I. مقدمه
در سیستم های کنترل اتوماسیون صنعتی، استفاده ترکیبی از PLC ها (کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی) و درایوهای فرکانس متغیر به یک روش کلیدی برای دستیابی به کنترل کارآمد و دقیق تبدیل شده است. PLC های میتسوبیشی به دلیل عملکرد فوق العاده و طیف گسترده ای از کاربردها به عنوان پیشرو در زمینه اتوماسیون صنعتی ظاهر شده اند. این مقاله مروری دقیق بر روشهای مختلف برای کنترل درایوهای AC با PLCهای Mitsubishi، از جمله کنترل سیگنال دیجیتال، کنترل سیگنال آنالوگ، پروتکل RS{3}}485{4}}کنترل ارتباط رایگان، کنترل ارتباط Modbus-RTU و کنترل فیلدباس ارائه میکند که توسط دادهها و اطلاعات مربوطه پشتیبانی میشوند.
II. کنترل سیگنال دیجیتال
کنترل سیگنال دیجیتال یک روش اساسی برای کنترل درایوهای فرکانس متغیر (VFD) با استفاده از PLC های میتسوبیشی است. این روش پایانههای خروجی و COM PLC را به پورتهای STF (شروع جلو)، RH (سرعت بالا)، RM (سرعت متوسط) و RL (سرعت کم) VFD متصل میکند تا شروع، توقف، تنظیم مجدد و عملکرد چند سرعتی VFD را کنترل کند. با این حال، از آنجایی که این روش بر کنترل سیگنال دیجیتال متکی است، منحنی کنترل سرعت یک منحنی پیوسته و صاف نیست. در نتیجه، نمیتواند به تنظیم سرعت دقیق- دست یابد و دقت کنترل سرعت نسبتاً پایین است.
از نظر اتصالات سخت افزاری، نقاط خروجی و نقاط COM PLC میتسوبیشی (سری MR یا MT) مستقیماً به پورت های مربوطه در VFD متصل می شوند. از نظر برنامهنویسی نرمافزار، PLC ترکیبهای مختلفی از پایانههای VFD را از طریق برنامهنویسی کنترل میکند تا به عملکرد چند{1}}سرعتی دست یابد. به عنوان مثال، هنگامی که نقطه خروجی PLC Y0 فعال می شود، ترمینال STF اینورتر سیگنال را دریافت می کند و موتور شروع به چرخش به جلو می کند. هنگامی که Y1 فعال می شود، ترمینال RH اینورتر سیگنال را دریافت می کند و موتور با سرعت بالا کار می کند. و به همین ترتیب، کنترل چند-سرعت را به دست میآورید.
III. کنترل سیگنال آنالوگ
کنترل سیگنال آنالوگ یکی دیگر از روش های رایج برای کنترل اینورترها با PLC های میتسوبیشی است. این روش شامل پیکربندی ماژولهای خروجی آنالوگ PLC (مانند FX1N-1DA-BD، FX0N-3A، FX2N-2DA، FX2N-4DA، و غیره) برای تبدیل خروجیهای دیجیتال PLC به سیگنالهای آنالوگ (مانند ولتاژ یا جریان پیوسته) میشود که سپس به ترمینال ورودی ورودی آنالوگ وارد میشوند. و تنظیم آرام سرعت اینورتر.
از نظر اتصالات سخت افزاری، PLC باید مجهز به ماژول های خروجی آنالوگ مناسب باشد و پایانه های خروجی ماژول باید به ترمینال های ورودی آنالوگ اینورتر متصل شوند. از نظر برنامه نویسی نرم افزاری، PLC مقادیر خروجی ماژول های خروجی آنالوگ را از طریق یک برنامه کنترل می کند و در نتیجه به تنظیم سرعت پیوسته VFD دست می یابد. به عنوان مثال، زمانی که موتور باید با سرعت خاصی کار کند، PLC می تواند مقدار خروجی آنالوگ مربوطه را محاسبه کرده و از طریق ماژول خروجی آنالوگ به VFD ارسال کند و باعث می شود موتور با سرعت مشخص کار کند.
