تعمل قدرة التحكم المضمنة في vfd على دفع ذكاء الآلة إلى الحافة.
كتب جيف باين، مدير منتج AutomationDirect، مقالًا لعدد مارس 2019 من Design World، بعنوان: vfd لأجهزة PLC المدمجة للتحكم في الحركة والماكينة: اعتبارات البرمجة والإعداد. وأوضح باين كيف يمكن التحكم في محركات التيار المتردد بواسطة وحدات PLC خارجية أو داخلية، وكيفية دمج محركات الأقراص هذه.
على الرغم من أن محركات التيار المتردد يمكن أن تعمل بشكل مستقل، إلا أنها غالبًا ما يتم دمجها في أنظمة التشغيل الآلي للتحكم في سرعة محركات التيار المتردد ثلاثية الطور التي تعمل عادةً على تشغيل الناقلات والمراوح والمضخات. بالنسبة لهذا النوع من التحكم في السرعة، عادة ما يتم إقران محركات التيار المتردد مع PLC. لكن محركات التيار المتردد أصبحت أكثر فأكثر ذكاءً… بعضها يشتمل الآن على وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) مدمجة كمحركات أقراص ذكية.
1. نظرة عامة على محركات التيار المتردد
وأوضح باين أن محركات التيار المتردد تسمى غالبًا محركات التردد المتغير (VFD)، أو محركات التردد القابلة للتعديل (AFD) أو محولات التردد.
نحن نستخدم مصطلح تنظيم سرعة التردد المتغير لأن وظيفته الرئيسية هي تغيير سرعة محرك تحريضي يعمل بالتيار المتردد ثلاثي الطور. بالإضافة إلى منع التحميل الزائد، والبدء والتوقف غير الطارئ، والتسارع والتباطؤ، يوفر VFD أيضًا حماية من التحميل الزائد للمحرك. مبدأ عمل vfd هو تصحيح مصدر طاقة التيار المتردد المدخل إلى مصدر طاقة التيار المستمر، ثم عكس التيار المستمر يعود مصدر الطاقة إلى مصدر طاقة خرج تيار متردد ثلاثي الطور. يتم التحكم في الجهد والتردد لهذه الطاقة الناتجة العكسية بواسطة السائق لتغيير سرعة المحرك التعريفي AC ثلاثي الطور.
يمكن التحكم في VFDs بشكل منفصل (تحكم بسلكين أو ثلاثة أسلاك)، تناظريًا أو رقميًا. يوفر إعداد التحكم ثنائي الأسلاك إدخال أمر التشغيل وإدخال الاتجاه إلى محرك الأقراص. يتم التحكم في محرك الأقراص بثلاثة أسلاك، ويتم إضافة أمر الإيقاف إلى مدخل التحكم في محرك الأقراص.
يمكن أن تكون طريقة التحكم في محرك بسلكين أو ثلاثة أسلاك من خلال الزر اليدوي، أو إخراج مرحل تنشيط PLC، أو إخراج إشارة منفصلة PLC. قد تكون الوظائف الأخرى، مثل الركض والسرعات المتغيرة والتحكم في التسارع والتحكم في التباطؤ، قابلة للبرمجة أيضًا. يمكن أيضًا التحكم في العديد من محركات vfd، مثل محركات التيار المتردد من سلسلة AutomationDirect durpulse GS4، ومراقبتها بواسطة PLC خارجي.
2. الاتصال الرقمي بين plc وvfd
بالإضافة إلى المدخلات المنفصلة والتناظرية، تستخدم أجهزة PLC عادةً الاتصالات الرقمية مثل Modbus ASCII وModbus RTU أو من خلال بروتوكولات Ethernet الصناعية التي تم إنشاؤها خصيصًا للتحكم في الوقت الفعلي للتحكم في vfd. وقال باين إن هذا الاتصال الرقمي ثنائي الاتجاه عادة ما يسمح لـ PLC بالتحكم في جميع أوامر المحرك، ومراقبة جميع معلمات المحرك في نفس الوقت، وقراءة متغيرات المحرك، ورموز الحالة والخطأ. قد يتضمن ذلك أكثر من 100 أمر ومعلمة ورموز الحالة والخطأ.
وظائف المراقبة والتحكم في محرك الأقراص المبرمج مسبقًا (من خلال الاتصال المنفصل) تجعل النظام أكثر ذكاءً. يلزم وجود رابط تسلسلي أو Ethernet بين PLC ومحرك الأقراص؛ بالنسبة لشبكة إيثرنت، يلزم وجود محور أو محول أيضًا. تساهم القدرة على تكوين محركات PLC والتحكم فيها ومراقبتها من خلال الاتصالات الرقمية في أنظمة التشغيل الآلي المستقبلية.
3. محرك AC مع PLC مدمج
إن التحكم PLC في vfd متطور للغاية، وهناك العديد من خيارات التحكم والتكوين والمراقبة. ومع ذلك، أصبحت الأجهزة المتطورة أكثر ذكاءً، وكذلك الأمر بالنسبة لـ vfd المزود بـ plc المدمج. توفر VFDs جميع وظائف التحكم الدقيقة في السرعة المتغيرة التي يوفرها محرك تحكم PLC منفصل، ولكن في حزمة مدمجة، ليست هناك حاجة لدمج PLC والقيادة.
عادةً ما يحتوي هذا النوع من محركات الأقراص الذكية على لوحة واجهة تشغيل مدمجة ولوحة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC). من خلال لوحة الواجهة، يمكنك التحكم في VFD وعرض (وضبط) معلماته.
توفر محركات الأقراص WEG-CFW300 AC هذه من AutomationDirect أداءً عاليًا بحجم صغير، بالإضافة إلى واجهة تشغيل مدمجة وPLC ناعم. إنها تلغي الحاجة إلى شراء وتركيب ودمج وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) ومحركات الأقراص الخارجية.
يمكن تنزيل البرنامج من جهاز كمبيوتر إلى منفذ محرك الأقراص عبر اتصال USB لإنشاء أنظمة تحكم مخصصة، والتي يمكن برمجتها في جزء SoftPLC من محرك الأقراص.
4. تطبيق القيادة
تُستخدم سيور النقل الذكية في العجانات والخلاطات و آلات التعبئة والتغليف. وقال باين إن التطبيقات النموذجية الأخرى تشمل المراوح، والعادم، ومضخات الطرد المركزي، والكريات، والمنصات النقالة، والمحرضين، والتحكم في الحزام الناقل.
لتشغيل VFD بشكل صحيح وتشغيل خرج الملف اللولبي، تتطلب العديد من تطبيقات الناقل والبوابة مراقبة الإدخال من عدة أجهزة استشعار.
يمكن لـ VFD المزود بـ PLC ناعم مدمج مراقبة المستشعرات وتشغيل منطق البرمجة لتقديم المنتجات بشكل مناسب.
يمكن لبرنامج التشغيل الذكي المزود بـ PLC مدمج، والذي تم اختياره بعناية لتلبية متطلبات الحمل الكامل الحالية والحمل الزائد ودرجة الحرارة، مراقبة أجهزة الاستشعار واتخاذ قرارات البرنامج والتحكم في برنامج التشغيل والأجهزة الميدانية.
في مجموعة من التطبيقات، يمكن لمحركات الأقراص الذكية عادةً التحكم في الجهاز أو النظام بأكمله، مما يساعد على التخلص من الحاجة إلى شراء وتركيب ودمج وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة وواجهات المشغل المنفصلة.
