro usnadnění výměny dat a přenosu příkazů mezi PLC a měničem. Tato metoda nabízí výhody jednoduchého hardwaru a nízké ceny a může ovládat až 32 měničů.
Z hlediska hardwarového připojení stačí propojit komunikační rozhraní RS-485 PLC s komunikačním rozhraním RS-485 měniče. Pro softwarové programování PLC používá instrukce sériové komunikace RS k programování systému, což umožňuje výměnu dat a přenos příkazů s měničem. PLC může například posílat do měniče příkazy jako start, stop a nastavení rychlosti. Po přijetí těchto příkazů měnič provede odpovídající operace a předá zpět svůj provozní stav PLC.
V. Modbus-Řízení komunikace RTU
Řízení komunikace Modbus-RTU je nová metoda pro řízení měničů pomocí PLC Mitsubishi. Tato metoda propojuje komunikační rozhraní RS-485 PLC s komunikačním rozhraním RS-485 měniče a pro komunikaci využívá protokol Modbus-RTU. I když tato metoda nabízí výhodu jednoduchého a pohodlného programování, pracovní zátěž programování PLC zůstává značná.
Pokud jde o hardwarové připojení, nastavení je totožné s nastavením řízení komunikace protokolu -free RS-485; jednoduše připojte komunikační rozhraní RS-485 PLC ke komunikačnímu rozhraní RS-485 měniče. Pokud jde o programování softwaru, PLC je naprogramováno pomocí protokolu Modbus-RTU, aby se usnadnila výměna dat a přenos příkazů s měničem. PLC může například posílat příkazy do měniče pro čtení jeho provozního stavu nebo nastavení parametrů. Po přijetí těchto příkazů měnič provede odpovídající operace a vrátí data odezvy do PLC.
VI. Fieldbus Control
Fieldbus control je pokročilá metoda pro řízení měničů pomocí PLC Mitsubishi. Tato metoda využívá technologii fieldbus k usnadnění výměny dat a přenosu příkazů mezi PLC a měničem. Měniče Mitsubishi lze vybavit různými typy komunikačních možností, jako je varianta FR-A5NC pro CC-Link fieldbus a varianta FR-A5AP(A) pro Profibus DP fieldbus. Tato metoda nabízí výhody, jako je vysoká komunikační rychlost, velká kapacita přenosu dat a vysoká odolnost proti rušení.
Pokud jde o hardwarové připojení, PLC a měnič musí být vybaveny odpovídajícími komunikačními rozhraními fieldbus a komunikačními možnostmi. Pokud jde o softwarové programování, PLC se programuje pomocí protokolu fieldbus, aby se usnadnila výměna dat s měničem.