I. Inleiding
In industriële automatiseringsbesturingssystemen is het gecombineerde gebruik van PLC's (Programmable Logic Controllers) en frequentieregelaars een sleutelmethode geworden voor het bereiken van efficiënte en nauwkeurige besturing. Mitsubishi PLC's zijn uitgegroeid tot leiders op het gebied van industriële automatisering vanwege hun uitstekende prestaties en brede scala aan toepassingen. Dit artikel geeft een gedetailleerd overzicht van verschillende methoden voor het besturen van frequentieregelaars met Mitsubishi PLC's, waaronder digitale signaalbesturing, analoge signaalbesturing, RS-485-protocol-vrije communicatiebesturing, Modbus-RTU-communicatiebesturing en veldbusbesturing, ondersteund door relevante gegevens en informatie.
II. Digitale signaalcontrole
Digitale signaalbesturing is een fundamentele methode voor het besturen van frequentieregelaars (VFD's) met behulp van Mitsubishi PLC's. Deze methode verbindt de uitgangs- en COM-terminals van de PLC met de STF (Forward Start), RH (High Speed), RM (Medium Speed) en RL (Low Speed) poorten van de VFD om de start-, stop-, reset- en multi-snelheidswerking van de VFD te regelen. Omdat deze methode echter afhankelijk is van digitale signaalbesturing, is de snelheidsregelcurve geen continue, vloeiende curve. Bijgevolg kan er geen fijnmazige snelheidsregeling-worden bereikt, en is de nauwkeurigheid van de snelheidsregeling relatief laag.
Qua hardwareverbindingen zijn de uitgangspunten en COM-punten van de Mitsubishi PLC (MR- of MT-serie) rechtstreeks verbonden met de overeenkomstige poorten op de VFD. Op het gebied van softwareprogrammering bestuurt de PLC verschillende combinaties van VFD-terminals via programmering om werking met meerdere- snelheden te realiseren. Wanneer PLC-uitgangspunt Y0 bijvoorbeeld wordt geactiveerd, ontvangt de STF-terminal van de omvormer het signaal en begint de motor vooruit te draaien; wanneer Y1 wordt geactiveerd, ontvangt de RH-terminal van de omvormer het signaal en draait de motor op hoge snelheid; enzovoort, waardoor controle op meerdere- snelheden wordt bereikt.
III. Analoge signaalcontrole
Analoge signaalbesturing is een andere veelgebruikte methode voor het besturen van omvormers met Mitsubishi PLC's. Deze methode omvat het configureren van de analoge uitgangsmodules van de PLC (zoals FX1N-1DA-BD, FX0N-3A, FX2N-2DA, FX2N-4DA, enz.) om de digitale uitgangen van de PLC om te zetten in analoge signalen (zoals spanning of stroom), die vervolgens worden ingevoerd naar de analoge ingangsklemmen van de omvormer, waardoor een continue en soepele aanpassing van de snelheid van de omvormer mogelijk wordt.
Wat de hardwareverbindingen betreft, moet de PLC zijn uitgerust met de juiste analoge uitgangsmodules en moeten de uitgangsklemmen van de module worden aangesloten op de analoge ingangsklemmen van de omvormer. Wat de softwareprogrammering betreft, bestuurt de PLC de uitgangswaarden van de analoge uitgangsmodules via een programma, waardoor een continue snelheidsregeling van de VFD wordt bereikt. Wanneer de motor bijvoorbeeld op een specifiek toerental moet draaien, kan de PLC de overeenkomstige analoge uitgangswaarde berekenen en deze via de analoge uitgangsmodule naar de VFD sturen, waardoor de motor op het opgegeven toerental gaat werken.
Opgemerkt moet worden dat bij grootschalige productielijnen, vanwege de lengte van de besturingskabels, de controle van het analoge signaal kan worden beïnvloed door spanningsdalingen langs de lijn, waardoor de stabiliteit en betrouwbaarheid van het systeem worden beïnvloed. Bovendien is analoge signaalbesturing vanuit economisch perspectief relatief duur.
IV. RS-485 protocolvrije communicatiecontrole
RS-485-protocolvrije communicatiebesturing is een veelgebruikte methode voor het besturen van omvormers met Mitsubishi PLC's. Deze methode verbindt de RS-485-communicatie-interface van de PLC met de RS-485-communicatie-interface van de omvormer om gegevensuitwisseling en commandooverdracht tussen de PLC en de omvormer te vergemakkelijken. Deze methode biedt de voordelen van eenvoudige hardware en lage kosten, en kan tot 32 omvormers besturen.
Wat de hardwareaansluiting betreft, sluit u eenvoudigweg de RS-485-communicatie-interface van de PLC aan op de RS-485-communicatie-interface van de omvormer. Voor softwareprogrammering gebruikt de PLC RS-seriële communicatie-instructies om het systeem te programmeren, waardoor gegevensuitwisseling en opdrachtoverdracht met de omvormer mogelijk wordt. De PLC kan bijvoorbeeld opdrachten zoals start, stop en snelheidsinstelling naar de omvormer sturen. Na ontvangst van deze commando's voert de omvormer de bijbehorende handelingen uit en stuurt zijn bedrijfsstatus terug naar de PLC.
V. Modbus-RTU-communicatiecontrole
Modbus-RTU-communicatiebesturing is een nieuwe methode voor het besturen van omvormers met behulp van een Mitsubishi PLC. Deze methode verbindt de RS-485-communicatie-interface van de PLC met de RS-485-communicatie-interface van de omvormer en gebruikt het Modbus-RTU-protocol voor communicatie. Hoewel deze methode het voordeel biedt van eenvoudige en gemakkelijke programmering, blijft de werklast voor PLC-programmering aanzienlijk.
Wat de hardwareverbinding betreft, is de installatie identiek aan die van protocol-vrije RS-485-communicatiecontrole; Sluit eenvoudigweg de RS-485-communicatie-interface van de PLC aan op de RS-485-communicatie-interface van de omvormer. Wat de softwareprogrammering betreft, wordt de PLC geprogrammeerd met behulp van het Modbus-RTU-protocol om de gegevensuitwisseling en opdrachtoverdracht met de omvormer te vergemakkelijken. De PLC kan bijvoorbeeld opdrachten naar de omvormer sturen om de bedrijfsstatus ervan uit te lezen of parameters in te stellen. Na ontvangst van deze commando's voert de omvormer de bijbehorende handelingen uit en stuurt de antwoordgegevens terug naar de PLC.
VI. Veldbusbesturing
Veldbusbesturing is een geavanceerde methode voor het besturen van omvormers met behulp van Mitsubishi PLC's. Deze methode maakt gebruik van veldbustechnologie om de gegevensuitwisseling en opdrachtoverdracht tussen de PLC en de omvormer te vergemakkelijken. Mitsubishi-omvormers kunnen worden uitgerust met verschillende soorten communicatieopties, zoals de FR-A5NC-optie voor CC-Link-veldbus en de FR-A5AP(A)-optie voor Profibus DP-veldbus. Deze methode biedt voordelen zoals hoge communicatiesnelheid, grote datatransmissiecapaciteit en sterke interferentieweerstand.
Wat de hardwareverbindingen betreft, moeten de PLC en de omvormer zijn uitgerust met de bijbehorende veldbuscommunicatie-interfaces en communicatiemogelijkheden. Wat de softwareprogrammering betreft: de PLC wordt geprogrammeerd met behulp van het veldbusprotocol om de gegevensuitwisseling met de omvormer te vergemakkelijken.