لازم به ذکر است که در خطوط تولید در مقیاس بزرگ، به دلیل طول کابل های کنترل، کنترل سیگنال آنالوگ ممکن است تحت تأثیر افت ولتاژ در طول خط قرار گیرد و در نتیجه بر پایداری و قابلیت اطمینان سیستم تأثیر بگذارد. علاوه بر این، از منظر اقتصادی، کنترل سیگنال آنالوگ نسبتاً پرهزینه است.
IV. کنترل ارتباط بدون پروتکل RS-485
کنترل ارتباط بدون پروتکل RS{1}}485 یک روش پرکاربرد برای کنترل اینورترها با PLCهای میتسوبیشی است. این روش رابط ارتباطی RS-485 PLC را به رابط ارتباطی RS-485 اینورتر متصل می کند تا تبادل داده و انتقال فرمان بین PLC و اینورتر را تسهیل کند. این روش مزایای سخت افزاری ساده و کم هزینه را ارائه می دهد و می تواند تا 32 اینورتر را کنترل کند.
از نظر اتصال سخت افزاری، به سادگی رابط ارتباطی RS-485 PLC را به رابط ارتباطی RS-485 اینورتر متصل کنید. برای برنامه نویسی نرم افزار، PLC از دستورالعمل های ارتباطی سریال RS برای برنامه ریزی سیستم استفاده می کند و امکان تبادل داده و انتقال فرمان با اینورتر را فراهم می کند. به عنوان مثال، PLC می تواند دستوراتی مانند شروع، توقف و تنظیم سرعت را به اینورتر ارسال کند. با دریافت این دستورات، اینورتر عملیات مربوطه را اجرا می کند و وضعیت عملکرد خود را به PLC بازخورد می دهد.
V. Modbus{1}}کنترل ارتباط RTU
Modbus{0}}کنترل ارتباط RTU روش جدیدی برای کنترل اینورترها با استفاده از PLC میتسوبیشی است. این روش رابط ارتباطی RS{4}}485 PLC را به رابط ارتباطی RS-485 اینورتر متصل میکند و از پروتکل Modbus-RTU برای ارتباط استفاده میکند. در حالی که این روش مزیت برنامه نویسی ساده و راحت را ارائه می دهد، حجم کار برنامه نویسی PLC همچنان قابل توجه است.
از نظر اتصال سختافزاری، راهاندازی با پروتکل-رایگان کنترل ارتباطی RS-485 یکسان است. به سادگی رابط ارتباطی RS-485 PLC را به رابط ارتباطی RS-485 اینورتر متصل کنید. در مورد برنامه نویسی نرم افزار، PLC با استفاده از پروتکل Modbus-RTU برای تسهیل تبادل داده و انتقال فرمان با اینورتر برنامه ریزی شده است. به عنوان مثال، PLC می تواند دستوراتی را به اینورتر ارسال کند تا وضعیت عملکرد آن را بخواند یا پارامترها را تنظیم کند. با دریافت این دستورات، اینورتر عملیات مربوطه را اجرا می کند و داده های پاسخ را به PLC برمی گرداند.
VI. کنترل فیلدباس
کنترل فیلدباس یک روش پیشرفته برای کنترل اینورترها با استفاده از PLC های میتسوبیشی است. این روش از فناوری فیلدباس برای تسهیل تبادل داده و انتقال فرمان بین PLC و اینورتر استفاده می کند. اینورترهای میتسوبیشی می توانند به انواع مختلفی از گزینه های ارتباطی مجهز شوند، مانند گزینه FR-A5NC برای CC{4}}لینک فیلدباس و گزینه FR-A5AP(A) برای فیلدباس Profibus DP. این روش مزایایی مانند سرعت ارتباط بالا، ظرفیت انتقال داده بالا و مقاومت در برابر تداخل قوی را ارائه می دهد.
از نظر اتصالات سخت افزاری، PLC و اینورتر باید به رابط های ارتباطی فیلدباس و گزینه های ارتباطی مربوطه مجهز باشند. در مورد برنامه نویسی نرم افزار، PLC با استفاده از پروتکل فیلدباس برای تسهیل تبادل داده با اینورتر برنامه ریزی شده است.