PLC thực hiện điều khiển linh hoạt các logic theo sự cài đặt lập trình của kỹ sư. PLC giúp điều khiển với những thuật toán điều khiển phức tạp hơn. Phương pháp điều khiển bằng PLC sẽ cho phép khả năng vận hành của hệ thống chính xác bền bỉ hơn. Quá trình điều khiển vận hành bảo trì tiết kiệm chi phí và thời gian. Tuy nhiên nhược điểm là chi phí đầu tư ban đầu cao.
Bạn đang xem: Dùng plc điều khiển biến tần bằng tín hiệu analog
Phần cứng của PLC bao gồm các đầu vào ra số ( I/O digital) và các đầu vào ra tương tự có thể dùng để kết nối với biến tần đề ra các lệnh điều khiển cũng như giám sát. PLC có thể đưa ra các lệnh chạy, dừng, đảo chiều,v.v.. rời rạc và biến tần sẽ nhận các tín hiệu đó từ PLC thông qua các chân điều khiển DI(Digital Input). Và PLC cũng nhận các tín hiệu trạng thái từ các đầu ra của biến tần đưa về PLC để xử lí như các trạng thái: biến tần chạy, động cơ báo lỗi, biến tần báo lỗi, mất pha đầu vào biến tần, biến tần sẵn sàng hoạt động,.v,v.
Thông qua tín hiệu tương tự ( Analog) đầu ra của PLC có thể đặt thay đổi tần số của biến tần từ đó thay đổi tốc độ của động cơ. Các đầu ra tương tự của PLC có thể xuất ra bao gồm: 0…10V, 1…5V, 4…20m
A, 0…20m
A. Đồng thời biến tần cũng xuất tín hiệu phản hồi về PLC để PLC xử lí.
Một số phần cứng PLC có thể đọc xử lí xung tốc độ cao thì việc đọc xung phản hồi từ động cơ về từ dữ liệu đố PLC cũng có thể đưa ra các tín hiệu phù hợp với yêu cầu hệ thống. Ngoài ra việc đối với một số biến tần như biến tần Inovance MD310 có thể nhận được xung đầu vào tốc độ cao thì việc khi PLC xuất được tín hiệu xung tốc độ cao đầu ra thì biến tần cũng có thể nhận tín hiệu và thay đổi tốc độ theo tín hiệu xung đó.
2. PLC điều khiển biến tần qua truyền thông
Với phương thức này để kết nối PLC với biến tần chỉ cần duy nhất một cáp hai dây đơn giữa các đầu cuối Modbus / RS-485 của cả hai thiết bị.
Bằng cách sử dụng các lệnh Modbus thích hợp được truyền tới VFD, PLC có thể đưa ra tất cả các lệnh tương tự (ví dụ: Dừng, Chuyển tiếp, Đảo ngược, điều khiển tốc độ) như phương pháp kết nối ở trên nhưng sử dụng ít dây hơn. Ngoài ra PLC có thể đọc được tất cả các dữ liệu từ biến tần mà với phương pháp kết nối thông qua tín hiệu số và tương tự còn hạ chế.
Ngoài ra còn một ưu điềm trong việc kết nối PLC với biến tần là có thể kết nối nhiều biến tần với 1 PLC chỉ thông qua 2 đường cáp đơn. Mỗi biến tần sẽ được gán một địa chỉ riêng vậy nên PLC hoàn toàn có thể đọc ghi dữ liệu trên các thanh ghi của các con biến tần khác nhau.
Nhược điểm của phương pháp điều khiển thông qua truyền thông so với điều khiển thông qua tín hiệu số và tương tự:
Modbus nhất thiết phải chậm hơn điều khiển bằng dây chuyên dụng vì PLC không thể đồng thời đưa ra các lệnh khác nhau trên mạng. Ví dụ: nếu PLC cần yêu cầu VFD bắt đầu quay động cơ của nó theo hướng thuận với tốc độ 1100 vòng / phút, hệ thống dựa trên Modbus sẽ cần phát hành hai mã Modbus riêng biệt trong khi hệ thống có dây riêng lẻ có thể phát hành các lệnh này cùng một lúc . Tuy nhiên, nhược điểm này hầu như không đáng xem xét nếu mạng Modbus giao tiếp ở tốc độ cao hợp lý (hàng nghìn bit mỗi giây).Mức độ tin cậy khi một dây đến thiết bị bị đứt hoặc tuột khỏi thiết bị sẽ gây ra việc PLC bị vô hiệu hóa việc giám sát trên toàn hệ thống.Nên chọn phương pháp kết nối nào?
