أنا. مقدمة
في أنظمة التحكم في الأتمتة الصناعية، أصبح الاستخدام المشترك لوحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) ومحركات التردد المتغيرة وسيلة رئيسية لتحقيق التحكم الفعال والدقيق. برزت شركة Mitsubishi PLC كشركة رائدة في مجال الأتمتة الصناعية نظرًا لأدائها المتميز ومجموعة واسعة من التطبيقات. ستوفر هذه المقالة نظرة عامة تفصيلية على الطرق المختلفة للتحكم في محركات التيار المتردد باستخدام أجهزة Mitsubishi PLC، بما في ذلك التحكم في الإشارة الرقمية، والتحكم في الإشارة التناظرية، والتحكم في الاتصالات الحرة لبروتوكول RS-485-، والتحكم في اتصالات Modbus-RTU، والتحكم في ناقل المجال، مدعومًا بالبيانات والمعلومات ذات الصلة.
ثانيا. التحكم في الإشارات الرقمية
يعد التحكم في الإشارة الرقمية طريقة أساسية للتحكم في محركات التردد المتغير (VFDs) باستخدام شركة Mitsubishi PLC. تقوم هذه الطريقة بتوصيل مخرجات PLC وأطراف COM بمنافذ STF (البدء الأمامي) وRH (السرعة العالية) وRM (السرعة المتوسطة) وRL (السرعة المنخفضة) الخاصة بـ VFD للتحكم في تشغيل VFD، وإيقافه، وإعادة ضبطه، وتشغيل -السرعات المتعددة. ومع ذلك، نظرًا لأن هذه الطريقة تعتمد على التحكم في الإشارة الرقمية، فإن منحنى التحكم في السرعة ليس منحنى مستمرًا وسلسًا. وبالتالي، لا يمكن تحقيق تنظيم دقيق للسرعة-، وتكون دقة التحكم في السرعة منخفضة نسبيًا.
فيما يتعلق بتوصيلات الأجهزة، فإن نقاط الإخراج ونقاط COM الخاصة بـ Mitsubishi PLC (سلسلة MR أو MT) متصلة مباشرة بالمنافذ المقابلة على VFD. فيما يتعلق ببرمجة البرامج، يتحكم PLC في مجموعات مختلفة من أطراف VFD عبر البرمجة لتحقيق -تشغيل متعدد السرعات. على سبيل المثال، عند تنشيط نقطة خرج PLC Y0، يستقبل طرف STF الخاص بالعاكس الإشارة، ويبدأ المحرك في الدوران للأمام؛ عندما يتم تنشيط Y1، تستقبل محطة RH للعاكس الإشارة، ويعمل المحرك بسرعة عالية؛ وما إلى ذلك، وبالتالي تحقيق التحكم في السرعات المتعددة-.
ثالثا. التحكم في الإشارة التناظرية
يعد التحكم في الإشارة التناظرية طريقة أخرى شائعة الاستخدام للتحكم في العاكسات باستخدام شركة Mitsubishi PLC. تتضمن هذه الطريقة تكوين وحدات الإخراج التناظرية لـ PLC (مثل FX1N-1DA-BD، وFX0N-3A، وFX2N-2DA، وFX2N-4DA، وما إلى ذلك) لتحويل المخرجات الرقمية لـ PLC إلى إشارات تناظرية (مثل الجهد أو التيار)، والتي يتم إدخالها بعد ذلك إلى أطراف الإدخال التناظرية للعاكس، وبالتالي تمكين الضبط المستمر والسلس لسرعة العاكس.
فيما يتعلق بتوصيلات الأجهزة، يجب أن يكون PLC مجهزًا بوحدات الإخراج التناظرية المناسبة، ويجب توصيل أطراف إخراج الوحدة بمحطات الإدخال التناظرية للعاكس. فيما يتعلق ببرمجة البرامج، يتحكم PLC في قيم الإخراج لوحدات الإخراج التناظرية عبر برنامج، وبالتالي تحقيق تنظيم مستمر لسرعة VFD. على سبيل المثال، عندما يحتاج المحرك إلى التشغيل بسرعة معينة، يمكن لـ PLC حساب قيمة الإخراج التناظري المقابلة وإرسالها إلى VFD عبر وحدة الإخراج التناظرية، مما يجعل المحرك يعمل بالسرعة المحددة.
