I. บทนำ
ในระบบควบคุมอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม การใช้ PLC (ตัวควบคุมลอจิกแบบตั้งโปรแกรมได้) ร่วมกับไดรฟ์ความถี่แบบแปรผันกลายเป็นวิธีการสำคัญในการบรรลุการควบคุมที่มีประสิทธิภาพและแม่นยำ Mitsubishi PLC กลายเป็นผู้นำในด้านระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมเนื่องจากประสิทธิภาพที่โดดเด่นและการใช้งานที่หลากหลาย บทความนี้จะให้ภาพรวมโดยละเอียดของวิธีการต่างๆ ในการควบคุมไดรฟ์ AC ด้วย Mitsubishi PLC รวมถึงการควบคุมสัญญาณดิจิทัล การควบคุมสัญญาณอะนาล็อก การควบคุมการสื่อสารแบบอิสระ RS-485- การควบคุมการสื่อสาร Modbus-RTU และการควบคุมฟิลด์บัส ซึ่งสนับสนุนโดยข้อมูลและสารสนเทศที่เกี่ยวข้อง
ครั้งที่สอง การควบคุมสัญญาณดิจิตอล
การควบคุมสัญญาณดิจิตอลเป็นวิธีการพื้นฐานในการควบคุมไดรฟ์ความถี่แปรผัน (VFD) โดยใช้ Mitsubishi PLC วิธีนี้จะเชื่อมต่อเอาต์พุตของ PLC และเทอร์มินัล COM เข้ากับพอร์ต STF (Forward Start), RH (ความเร็วสูง), RM (ความเร็วปานกลาง) และ RL (ความเร็วต่ำ) ของ VFD เพื่อควบคุมการดำเนินการเริ่ม หยุด รีเซ็ต และหลาย-ความเร็วของ VFD อย่างไรก็ตาม เนื่องจากวิธีนี้อาศัยการควบคุมสัญญาณดิจิทัล เส้นโค้งควบคุมความเร็วจึงไม่ใช่เส้นโค้งที่ต่อเนื่องและราบรื่น ด้วยเหตุนี้ จึงไม่สามารถบรรลุการควบคุมความเร็วแบบละเอียด-ได้ และความแม่นยำในการควบคุมความเร็วก็ค่อนข้างต่ำ
ในแง่ของการเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์ จุดเอาท์พุตและจุด COM ของ Mitsubishi PLC (ซีรีส์ MR หรือ MT) เชื่อมต่อโดยตรงกับพอร์ตที่เกี่ยวข้องบน VFD ในแง่ของการเขียนโปรแกรมซอฟต์แวร์ PLC จะควบคุมการผสมผสานเทอร์มินัล VFD ต่างๆ ผ่านการตั้งโปรแกรมเพื่อให้ได้การทำงานที่มีความเร็วหลาย- ตัวอย่างเช่น เมื่อจุดเอาต์พุต PLC Y0 ถูกเปิดใช้งาน เทอร์มินัล STF ของอินเวอร์เตอร์จะรับสัญญาณ และมอเตอร์จะเริ่มหมุนไปข้างหน้า เมื่อ Y1 ถูกเปิดใช้งาน ขั้ว RH ของอินเวอร์เตอร์จะรับสัญญาณ และมอเตอร์จะทำงานด้วยความเร็วสูง และอื่นๆ จึงทำให้สามารถควบคุมความเร็วได้หลาย-
ที่สาม การควบคุมสัญญาณอนาล็อก
การควบคุมสัญญาณอนาล็อกเป็นอีกวิธีหนึ่งที่ใช้กันทั่วไปในการควบคุมอินเวอร์เตอร์ด้วย Mitsubishi PLC วิธีการนี้เกี่ยวข้องกับการกำหนดค่าโมดูลเอาท์พุตแอนะล็อกของ PLC (เช่น FX1N-1DA-BD, FX0N-3A, FX2N-2DA, FX2N-4DA ฯลฯ) เพื่อแปลงเอาท์พุตดิจิทัลของ PLC ให้เป็นสัญญาณแอนะล็อก (เช่น แรงดันไฟฟ้าหรือกระแส) ซึ่งจากนั้นจะถูกป้อนเข้าสู่เทอร์มินัลอินพุตแอนะล็อกของอินเวอร์เตอร์ ซึ่งช่วยให้สามารถปรับความเร็วของอินเวอร์เตอร์ได้อย่างต่อเนื่องและราบรื่น
ในแง่ของการเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์ PLC จะต้องติดตั้งโมดูลเอาต์พุตแอนะล็อกที่เหมาะสม และเทอร์มินัลเอาท์พุตของโมดูลจะต้องเชื่อมต่อกับเทอร์มินัลอินพุตแอนะล็อกของอินเวอร์เตอร์ ในแง่ของการเขียนโปรแกรมซอฟต์แวร์ PLC จะควบคุมค่าเอาต์พุตของโมดูลเอาต์พุตอะนาล็อกผ่านโปรแกรม ดังนั้นจึงบรรลุการควบคุมความเร็วอย่างต่อเนื่องของ VFD ตัวอย่างเช่น เมื่อมอเตอร์จำเป็นต้องทำงานที่ความเร็วที่กำหนด PLC สามารถคำนวณค่าเอาท์พุตอนาล็อกที่เกี่ยวข้อง และส่งไปยัง VFD ผ่านโมดูลเอาท์พุตอะนาล็อก ทำให้มอเตอร์ทำงานที่ความเร็วที่ระบุ
ควรสังเกตว่าในสายการผลิตขนาดใหญ่- เนื่องจากความยาวของสายเคเบิลควบคุม การควบคุมสัญญาณอะนาล็อกอาจได้รับผลกระทบจากแรงดันไฟฟ้าตกตลอดสาย ซึ่งส่งผลต่อเสถียรภาพและความน่าเชื่อถือของระบบ นอกจากนี้ จากมุมมองทางเศรษฐกิจ การควบคุมสัญญาณอะนาล็อกมีค่าใช้จ่ายค่อนข้างสูง