Tùy vào yêu cầu thuật toán điều khiển của bạn thì bạn có thể chọn những phương pháp kết nối phù hợp với ứng dụng. Với những ứng dụng đơn giản yêu cầu điều khiển không phức tạp( ví dụ: Chạy, dừng, đảo chiều quay,..v.v) Còn đối với các yêu cầu điều khiển phức tạp, hoặc cần kết nối 1 PLC với nhiều biến tần thì nên sử dụng phương thức PLC kết nối biến tần thông qua truyền thông. Ví dụ với ứng dụng máy giặt chúng tôi thực hiện thì việc thay đổi thời gian tăng tốc tại các bước là khác nhau vì vậy trong quá trình chạy cần thay đổi tham số thời gian tăng giảm tốc, vì thế với phương pháp điều khiển biến tần thông qua tín hiệu số và tương tự là không thực hiện được.
PLC được cho phép triển khai linh động những thuật toán điều khiển logic trải qua ngôn từ lập trình. Do đó, chiêu thức điều khiển biến tằng bằng PLC sẽ giúp trấn áp việc quản lý và vận hành với độ đúng mực cao, góp thêm phần làm tăng tuổi thọ của máy móc .1. Tổng quan về PLC
PLC là từ viết tắt của Programmable Logic Controller nghĩa là bộ điều khiển Logic hoàn toàn có thể lập trình được. Khác với những bộ điều khiển thường thì, PLC có năng lực đổi khác thuật toán điều khiển dựa vào người lập trình thế cho nên được cho phép thực thi linh động toàn bộ những bài toán điều khiển .Hiện nay có rất nhiều hãng sản xuất PLC Siemens, Rockwell, Omron, Tập đoàn Mitsubishi, INVT, PLC Delta … Ngôn ngữ lập trình là LAD ( Ladder logic — Dạng hình thang ), FBD ( Function Block Diagram Khối công dụng ), STL ( Statement List — Liệt kê lệnh ) trong đó Ladder logic là ngôn từ lập trình PLC được sử dụng thông dụng lúc bấy giờ .
2. Cấu trúc và nguyên lý làm việc của PLC2.1. Bộ phận chính của PLCNguồn cấp: điện áp sử dụng thường 24VDC, và 120–240VACBộ nhớ chương trình: RAM, ROMBộ vi xử lý trung tâm CPU đóng vai trò là bộ não của PLC, dùng để xử lí các phép toán logic và điều khiển các thông tin giữa các module.Module đầu vào: nhận các tín hiệu trong quá trình điều khiển đưa vào bộ xử lí trung tâm, đầu vào có thể là các nút nhấn, switch, cảm biến áp suất,…Module đầu ra: là thiết bị để PLC gửi những thay đổi ra cơ cấu chấp hành như các tính hiệu điều chỉnh quá trình, động cơ, relay,…Thiết bị lập trình: được sử dụng để nhập chương trình mong muốn vào bộ nhớ của CPU. Nó có thể là: máy tính hoặc laptop, và nó chỉ cần kết nối với PLC những khi nào cần chỉnh sửa và thay đổi chương trình
2.2. Nguyên lý làm việc của PLC
Ưu điểm:
Cấu trúc dạng lắp ghép các module gọn gàng, dễ thay thế và lắp đặt.Phần cứng dễ dàng bảo quản và sửa chữa.Khả năng chống nhiễu tốt trong môi trường công nghiệp.Chương trình lập trình thay đổi linh hoạt, tốc độ điều khiển nhanh, độ chính xác cao.Cho phép giao tiếp kết nối với nhiều thiết bị ngoại vi khác.Nhược điểm:
Giá thành cao, đặc biệt đối với một số dòng sản phẩm từ châu Âu.Yêu cầu người sử dụng phải có kiến thức chuyên môn.3. Sử dụng PLC điều khiển biến tần3.1. Lợi ích sử dụng PLC điều khiển biến tần
Trong mạng lưới hệ thống điều khiển và giám sát tự động hóa, PLC đóng vai trò bộ điều khiển TT và biến tần đóng vai trò cơ cấu tổ chức chấp hành. Việc tích hợp PLC và biến tần giúp biến tần hoạt động giải trí dựa theo giải thuật điều khiển của PLC ngoài những PLC dữ thế chủ động kiểm tra trạng thái hoạt động giải trí và trấn áp lỗi trực tiếp trên biến tần từ đó đưa ra những tín hiệu điều khiển kịp thời, bảo vệ mạng lưới hệ thống hoạt động giải trí đúng chuẩn, không thay đổi đồng thời bảo vệ biến tần và những thiết bị chấp hành khác .
