Penggunaan gabungan pemacu frekuensi berubah (VFD) dan pengawal logik boleh atur cara (PLC) adalah sangat biasa dalam sistem automasi industri. Terdapat pelbagai kaedah untuk menghubungkan dan berkomunikasi antara mereka. Berikut adalah beberapa kaedah utama untuk penggunaan gabungan mereka:
I. Kaedah Sambungan
1. Kawalan Output Analog
● PLC menyediakan isyarat voltan 0–5V atau isyarat arus 4–20mA kepada VFD melalui modul keluaran analognya. Ini berfungsi sebagai input analog VFD, dengan itu mengawal frekuensi keluarannya.
● Kelebihan: Pendawaian mudah, keluk kelajuan lancar dan berterusan, operasi stabil dan pengaturcaraan PLC yang mudah.
● Kelemahan: Memerlukan padanan impedans antara modul output PLC dan input VFD; kos yang agak tinggi; langkah pembahagian voltan diperlukan untuk menampung julat isyarat voltan PLC; kabel kawalan yang panjang boleh menyebabkan penurunan voltan, menjejaskan kestabilan sistem.
2. Kawalan Output Digital
● Output digital PLC boleh disambungkan terus kepada input digital VFD untuk melaksanakan fungsi kawalan seperti masa mula/berhenti, hadapan/balik, joging, kelajuan dan pecutan/perlambatan.
● Kelebihan: Pendawaian mudah dan rintangan gangguan yang kuat.
● Kelemahan: Hanya menyokong peraturan kelajuan berperingkat; sambungan hubungan geganti memerlukan perhatian kepada kemungkinan salah operasi daripada sentuhan yang lemah; sambungan transistor memerlukan pertimbangan voltan dan kapasiti arus.
3. Sambungan Antara Muka Komunikasi RS-485
● Menggunakan antara muka bersiri RS-485 pada kedua-dua PLC dan VFD (sesetengah VFD juga menawarkan antara muka RS-232) untuk komunikasi melalui sambungan dua wayar.
● Kelebihan: Perkakasan ringkas, kos lebih rendah, mampu mengawal berbilang penyongsang (cth, sehingga 30 unit), dan boleh mengesan penyongsang sasaran dengan tepat untuk komunikasi melalui alamat atau mesej siaran.
● Nota: Keserasian protokol komunikasi mesti dipertimbangkan. Jika PLC dan penyongsang berkongsi protokol yang sama, pendawaian terus membolehkan membaca/menulis daftar penyongsang. Jika ia berbeza, program PLC mesti ditulis untuk mengendalikan format komunikasi VFD.
II. Kaedah Komunikasi
Di luar kaedah komunikasi yang dinyatakan dalam jenis sambungan di atas, kaedah komunikasi biasa berikut wujud:
1. Modbus-Kawalan Komunikasi RTU: Sesetengah VFD menyokong protokol Modbus-RTU, berkomunikasi dengan PLC melalui terminal RS-485. Kaedah ini memudahkan pengaturcaraan PLC berbanding pendekatan RS-485 tanpa protokol.
2. Kawalan Fieldbus: PLC bersambung kepada VFD melalui bas medan (cth, CC-Pautan, Profibus DP, DeviceNet) untuk-kelajuan tinggi, jarak-jauh dan komunikasi yang cekap. Kaedah ini menawarkan kelajuan, jarak lanjutan dan operasi yang stabil tetapi memerlukan kos yang lebih tinggi.
3. Kawalan Memori Diperluas: Sesuai untuk sistem dengan tidak lebih daripada 8 penyongsang, kaedah ini menggunakan memori yang diperluaskan untuk kawalan. Ia kos-rendah, mudah dipelajari dan digunakan, tetapi mempunyai skop aplikasi yang terhad.
III. Pertimbangan dalam Aplikasi Praktikal
Dalam aplikasi praktikal, pilihan kaedah sambungan dan komunikasi memerlukan pertimbangan menyeluruh terhadap senario aplikasi tertentu, keperluan kawalan dan belanjawan kos. Contohnya: - Kawalan keluaran analog sesuai untuk aplikasi yang memerlukan peraturan kelajuan lancar dan ketepatan kawalan tinggi. - Kawalan output digital sesuai untuk senario dengan keperluan kawalan yang agak mudah dan kekangan kos. - Antara muka komunikasi RS-485 atau kawalan bas medan sesuai untuk menyambungkan berbilang penyongsang pada jarak lanjutan.
Secara ringkasnya, kaedah penyepaduan antara VFD dan PLC adalah pelbagai. Jurutera harus memilih kaedah sambungan dan komunikasi yang sesuai berdasarkan keperluan sebenar untuk memastikan operasi sistem automasi industri yang stabil dan cekap.