I. Вступ
У сфері промислової автоматизації PLC (програмований логічний контролер) і перетворювач частоти є незамінним ключовим обладнанням. PLC широко використовується в різних системах автоматизації завдяки потужній здатності логічного керування та стабільності; тоді як перетворювач частоти реалізує точне керування двигуном змінного струму шляхом зміни частоти робочого джерела живлення двигуна. У цій статті детально описано, як керувати двигуном змінного струму через ПЛК. У цій статті ми детально розглянемо, як керувати перетворювачем частоти за допомогою ПЛК, включаючи принцип керування, методи керування, сценарії застосування та запобіжні заходи, з метою надання довідкових матеріалів для проектування, застосування та обслуговування системи промислової автоматизації.
II. Принцип роботи PLC керування інвертором
Принцип управління інверторами ПЛК в основному базується на спілкуванні та співпраці між ними. ПЛК як орган управління, відповідальний за отримання зовнішніх вхідних сигналів (таких як сигнали датчиків, інструкції з експлуатації тощо), а також відповідно до попередньо встановленої програмної логіки для арифметичної обробки, а потім виведення керуючих сигналів на інвертор. Потім інвертор регулює свою вихідну частоту та напругу відповідно до отриманих керуючих сигналів, таким чином реалізуючи точне керування двигуном.
Зокрема, зв’язок між ПЛК і інвертором може бути реалізований різними способами, включаючи аналогове керування, керування комутацією та керування зв’язком. Серед них аналогове керування означає, що ПЛК виводить аналоговий сигнал (наприклад, 0-10 В, 4-20 мА тощо) через модуль аналогового виводу, який перетворюється на відповідну команду частоти після отримання інвертором; управління перемиканням призначене для керування пуском-зупинкою, прямим і зворотним ходом інвертора через модуль перемикання вихідного сигналу ПЛК; і управління зв'язком полягає у використанні функції зв'язку ПЛК через певний протокол зв'язку (наприклад, Modbus, Profibus тощо) і перетворювач частоти для передачі даних і виданих інструкцій.
III. Інверторний метод керування PLC
Канал команд запуску терміналу + аналоговий канал терміналу
Це один з найбільш часто використовуваних методів управління інверторами з ПЛК. Через модуль перемикання вихідного сигналу ПЛК для керування запуском і зупинкою інвертора, вперед і назад тощо, і в той же час використовуйте аналоговий вихідний модуль для виведення аналогового сигналу на термінал встановлення частоти інвертора, щоб реалізувати точне керування вихідною частотою інвертора.
Термінал запускає командний канал + налаштування частоти зв'язку
У цьому методі ПЛК керує пуском/зупинкою, обертанням вперед/назад тощо перетворювача частоти через модуль комутаційного виходу, тоді як налаштування частоти перетворювача частоти здійснюється через зв’язок. ПЛК встановлює зв’язок із перетворювачем частоти за допомогою модуля зв’язку та здійснює точне керування вихідною частотою перетворювача частоти, надсилаючи інструкцію налаштування частоти до перетворювача частоти.
Запущений канал зв'язку + настройка частоти зв'язку
Цей метод повністю покладається на зв’язок для здійснення керування ПЛК перетворювачем частоти, ПЛК встановлює зв’язок із перетворювачем частоти через модуль зв’язку, надсилає команду запуску та команду налаштування частоти до перетворювача частоти, а перетворювач частоти виконує відповідну операцію відповідно до отриманої команди. Цей метод має такі переваги, як простота проводки, легке обслуговування тощо, і підходить для дистанційного керування або централізованого моніторингу.
IV. Сценарії застосування інвертора, керованого ПЛК
Перетворювач частоти керування PLC широко використовується в різних системах промислової автоматизації, таких як машинобудування, нафтохімія, передача електроенергії, кондиціонування повітря та охолодження та інших галузях. У цих системах ПЛК контролює інвертори для досягнення точного керування двигуном, таким чином реалізуючи автоматичну роботу обладнання та енергозбереження.
Наприклад, у галузі машинобудування перетворювач частоти керування ПЛК може реалізувати точне регулювання швидкості та позиціонування шпинделя верстата; у сфері нафтохімічної промисловості перетворювач частоти керування PLC може контролювати швидкість роботи та потік насосів, вентиляторів тощо; у сфері передачі електроенергії перетворювач частоти керування ПЛК може реалізувати компенсацію реактивної потужності електромережі та стабілізацію напруги; у сфері кондиціонування повітря та охолодження перетворювач частоти керування ПЛК може реалізувати-енергозберігаючу роботу та інтелектуальне керування системою кондиціонування повітря. У сфері кондиціонування повітря та охолодження інвертор, керований ПЛК, може реалізувати-енергозберігаючу роботу та інтелектуальне керування системою кондиціонування повітря.
V. Запобіжні заходи
Виконуючи керування інверторами з ПЛК, необхідно переконатися, що протоколи зв’язку між ПЛК та інверторами сумісні, а параметри зв’язку налаштовані правильно.
При виборі ПЛК і інвертора необхідно ґрунтуватися на фактичному попиті та розмірі системи для розумного вибору, щоб уникнути марної витрати ресурсів і неадекватної продуктивності.
Під час програмування ПЛК необхідно приділяти повну увагу безпеці та стабільності системи, щоб уникнути програмних помилок або неправильної роботи, що призведе до пошкодження обладнання або нещасних випадків.
При введенні в експлуатацію та експлуатації системи необхідно приділяти пильну увагу робочому стану та показникам роботи обладнання, своєчасно виявляти та усувати проблеми.
VI. Висновок
Контрольний інвертор PLC є одним із важливих засобів для реалізації управління промисловою автоматизацією. Розумно вибравши та налаштувавши ПЛК і перетворювач частоти, а також застосувавши відповідні методи керування та технічні засоби, можна реалізувати точне керування та ефективну роботу двигуна. З безперервним розвитком і прогресом технологій промислової автоматизації, інвертор керування PLC буде широко використовуватися та просуватися в інших галузях.