3.2. Cách thức PLC điều khiển biến tầnPLC kết nối với biến tần bằng đấu nối dây điều khiển
Phần cứng I / O liên kết dây điều khiển được cho phép những mạng lưới hệ thống bên ngoài ra lệnh và giám sát VFD bằng những tín hiệu digital hoặc analog. Ví dụ như sơ đồ mô phỏng sau
Các PLC xuất các tín hiệu Digital để điều khiển các trạng thái như stop, quay thuận quay nghịch, hoặc chức năng điều khiển đa cấp tốc độ. Đồng thời biến tấn sẽ phản hồi những tín hiệu digital để báo trạng thái của động cơ (running), báo lỗi (fault),… cho PLC.Đối với tín hiệu Analog thì PLC có khả năng xuất ra các tín hiệu như 0…10V, 1…5V, 4…20m
A, 0…20m
A để điều khiển tốc độ của biến tần. Đồng thời biến tần có thể xuất tín hiệu analog để phản hồi tốc độ lại cho PLC.PLC có thể đọc được tín hiệu HSC từ encoder để tính vận tốc của động cơ hoặc xuất tín hiệu HSC để điều khiển biến tần.
Xem thêm: Giải bài 21 sinh 9: đột biến gen sinh 9 : đột biến gen, lý thuyết đột biến gen sinh 9
PLC điều khiển biến tần thông qua mạng truyền thông
Điều tiên phong tất cả chúng ta cần chú ý quan tâm là PLC của mỗi hãng sẽ không nhất thiết sẽ tương hỗ chung 1 giao thức tiếp thị quảng cáo. Ví dụ, hầu hết PLC của hãng Siemens sẽ tương hỗ PROFINET, so với PLC hãng Rockwell thì tương hỗ giao Ether
Net / IP và PLC của Schneider tương hỗ Modbus TCP. Ngoài ra còn rất nhiều giao thức khác tùy theo ứng dụng và tính năng của từng loại mạng tất cả chúng ta hoàn toàn có thể lựa chọn mạng tiếp thị quảng cáo tương thích với nhu yếu mỗi mạng lưới hệ thống .Đối với mỗi giao thức tiếp thị quảng cáo thì sẽ sử dụng những loại cáp cũng như những cổng truyền vật lí thích hợp khác nhau ( RS232, RS485, RJ45, .. ). Hệ thống dây mạng truyền thông online phải tách biệt ra khỏi bất kể đường dây điện cao áp nào để chống trường hợp nhiễu làm ảnh hưởng tác động tới chất lượng truyền, và cấu trúc của dây thường có một lớp shield chống nhiễu .Những lợi thế của việc sử dụng mạng truyền thông online là dễ thiết lập và độ đáng tin cậy cao. Người dùng sẽ tiết kiệm ngân sách và chi phí được số dây dẫn trong mạng lưới hệ thống điện .Nhược điểm của việc sử dụng mạng truyền thông online PLC là ngân sách cao và tính linh động hạn chế .Trong thực tiễn thì giao thức Modbus RTU là giao thức được sử dụng thông dụng bởi hầu hết những nhà sản xuất. Bằng cách sử dụng giao thức modbus Rtu ta hoàn toàn có thể điều khiển biến tần những lệnh tương tự như với việc đấu dây điều khiển như : stop, quay thuận, quay nghịch, điều khiển vận tốc, … nhưng với số lượng dây ít hơn ( 2 dây RS485 ). Ngoài ra PLC còn hoàn toàn có thể đọc được những tài liệu của biến tần mà trước đây với mạng lưới hệ thống nối dây thường thì không làm được như : biến tần sẽ cung ứng những vùng nhớ để lưu mã lỗi như lỗi quá dòng, thiếu áp, …Ngoài ra 1 ưu điểm khác của chuẩn modbus nó hoàn toàn có thể tương hỗ PLC liên kết và điều khiển 247 thiết bị slave đơn cử ở đây là biến tần chỉ cần trải qua 2 đường dây dẫn ( RS485 ), hoàn toàn có thể xem hình minh họa sau đây :
Ngày đăng tin