I. Introdução
Em sistemas de controle de automação industrial, o uso combinado de CLPs (Controladores Lógicos Programáveis) e inversores de frequência variável tornou-se um método fundamental para obter um controle eficiente e preciso. Os PLCs da Mitsubishi emergiram como líderes no campo da automação industrial devido ao seu excelente desempenho e ampla gama de aplicações. Este artigo fornecerá uma visão geral detalhada de vários métodos para controlar inversores CA com CLPs Mitsubishi, incluindo controle de sinal digital, controle de sinal analógico, controle de comunicação livre de protocolo RS-485-, controle de comunicação Modbus-RTU e controle de fieldbus, com suporte de dados e informações relevantes.
II. Controle de sinal digital
O controle de sinal digital é um método fundamental para controlar inversores de frequência variável (VFDs) usando CLPs Mitsubishi. Este método conecta a saída do PLC e os terminais COM às portas STF (Forward Start), RH (alta velocidade), RM (média velocidade) e RL (baixa velocidade) do VFD para controlar a operação de partida, parada, reinicialização e multi{1}}velocidade do VFD. Contudo, como este método depende do controle de sinal digital, a curva de controle de velocidade não é uma curva contínua e suave. Conseqüentemente, ele não consegue alcançar uma regulação-de velocidade refinada e a precisão do controle de velocidade é relativamente baixa.
Em termos de conexões de hardware, os pontos de saída e pontos COM do PLC Mitsubishi (série MR ou MT) são conectados diretamente às portas correspondentes no VFD. Em termos de programação de software, o PLC controla diferentes combinações de terminais VFD por meio de programação para obter operação em múltiplas-velocidades. Por exemplo, quando o ponto de saída Y0 do PLC é ativado, o terminal STF do inversor recebe o sinal e o motor começa a girar para frente; quando Y1 é ativado, o terminal RH do inversor recebe o sinal e o motor funciona em alta velocidade; e assim por diante, conseguindo assim controle de múltiplas-velocidades.
III. Controle de Sinal Analógico
O controle de sinal analógico é outro método comumente usado para controlar inversores com CLPs Mitsubishi. Este método envolve a configuração dos módulos de saída analógica do CLP (como FX1N-1DA-BD, FX0N-3A, FX2N-2DA, FX2N-4DA, etc.) para converter as saídas digitais do CLP em sinais analógicos (como tensão ou corrente), que são então inseridos nos terminais de entrada analógica do inversor, permitindo assim o ajuste contínuo e suave da velocidade do inversor.
Em termos de conexões de hardware, o CLP deve estar equipado com os módulos de saída analógica apropriados, e os terminais de saída do módulo devem estar conectados aos terminais de entrada analógica do inversor. Em termos de programação de software, o PLC controla os valores de saída dos módulos de saída analógica através de um programa, conseguindo assim uma regulação contínua da velocidade do VFD. Por exemplo, quando o motor precisa funcionar a uma velocidade específica, o PLC pode calcular o valor da saída analógica correspondente e enviá-lo ao VFD através do módulo de saída analógica, fazendo com que o motor opere na velocidade especificada.
Deve-se observar que em linhas de produção em grande-escala, devido ao comprimento dos cabos de controle, o controle do sinal analógico pode ser afetado por quedas de tensão ao longo da linha, impactando assim a estabilidade e a confiabilidade do sistema. Além disso, do ponto de vista económico, o controlo do sinal analógico é relativamente caro.
4. Controle de comunicação sem protocolo RS-485
O controle de comunicação sem protocolo RS-485 é um método amplamente utilizado para controlar inversores com CLPs Mitsubishi. Este método conecta a interface de comunicação RS-485 do CLP à interface de comunicação RS-485 do inversor para facilitar a troca de dados e transmissão de comandos entre o CLP e o inversor. Este método oferece as vantagens de hardware simples e baixo custo, podendo controlar até 32 inversores.
Em termos de conexão de hardware, basta conectar a interface de comunicação RS-485 do CLP à interface de comunicação RS-485 do inversor. Para a programação do software, o CLP utiliza instruções de comunicação serial RS para programar o sistema, possibilitando a troca de dados e transmissão de comandos com o inversor. Por exemplo, o PLC pode enviar comandos como partida, parada e configuração de velocidade para o inversor. Ao receber estes comandos, o inversor executa as operações correspondentes e retorna seu estado operacional ao PLC.
V. Controle de comunicação Modbus-RTU
O controle de comunicação Modbus-RTU é um novo método para controlar inversores usando um PLC Mitsubishi. Este método conecta a interface de comunicação RS{4}}485 do CLP à interface de comunicação RS-485 do inversor e utiliza o protocolo Modbus-RTU para comunicação. Embora este método ofereça a vantagem de uma programação simples e conveniente, a carga de trabalho de programação do PLC permanece substancial.
Em termos de conexão de hardware, a configuração é idêntica à do controle de comunicação do protocolo-RS livre-485; basta conectar a interface de comunicação RS-485 do CLP à interface de comunicação RS-485 do inversor. Em relação à programação do software, o CLP é programado utilizando o protocolo Modbus-RTU para facilitar a troca de dados e transmissão de comandos com o inversor. Por exemplo, o PLC pode enviar comandos ao inversor para ler seu estado operacional ou definir parâmetros. Ao receber estes comandos, o inversor executa as operações correspondentes e retorna os dados de resposta ao CP.
VI. Controle de Fieldbus
O controle Fieldbus é um método avançado para controlar inversores usando CLPs Mitsubishi. Este método utiliza tecnologia fieldbus para facilitar a troca de dados e transmissão de comandos entre o PLC e o inversor. Os inversores Mitsubishi podem ser equipados com vários tipos de opções de comunicação, como a opção FR-A5NC para fieldbus CC-Link e a opção FR-A5AP(A) para fieldbus Profibus DP. Este método oferece vantagens como alta velocidade de comunicação, grande capacidade de transmissão de dados e forte resistência a interferências.
Em termos de conexões de hardware, o PLC e o inversor devem estar equipados com as interfaces de comunicação fieldbus e opções de comunicação correspondentes. Em relação à programação do software, o CLP é programado utilizando o protocolo fieldbus para facilitar a troca de dados com o inversor.