L'utilisation combinée de variateurs de fréquence (VFD) et d'automates programmables (PLC) est très courante dans les systèmes d'automatisation industrielle. Il existe différentes méthodes pour se connecter et communiquer entre eux. Vous trouverez ci-dessous quelques méthodes principales pour leur utilisation combinée :
I. Méthodes de connexion
1. Contrôle de sortie analogique
● L'automate fournit un signal de tension de 0 à 5 V ou un signal de courant de 4 à 20 mA au VFD via son module de sortie analogique. Cela sert d'entrée analogique du VFD, contrôlant ainsi sa fréquence de sortie.
● Avantages : Câblage simple, courbe de vitesse douce et continue, fonctionnement stable et programmation PLC simple.
● Inconvénients : nécessite une adaptation d'impédance entre le module de sortie PLC et l'entrée VFD ; coût relativement élevé; des mesures de division de tension sont nécessaires pour s'adapter à la plage du signal de tension de l'automate ; des câbles de commande longs peuvent provoquer une chute de tension, affectant la stabilité du système.
2. Contrôle de sortie numérique
● Les sorties numériques de l'automate peuvent être directement connectées aux entrées numériques du VFD pour mettre en œuvre des fonctions de contrôle telles que démarrage/arrêt, avant/arrière, jogging, vitesse et synchronisation d'accélération/décélération.
● Avantages : Câblage simple et forte résistance aux interférences.
● Inconvénients : prend uniquement en charge la régulation de vitesse échelonnée ; Les connexions des contacts de relais nécessitent une attention particulière aux éventuels dysfonctionnements dus à un mauvais contact ; Les connexions de transistors nécessitent de prendre en compte la capacité de tension et de courant.
3. Connexion de l'interface de communication RS-485
● Utilise l'interface série RS-485 sur l'API et le VFD (certains VFD proposent également des interfaces RS-232) pour la communication via une connexion à deux fils.
● Avantages : Matériel simple, moins coûteux, capable de contrôler plusieurs onduleurs (par exemple, jusqu'à 30 unités) et peut localiser avec précision l'onduleur cible pour la communication via une adresse ou des messages de diffusion.
● Remarque : la compatibilité des protocoles de communication doit être prise en compte. Si l'automate et l'onduleur partagent le même protocole, le câblage direct permet de lire/écrire les registres de l'onduleur. S'ils diffèrent, les programmes API doivent être écrits pour gérer le format de communication du VFD.
II. Méthodes de communication
Au-delà des méthodes de communication mentionnées dans les types de connexion ci-dessus, les méthodes de communication courantes suivantes existent :
1. Contrôle de communication Modbus-RTU : certains VFD prennent en charge le protocole Modbus-RTU, communiquant avec les automates via des terminaux RS-485. Cette méthode simplifie la programmation de l'automate par rapport à l'approche RS-485 sans protocole.
2. Contrôle du bus de terrain : les automates se connectent aux VFD via des bus de terrain (par exemple, CC-Link, Profibus DP, DeviceNet) pour une communication élevée-vitesse, longue-et efficace. Cette méthode offre vitesse, portée étendue et fonctionnement stable, mais entraîne des coûts plus élevés.
3. Contrôle de la mémoire étendue : adaptée aux systèmes ne comportant pas plus de 8 onduleurs, cette méthode utilise la mémoire étendue pour le contrôle. Il est peu coûteux-, facile à apprendre et à utiliser, mais sa portée d'application est limitée.
III. Considérations dans les applications pratiques
Dans les applications pratiques, le choix de la méthode de connexion et de communication nécessite une prise en compte approfondie des scénarios d'application spécifiques, des exigences de contrôle et des budgets de coûts. Par exemple : - Le contrôle de sortie analogique convient aux applications nécessitant une régulation de vitesse fluide et une précision de contrôle élevée.. - Le contrôle de sortie numérique est approprié pour les scénarios avec des exigences de contrôle et des contraintes de coût relativement simples.. - Les interfaces de communication RS-485 ou le contrôle de bus de terrain sont idéaux pour connecter plusieurs onduleurs sur de longues distances.
En résumé, les méthodes d'intégration entre les VFD et les automates sont diverses. Les ingénieurs doivent sélectionner des méthodes de connexion et de communication appropriées en fonction des exigences réelles pour garantir un fonctionnement stable et efficace des systèmes d'automatisation industrielle.