يعد الاستخدام المشترك لمحركات التردد المتغير (VFDs) وأجهزة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) أمرًا شائعًا جدًا في أنظمة الأتمتة الصناعية. هناك طرق مختلفة للاتصال والتواصل فيما بينهم. فيما يلي بعض الطرق الأساسية لاستخدامها المشترك:
I. طرق الاتصال
1. التحكم في الإخراج التناظري
● يوفر PLC إشارة جهد 0-5 فولت أو إشارة تيار 4-20 مللي أمبير إلى VFD عبر وحدة الإخراج التناظرية الخاصة به. يعمل هذا كمدخل تناظري لـ VFD، وبالتالي التحكم في تردد الخرج.
● المزايا: أسلاك بسيطة، منحنى سرعة سلس ومستمر، تشغيل مستقر، وبرمجة PLC مباشرة.
● العيوب: يتطلب مطابقة المعاوقة بين وحدة إخراج PLC ومدخل VFD؛ تكلفة عالية نسبيا هناك حاجة إلى إجراءات تقسيم الجهد لاستيعاب نطاق إشارة الجهد الخاص بـ PLC؛ قد تتسبب كابلات التحكم الطويلة في انخفاض الجهد، مما يؤثر على استقرار النظام.
2. التحكم في الإخراج الرقمي
● يمكن توصيل المخرجات الرقمية لـ PLC مباشرة بالمدخلات الرقمية لـ VFD لتنفيذ وظائف التحكم مثل التشغيل/الإيقاف، للأمام/للخلف، والركض، والسرعة، وتوقيت التسارع/التباطؤ.
● المزايا: أسلاك بسيطة ومقاومة قوية للتداخل.
● العيوب: يدعم فقط تنظيم السرعة المتدرجة؛ تتطلب اتصالات اتصال الترحيل الانتباه إلى سوء التشغيل المحتمل من ضعف الاتصال؛ اتصالات الترانزستور تتطلب النظر في الجهد والقدرة الحالية.
3. اتصال واجهة الاتصالات RS-485
● يستخدم الواجهة التسلسلية RS-485 على كل من PLC وVFD (بعض VFDs توفر أيضًا واجهات RS-232) للاتصال عبر اتصال ثنائي السلك.
● المزايا: أجهزة بسيطة، تكلفة أقل، قادرة على التحكم في محولات متعددة (على سبيل المثال، ما يصل إلى 30 وحدة)، ويمكن تحديد موقع العاكس المستهدف بدقة للاتصال عبر العنوان أو رسائل البث.
● ملاحظة: يجب مراعاة توافق بروتوكول الاتصال. إذا كان PLC والعاكس يشتركان في نفس البروتوكول، فإن التوصيل المباشر يتيح قراءة/كتابة سجلات العاكس. إذا كانت مختلفة، فيجب كتابة برامج PLC للتعامل مع تنسيق اتصال VFD.
ثانيا. طرق الاتصال
بالإضافة إلى طرق الاتصال المذكورة في أنواع الاتصال أعلاه، توجد طرق الاتصال الشائعة التالية:
1. التحكم في اتصالات Modbus-RTU: تدعم بعض VFDs بروتوكول Modbus-RTU، والتواصل مع PLCs عبر أطراف RS-485. تعمل هذه الطريقة على تبسيط برمجة PLC مقارنة بأسلوب RS-485 الخالي من البروتوكول.
2. التحكم في Fieldbus: تتصل PLCs بـ VFDs عبر ناقل المجال (على سبيل المثال، CC-Link وProfibus DP وDeviceNet) للسرعة العالية-والمسافة-الطويلة والاتصالات الفعالة. توفر هذه الطريقة السرعة والمدى الممتد والتشغيل المستقر ولكنها تتطلب تكاليف أعلى.
3. التحكم في الذاكرة الموسعة: مناسب للأنظمة التي لا تحتوي على أكثر من 8 محولات، تستخدم هذه الطريقة ذاكرة موسعة للتحكم. إنها منخفضة التكلفة-، وسهلة التعلم والاستخدام، ولكنها ذات نطاق تطبيق محدود.
ثالثا. اعتبارات في التطبيقات العملية
في التطبيقات العملية، يتطلب اختيار طريقة الاتصال والاتصال دراسة شاملة لسيناريوهات التطبيق المحددة ومتطلبات التحكم وميزانيات التكلفة. على سبيل المثال: - يعد التحكم في الإخراج التناظري مناسبًا للتطبيقات التي تتطلب تنظيمًا سلسًا للسرعة ودقة تحكم عالية. - يعد التحكم في الإخراج الرقمي مناسبًا للسيناريوهات ذات متطلبات التحكم البسيطة نسبيًا وقيود التكلفة. - تعتبر واجهات الاتصال RS-485 أو التحكم في ناقل المجال مثالية لتوصيل محولات متعددة عبر مسافات ممتدة.
باختصار، طرق التكامل بين VFDs وPLCs متنوعة. يجب على المهندسين اختيار طرق الاتصال والاتصال المناسبة بناءً على المتطلبات الفعلية لضمان التشغيل المستقر والفعال لأنظمة الأتمتة الصناعية.