IV. RS-485 การควบคุมการสื่อสารแบบไร้โปรโตคอล
การควบคุมการสื่อสารแบบไร้โปรโตคอล RS-485 เป็นวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการควบคุมอินเวอร์เตอร์ด้วย PLC ของ Mitsubishi วิธีนี้จะเชื่อมต่ออินเทอร์เฟซการสื่อสาร RS-485 ของ PLC เข้ากับอินเทอร์เฟซการสื่อสาร RS-485 ของอินเวอร์เตอร์ เพื่ออำนวยความสะดวกในการแลกเปลี่ยนข้อมูลและการส่งคำสั่งระหว่าง PLC และอินเวอร์เตอร์ วิธีการนี้มีข้อดีของฮาร์ดแวร์ที่เรียบง่ายและมีต้นทุนต่ำ และสามารถควบคุมอินเวอร์เตอร์ได้สูงสุด 32 ตัว
ในแง่ของการเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์ เพียงเชื่อมต่ออินเทอร์เฟซการสื่อสาร RS-485 ของ PLC เข้ากับอินเทอร์เฟซการสื่อสาร RS-485 ของอินเวอร์เตอร์ สำหรับการเขียนโปรแกรมซอฟต์แวร์ PLC จะใช้คำสั่งการสื่อสารอนุกรม RS เพื่อตั้งโปรแกรมระบบ ช่วยให้สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลและส่งคำสั่งด้วยอินเวอร์เตอร์ได้ ตัวอย่างเช่น PLC สามารถส่งคำสั่ง เช่น สตาร์ท หยุด และการตั้งค่าความเร็วไปยังอินเวอร์เตอร์ได้ เมื่อได้รับคำสั่งเหล่านี้ อินเวอร์เตอร์จะดำเนินการที่เกี่ยวข้องและส่งคืนสถานะการทำงานไปยัง PLC
V. Modbus-การควบคุมการสื่อสาร RTU
การควบคุมการสื่อสาร Modbus-RTU เป็นวิธีใหม่ในการควบคุมอินเวอร์เตอร์โดยใช้ Mitsubishi PLC วิธีนี้จะเชื่อมต่ออินเทอร์เฟซการสื่อสาร RS-485 ของ PLC เข้ากับอินเทอร์เฟซการสื่อสาร RS-485 ของอินเวอร์เตอร์ และใช้โปรโตคอล Modbus-RTU สำหรับการสื่อสาร แม้ว่าวิธีการนี้จะให้ข้อดีของการตั้งโปรแกรมที่ง่ายและสะดวก แต่ภาระงานในการเขียนโปรแกรม PLC ยังคงมีจำนวนมาก
ในแง่ของการเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์ การตั้งค่าจะเหมือนกับการตั้งค่าโปรโตคอล-การควบคุมการสื่อสาร RS ฟรี-485 เพียงเชื่อมต่ออินเทอร์เฟซการสื่อสาร RS-485 ของ PLC เข้ากับอินเทอร์เฟซการสื่อสาร RS-485 ของอินเวอร์เตอร์ ในส่วนของการเขียนโปรแกรมซอฟต์แวร์ PLC ได้รับการตั้งโปรแกรมโดยใช้โปรโตคอล Modbus-RTU เพื่ออำนวยความสะดวกในการแลกเปลี่ยนข้อมูลและการส่งคำสั่งด้วยอินเวอร์เตอร์ ตัวอย่างเช่น PLC สามารถส่งคำสั่งไปยังอินเวอร์เตอร์เพื่ออ่านสถานะการทำงานหรือตั้งค่าพารามิเตอร์ได้ เมื่อได้รับคำสั่งเหล่านี้ อินเวอร์เตอร์จะดำเนินการดำเนินการที่เกี่ยวข้องและส่งข้อมูลการตอบสนองกลับไปยัง PLC
วี. การควบคุมฟิลด์บัส
การควบคุม Fieldbus เป็นวิธีขั้นสูงในการควบคุมอินเวอร์เตอร์โดยใช้ Mitsubishi PLC วิธีการนี้ใช้เทคโนโลยีฟิลด์บัสเพื่ออำนวยความสะดวกในการแลกเปลี่ยนข้อมูลและการส่งคำสั่งระหว่าง PLC และอินเวอร์เตอร์ อินเวอร์เตอร์ของ Mitsubishi สามารถติดตั้งตัวเลือกการสื่อสารได้หลายประเภท เช่น ตัวเลือก FR-A5NC สำหรับ CC-Link fieldbus และตัวเลือก FR-A5AP(A) สำหรับ Profibus DP fieldbus วิธีนี้มีข้อดี เช่น ความเร็วในการสื่อสารสูง ความสามารถในการรับส่งข้อมูลขนาดใหญ่ และความต้านทานการรบกวนสูง
ในแง่ของการเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์ PLC และอินเวอร์เตอร์จะต้องติดตั้งอินเทอร์เฟซการสื่อสารฟิลด์บัสที่สอดคล้องกันและตัวเลือกการสื่อสาร ในส่วนของการเขียนโปรแกรมซอฟต์แวร์ PLC ได้รับการตั้งโปรแกรมโดยใช้โปรโตคอลฟิลด์บัสเพื่ออำนวยความสะดวกในการแลกเปลี่ยนข้อมูลกับอินเวอร์เตอร์