Kombinirana uporaba pogona s promjenjivom frekvencijom (VFD) i programabilnih logičkih kontrolera (PLC) vrlo je česta u industrijskim sustavima automatizacije. Postoje različite metode povezivanja i komunikacije među njima. Ispod su neke od primarnih metoda za njihovu kombiniranu upotrebu:
I. Metode povezivanja
1. Analogna izlazna kontrola
● PLC daje signal napona 0–5 V ili strujni signal 4–20 mA VFD-u putem svog analognog izlaznog modula. Ovo služi kao analogni ulaz VFD-a, čime se kontrolira njegova izlazna frekvencija.
● Prednosti: Jednostavno ožičenje, glatka i kontinuirana krivulja brzine, stabilan rad i jednostavno PLC programiranje.
● Nedostaci: Zahtijeva usklađivanje impedancije između PLC izlaznog modula i VFD ulaza; relativno visoka cijena; potrebne su mjere podjele napona kako bi se prilagodio raspon signala napona PLC-a; dugi upravljački kabeli mogu uzrokovati pad napona, što utječe na stabilnost sustava.
2. Digitalna kontrola izlaza
● Digitalni izlazi PLC-a mogu se izravno spojiti na digitalne ulaze VFD-a za implementaciju kontrolnih funkcija kao što su start/stop, naprijed/natrag, trčanje, brzina i vrijeme ubrzanja/usporenja.
● Prednosti: Jednostavno ožičenje i jaka otpornost na smetnje.
● Nedostaci: Podržava samo stepenastu regulaciju brzine; kontaktni spojevi releja zahtijevaju pozornost na mogući neispravan rad zbog lošeg kontakta; spojevi tranzistora zahtijevaju razmatranje napona i strujnog kapaciteta.
3. Priključak RS-485 komunikacijskog sučelja
● Koristi RS{2}}485 serijsko sučelje i na PLC-u i na VFD-u (neki VFD-ovi također nude RS-232 sučelja) za komunikaciju putem dvožilne veze.
● Prednosti: Jednostavan hardver, niža cijena, sposobnost upravljanja višestrukim pretvaračima (npr. do 30 jedinica) i može točno locirati ciljni pretvarač za komunikaciju putem adrese ili emitiranih poruka.
● Napomena: Mora se uzeti u obzir kompatibilnost komunikacijskog protokola. Ako PLC i pretvarač dijele isti protokol, izravno ožičenje omogućuje čitanje/pisanje registara pretvarača. Ako se razlikuju, PLC programi moraju biti napisani za obradu komunikacijskog formata VFD-a.
II. Komunikacijske metode
Osim komunikacijskih metoda navedenih u gore navedenim vrstama povezivanja, postoje sljedeće uobičajene komunikacijske metode:
1. Modbus-RTU kontrola komunikacije: Neki VFD-ovi podržavaju Modbus-RTU protokol, komunicirajući s PLC-ovima putem RS-485 terminala. Ova metoda pojednostavljuje PLC programiranje u usporedbi s RS-485 pristupom bez protokola.
2. Upravljanje sabirnicom polja: PLC-ovi se povezuju s VFD-ima preko sabirnica polja (npr. CC-Link, Profibus DP, DeviceNet) za veliku-brzinu,-udaljenost i učinkovitu komunikaciju. Ova metoda nudi brzinu, prošireni domet i stabilan rad, ali uzrokuje veće troškove.
3. Proširena kontrola memorije: Prikladna za sustave s ne više od 8 pretvarača, ova metoda koristi proširenu memoriju za kontrolu. Niske je-cijene, jednostavan za učenje i korištenje, ali ima ograničen opseg primjene.
III. Razmatranja u praktičnim primjenama
U praktičnim primjenama, odabir metode povezivanja i komunikacije zahtijeva sveobuhvatno razmatranje specifičnih scenarija primjene, zahtjeva za upravljanjem i proračuna troškova. Na primjer: - Analogna izlazna kontrola prikladna je za aplikacije koje zahtijevaju glatku regulaciju brzine i visoku preciznost upravljanja. - Digitalna izlazna kontrola prikladna je za scenarije s relativno jednostavnim zahtjevima upravljanja i ograničenjima troškova. - RS-485 komunikacijska sučelja ili kontrola sabirnice polja idealna su 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 temelju stvarnih zahtjeva kako bi osigurali stabilan i učinkovit rad sustava industrijske automatizacije.