I. مقدمه
در زمینه اتوماسیون صنعتی، PLC (کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی) و مبدل فرکانس تجهیزات کلیدی ضروری هستند. در حالی که مبدل فرکانس با تغییر فرکانس منبع تغذیه کار موتور، کنترل دقیق موتور AC را متوجه می شود. در این مقاله نحوه کنترل موتور AC از طریق PLC به تفصیل معرفی خواهد شد. در این مقاله نحوه کنترل مبدل فرکانس از طریق PLC شامل اصل کنترل، روش های کنترل، سناریوهای کاربردی و اقدامات احتیاطی را با هدف ارائه مرجعی برای طراحی، کاربرد و نگهداری سیستم اتوماسیون صنعتی به طور مفصل معرفی می کنیم.
II. اصل اینورتر کنترل PLC
اصل کنترل PLC اینورترها عمدتاً مبتنی بر ارتباط و همکاری بین این دو است. PLC به عنوان بدنه کنترل، مسئول دریافت سیگنال های ورودی خارجی (مانند سیگنال های سنسور، دستورالعمل های عملیاتی و غیره) و با توجه به منطق برنامه از پیش تعیین شده برای پردازش حسابی و سپس سیگنال های کنترل خروجی به اینورتر است. سپس اینورتر فرکانس و ولتاژ خروجی خود را با توجه به سیگنال های کنترلی دریافتی تنظیم می کند، بنابراین کنترل دقیق موتور را محقق می کند.
به طور خاص، ارتباط بین PLC و اینورتر می تواند به روش های مختلفی از جمله کنترل آنالوگ، کنترل سوئیچینگ و کنترل ارتباط تحقق یابد. در میان آنها، کنترل آنالوگ به این معنی است که PLC یک سیگنال آنالوگ (به عنوان مثال، 0-10V، 4-20mA، و غیره) را از طریق ماژول خروجی آنالوگ، که پس از دریافت توسط اینورتر به فرمان فرکانس مربوطه تبدیل می شود، خروجی می دهد. کنترل سوئیچینگ برای کنترل استارت-استاپ، جلو و عقب اینورتر از طریق ماژول خروجی سوئیچینگ PLC است. و کنترل ارتباط استفاده از عملکرد ارتباطی PLC از طریق یک پروتکل ارتباطی خاص (مانند Modbus، Profibus و غیره) و مبدل فرکانس برای انتقال داده ها و دستورالعمل های صادر شده است.
III. روش اینورتر کنترل PLC
ترمینال در حال اجرا کانال فرمان + ترمینال کانال آنالوگ
این یکی از متداول ترین روش های کنترل PLC اینورترها است. از طریق ماژول خروجی سوئیچینگ PLC شروع و توقف اینورتر، جلو و عقب و غیره را کنترل کنید و همزمان از ماژول خروجی آنالوگ برای خروجی سیگنال آنالوگ به ترمینال تنظیم فرکانس اینورتر استفاده کنید تا کنترل دقیق فرکانس خروجی اینورتر را متوجه شوید.
ترمینال در حال اجرا کانال فرمان + تنظیم فرکانس ارتباط
در این روش، PLC از طریق ماژول خروجی سوئیچینگ، شروع/توقف، چرخش رو به جلو/عکوس مبدل فرکانس و غیره را کنترل میکند، در حالی که تنظیم فرکانس مبدل فرکانس از طریق ارتباط محقق میشود.
کانال در حال اجرا + تنظیم فرکانس ارتباط
این روش برای تحقق کنترل PLC مبدل فرکانس کاملاً بر ارتباطات متکی است، PLC از طریق ماژول ارتباطی با مبدل فرکانس ارتباط برقرار می کند، فرمان در حال اجرا و فرمان تنظیم فرکانس را به مبدل فرکانس ارسال می کند و مبدل فرکانس عملیات مربوطه را مطابق دستور دریافتی انجام می دهد. این روش دارای مزایای سیم کشی ساده، نگهداری آسان و غیره است و برای مواقع کنترل از راه دور یا نظارت متمرکز مناسب است.
IV. سناریوهای کاربردی اینورتر کنترل شده PLC
مبدل فرکانس کنترل PLC به طور گسترده در سیستم های اتوماسیون صنعتی مختلف مانند ماشین آلات ساخت، پتروشیمی، انتقال نیرو، تهویه مطبوع و تبرید و سایر زمینه ها استفاده می شود. در این سیستم ها کنترل PLC اینورترها برای دستیابی به کنترل دقیق موتور و در نتیجه تحقق عملکرد خودکار تجهیزات و صرفه جویی در مصرف انرژی.
به عنوان مثال، در زمینه تولید ماشین آلات، مبدل فرکانس کنترل PLC می تواند تنظیم دقیق سرعت و موقعیت دوک ابزار ماشین را درک کند. در زمینه صنعت پتروشیمی، مبدل فرکانس کنترل PLC می تواند سرعت و جریان پمپ ها و فن ها و غیره را کنترل کند. در زمینه انتقال توان الکتریکی، مبدل فرکانس کنترل PLC می تواند جبران توان راکتیو شبکه برق و تثبیت ولتاژ را درک کند. در زمینه تهویه مطبوع و تبرید، مبدل فرکانس کنترل PLC می تواند عملیات صرفه جویی در انرژی و کنترل هوشمند سیستم تهویه مطبوع را تحقق بخشد. در زمینه تهویه مطبوع و تبرید، اینورتر کنترل شده PLC می تواند عملیات صرفه جویی در انرژی و کنترل هوشمند سیستم تهویه مطبوع را تحقق بخشد.
V. اقدامات احتیاطی
هنگام انجام کنترل PLC اینورترها، باید اطمینان حاصل شود که پروتکل های ارتباطی بین PLC و اینورترها سازگار هستند و پارامترهای ارتباطی به درستی تنظیم شده اند.
در انتخاب PLC و اینورتر، برای جلوگیری از اتلاف منابع و عملکرد ناکافی، باید بر اساس تقاضای واقعی و اندازه سیستم برای انتخاب منطقی باشد.
هنگام برنامه ریزی PLC، لازم است به ایمنی و پایداری سیستم توجه کامل داشته باشید تا از اشتباهات برنامه یا عملکرد نادرست منجر به آسیب تجهیزات یا حوادث ایمنی جلوگیری شود.
در راه اندازی و بهره برداری از سیستم، باید به وضعیت عملکرد و شاخص های عملکرد تجهیزات توجه زیادی کرد و مشکلات را به موقع یافت و برطرف کرد.
VI. نتیجه گیری
اینورتر کنترل PLC یکی از ابزارهای مهم برای تحقق کنترل اتوماسیون صنعتی است. با انتخاب و پیکربندی معقول PLC و مبدل فرکانس و اتخاذ روش های کنترلی و ابزارهای فنی مناسب می توان به کنترل دقیق و عملکرد کارآمد موتور پی برد. با توسعه و پیشرفت مداوم فناوری اتوماسیون صنعتی، اینورتر کنترل PLC به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد و در زمینه های بیشتری ترویج می شود.