شرح 3 طرق شائعة لتوصيل PLC ب VFD

هناك علاقة تبعية بين PLC (وحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة) و VFD (محرك التردد المتغير). يمكن استخدام كلاهما للتحكم في عمليات المحركات، ولكنهما يؤديان أدوارًا مختلفة. إن PLC هو وحدة تحكم قابلة للبرمجة، في حين أن VFD هو عادةً أحد الأجهزة التي يديرها PLC.

بالمقارنة مع VFD، فإن PLC لديه نطاق أوسع من الوظائف. ويمكنه التحكم ليس فقط في المحركات ولكن أيضًا في أنواع أخرى مختلفة من المعدات. يوفر تغطية أوسع للتطبيقات ودقة تحكم أعلى. لا يمكن برمجة VFD؛ فهو ببساطة يضبط سرعة المحرك عن طريق تغيير تردد وجهد مصدر الطاقة. يمكن أن يكون تردد خرج محرك VFD ثابتًا أو منظمًا ديناميكيًا بواسطة PLC.

يمكن برمجة المجلس التشريعي المنطقي القابل للبرمجة للتحكم في الأجهزة الكهربائية، وإجراء العمليات المنطقية، ومعالجة البيانات، والتعامل مع مهام الاتصال.

عادةً ما يتبع الاتصال بين وحدة التحكم المنطقية المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) ومزود الترددات الراديوية المتغيرة عادةً بروتوكول الاتصال التسلسلي USS، والذي يعمل على مبدأ السيد والعبد. في ناقل واحد، يمكن توصيل جهاز رئيسي واحد وما يصل إلى 31 جهازاً تابعاً. يرسل السيد رسائل لتحديد الجهاز التابع الذي سيتواصل معه. لا يمكن للأجهزة التابعة بدء الاتصال أو التحدث مع بعضها البعض مباشرةً.

توجد بشكل عام ثلاث طرق شائعة لتوصيل وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة PLC بمحرك الترددات الراديوية المتردد VFD:

1. التحكم في الإشارات التناظرية

يُخرج PLC جهدًا تناظريًا (0-5 فولت) أو تيارًا (4-20 مللي أمبير) عبر وحدة الخرج التناظرية الخاصة به. يتم تغذية هذه الإشارة إلى VFD كمدخل له للتحكم في تردد الخرج. هذه الطريقة سهلة التوصيل بالأسلاك ولكنها تتطلب مطابقة مقاومة خرج PLC مع مدخلات VFD. عادة ما تكون الوحدات التناظرية أكثر تكلفة، وقد تكون هناك حاجة إلى مقسم جهد لضمان توافق الإشارة. بالإضافة إلى ذلك، يجب توجيه أسلاك الطاقة وأسلاك التحكم بشكل منفصل لتقليل الضوضاء الكهربائية.

2. التحكم في الإشارات الرقمية (الإدخال/الإخراج المنفصل)

يمكن للمخرجات الرقمية لوحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) التحكم مباشرةً في أطراف المدخلات الرقمية لمحرك الترددات الراديوية المتغيرة. هذا النهج مباشر ويوفر مناعة قوية ضد الضوضاء. يمكن استخدامه للتحكم في بدء/إيقاف التشغيل، والدوران الأمامي/الخلفي، وعمليات الهرولة، واختيار مستوى السرعة، ووقت التسارع/التباطؤ. ومع ذلك، فهو يدعم فقط التحكم في السرعة القائم على الخطوة (وليس المستمر). إذا تم استخدام المرحلات، فقد يؤدي ضعف الاتصال إلى حدوث عطل. إذا تم استخدام الترانزستورات، فيجب مراعاة تصنيفات الجهد والتيار الخاصة بها لضمان موثوقية النظام. وعلاوة على ذلك، عند تصميم دائرة مدخلات VFD، يجب توخي الحذر بشكل خاص إذا تم استخدام الأحمال الاستقرائية (مثل المرحلات)، حيث أن التبديل قد ينتج عنه تيارات متزايدة يمكن أن تتسبب في سوء تصرف VFD.

3. اتصال تسلسلي RS-485

معظم أجهزة Siemens VFDs مزودة بواجهة RS-485 (بعضها يدعم أيضًا RS-232). يستخدم RS-485 إعداداً ثنائي الأسلاك وهو مصمم للبيئات الصناعية. يمكن لناقل RS-485 واحد توصيل ما يصل إلى 30
محركات VFDs. يمكن لوحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة PLC التواصل مع محركات أقراص محددة عن طريق العنوان أو عبر أوامر البث. في هذا الإعداد، يعمل المجلس التشريعي المنطقي القابل للبرمجة (PLC) كجهاز رئيسي، وتعمل محركات VFDs كأجهزة تابعة تستجيب للتعليمات.

إيجابيات وسلبيات طريقة التوصيل الثلاثي PLC-VFD

ملخص: أفضل الطرق لتوصيل PLC و VFD

• التناظرية→“دقة عالية ولكن حساسة”: مناسبة للتنظيم الدقيق المستمر، ولكنها عرضة للتداخل والمسافات الطويلة;
• رقمي→“متينة وفعالة من حيث التكلفة”: ملك مقاومة التداخل، الخيار الأول للتكلفة المنخفضة، ولكن لا تتوقع تحكمًا دقيقًا;
• التواصل→“ذكية ولكن باهظة الثمن”: جوهر مصنع المستقبل الذي يقايض المال بالكفاءة والدقة.

القواعد الذهبية للاختيار:

• سيناريوهات بسيطة(أقل من 3 أجهزة) → التحكم في التبديل;
• ​التنظيم الدقيق(حلقة مغلقة لدرجة الحرارة/الضغط) → تحكم تناظري;
• تكامل النظام(أكثر من 5 أجهزة + مراقبة مطلوبة) → اذهب للتحكم في الاتصالات.