Kombinovana upotreba frekventnih pretvarača (VFD) i programabilnih logičkih kontrolera (PLC) je vrlo česta u sistemima industrijske automatizacije. Postoje različite metode za povezivanje i komunikaciju između njih. Ispod su neke primarne metode za njihovu kombiniranu upotrebu:
I. Metode povezivanja
1. Kontrola analognog izlaza
● PLC obezbeđuje signal napona 0–5V ili strujni signal od 4–20mA VFD-u preko njegovog analognog izlaznog modula. Ovo služi kao analogni ulaz VFD-a, čime se kontrolira njegova izlazna frekvencija.
● Prednosti: Jednostavno ožičenje, glatka i kontinuirana kriva brzine, stabilan rad i jednostavno PLC programiranje.
● Nedostaci: Zahteva usklađivanje impedancije između PLC izlaznog modula i VFD ulaza; relativno visoka cijena; mjere za podjelu napona potrebne su da bi se prilagodio opseg signala napona PLC-a; dugi upravljački kablovi mogu uzrokovati pad napona, što utiče na stabilnost sistema.
2. Digitalna kontrola izlaza
● Digitalni izlazi PLC-a mogu se direktno povezati na digitalne ulaze VFD-a za implementaciju kontrolnih funkcija kao što su start/stop, naprijed/nazad, jog, brzina i vrijeme ubrzanja/usporavanja.
● Prednosti: Jednostavno ožičenje i jaka otpornost na smetnje.
● Nedostaci: Podržava samo stepenastu regulaciju brzine; kontaktne veze releja zahtijevaju pažnju na potencijalne pogrešne radnje zbog lošeg kontakta; tranzistorske veze zahtijevaju razmatranje naponskog i strujnog kapaciteta.
3. Veza sa RS-485 komunikacijskim sučeljem
● Koristi RS-485 serijski interfejs i na PLC-u i na VFD-u (neki VFD-ovi takođe nude RS-232 interfejse) za komunikaciju preko dvožične veze.
● Prednosti: Jednostavan hardver, niži trošak, sposoban da kontroliše više pretvarača (npr. do 30 jedinica) i može precizno locirati ciljni pretvarač za komunikaciju putem adrese ili emitovanih poruka.
● Napomena: Mora se uzeti u obzir kompatibilnost komunikacijskog protokola. Ako PLC i pretvarač dijele isti protokol, direktno ožičenje omogućava čitanje/upisivanje registara pretvarača. Ako se razlikuju, PLC programi moraju biti napisani za rukovanje komunikacijskim formatom VFD-a.
II. Komunikacijske metode
Osim komunikacijskih metoda spomenutih u gornjim tipovima povezivanja, postoje sljedeće uobičajene metode komunikacije:
1. Modbus-RTU komunikacijska kontrola: Neki VFD-ovi podržavaju Modbus-RTU protokol, komunicirajući sa PLC-ovima preko RS-485 terminala. Ovaj metod pojednostavljuje PLC programiranje u poređenju sa RS-485 pristupom bez protokola.
2. Fieldbus kontrola: PLC-ovi se povezuju na VFD-ove preko sabirnica polja (npr. CC-Link, Profibus DP, DeviceNet) za veliku-brzinu, udaljenu-i efikasnu komunikaciju. Ova metoda nudi brzinu, prošireni domet i stabilan rad, ali uzrokuje veće troškove.
3. Kontrola proširene memorije: Pogodno za sisteme sa najviše 8 pretvarača, ova metoda koristi proširenu memoriju za kontrolu. Niska je-cijena, laka za učenje i korištenje, ali ima ograničen opseg primjene.
III. Razmatranja u praktičnim primjenama
U praktičnim primenama, izbor metode povezivanja i komunikacije zahteva sveobuhvatno razmatranje specifičnih scenarija primene, kontrolnih zahteva i budžeta troškova. Na primjer: - Analogna izlazna kontrola je pogodna za aplikacije koje zahtijevaju glatku regulaciju brzine i visoku preciznost upravljanja. - Digitalna izlazna kontrola je prikladna za scenarije sa relativno jednostavnim zahtjevima upravljanja i ograničenjima troškova. - RS-485 komunikacioni interfejsi ili upravljanje sabirnicom polja su idealni za povezivanje više pretvarača na velikim udaljenostima.
Ukratko, metode integracije između VFD-a i PLC-a su različite. Inženjeri bi trebali odabrati odgovarajuće metode povezivanja i komunikacije na osnovu stvarnih zahtjeva kako bi osigurali stabilan i efikasan rad sistema industrijske automatizacije.