تجدر الإشارة إلى أنه في خطوط الإنتاج -الكبيرة الحجم، نظرًا لطول كابلات التحكم، قد يتأثر التحكم في الإشارة التناظرية بانخفاض الجهد على طول الخط، مما يؤثر على استقرار النظام وموثوقيته. بالإضافة إلى ذلك، من منظور اقتصادي، يعد التحكم في الإشارة التناظرية مكلفًا نسبيًا.
رابعا. RS-485 التحكم في الاتصالات بدون بروتوكول
يعد التحكم في الاتصالات بدون بروتوكول RS-485 طريقة مستخدمة على نطاق واسع للتحكم في المحولات باستخدام أجهزة PLC من Mitsubishi. تقوم هذه الطريقة بتوصيل واجهة الاتصال RS-485 الخاصة بـ PLC بواجهة الاتصال RS-485 الخاصة بالعاكس لتسهيل تبادل البيانات ونقل الأوامر بين PLC والعاكس. توفر هذه الطريقة مزايا الأجهزة البسيطة والتكلفة المنخفضة، ويمكنها التحكم في ما يصل إلى 32 عاكسًا.
فيما يتعلق بتوصيل الأجهزة، ما عليك سوى توصيل واجهة الاتصال RS-485 الخاصة بـ PLC بواجهة الاتصال RS-485 الخاصة بالعاكس. بالنسبة لبرمجة البرامج، يستخدم PLC تعليمات الاتصال التسلسلي RS لبرمجة النظام، مما يتيح تبادل البيانات ونقل الأوامر باستخدام العاكس. على سبيل المثال، يمكن لـ PLC إرسال أوامر مثل البدء، والإيقاف، وإعدادات السرعة إلى العاكس. عند تلقي هذه الأوامر، يقوم العاكس بتنفيذ العمليات المقابلة ويرسل حالة التشغيل الخاصة به إلى PLC.
V. Modbus-التحكم في اتصالات RTU
يعد التحكم في اتصالات Modbus-RTU طريقة جديدة للتحكم في العاكسات باستخدام Mitsubishi PLC. تقوم هذه الطريقة بتوصيل واجهة الاتصال RS-485 الخاصة بـ PLC بواجهة الاتصال RS-485 الخاصة بالعاكس وتستخدم بروتوكول Modbus-RTU للاتصال. في حين أن هذه الطريقة توفر ميزة البرمجة البسيطة والمريحة، إلا أن عبء عمل برمجة PLC يظل كبيرًا.
فيما يتعلق باتصال الأجهزة، فإن الإعداد مماثل لإعداد بروتوكول -التحكم في اتصالات RS-485 المجاني؛ ما عليك سوى توصيل واجهة الاتصال RS-485 الخاصة بـ PLC بواجهة الاتصال RS-485 الخاصة بالعاكس. فيما يتعلق ببرمجة البرامج، تتم برمجة PLC باستخدام بروتوكول Modbus-RTU لتسهيل تبادل البيانات ونقل الأوامر مع العاكس. على سبيل المثال، يمكن لـ PLC إرسال أوامر إلى العاكس لقراءة حالة التشغيل الخاصة به أو تعيين المعلمات. عند تلقي هذه الأوامر، يقوم العاكس بتنفيذ العمليات المقابلة وإرجاع بيانات الاستجابة إلى PLC.
سادسا. التحكم في ناقل المجال
يعد التحكم في Fieldbus طريقة متقدمة للتحكم في العاكسات باستخدام أجهزة PLC من Mitsubishi. تستخدم هذه الطريقة تقنية fieldbus لتسهيل تبادل البيانات ونقل الأوامر بين PLC والعاكس. يمكن تجهيز محولات Mitsubishi بأنواع مختلفة من خيارات الاتصال، مثل خيار FR-A5NC لـ CC-Link fieldbus وخيار FR-A5AP(A) لـ Profibus DP fieldbus. توفر هذه الطريقة مزايا مثل سرعة الاتصال العالية وقدرة نقل البيانات الكبيرة ومقاومة التداخل القوية.
فيما يتعلق بتوصيلات الأجهزة، يجب أن يكون PLC والعاكس مجهزين بواجهات اتصال ناقل المجال وخيارات الاتصال المقابلة. فيما يتعلق ببرمجة البرامج، تتم برمجة PLC باستخدام بروتوكول fieldbus لتسهيل تبادل البيانات مع العاكس.