آموزش برق

ارتباط درایو با PLC

خرید تابلو برق استراکچر خورشیدی تابلو توزیع نیرو سازه پرند

ارتباط درایو با PLC از طریق Profibus

ارتباط درایو با PLC از طریق Profibus : نحوه ی اتصال درایو به PLC

اتصال درایو به PLC به دو روش می تواند انجام شود :

  • اتصال مستقیم

در اين حالت فرمان هاي PLC از كارت هاي ديجيتال و آنالوگ

خروجي به ترمينال هاي ورودي درايو داده مي شود و خروجي

هاي درايو به كارت هاي ديجيتال و آنالوگ ورودي PLC ارتباط مي يابد.

شكل زیر نمونه اين اتصال را براي درايو Micromaster زيمنس نشان مي دهد.

اتصال درایو به PLC به روش اتصال مستقیم خرید تابلو برق خرید فیوز مینیاتوری

شکل 4.1 ترمینال های یک درایو

در نمونه شكل 1. 4

كه مربوط به اتصال درايوMicromasterزيمنس است ورودي و خروجي

هاي مختلفي براي اتصال درايو به

مدار كنترل بيروني ديده مي شود، در اين شكل:

  • DIN1 ورودي ديجيتال براي On/Off كردن درايو
  • DIN2 ورودي ديجيتال براي تغيير جهت چرخش
  • DIN3 ورودي ديجيتال براي Acknowledge كردن فالت درايو
  • ورودي هاي ADCl+ و ADCl- براي اتصال به سيگنال آنالوگ كه رفرنس سرعت را به درايو مي دهد.
  • ترمينال شمارة 12 و 13 خروجي آنالوگ براي نمايش سرعت واقعي درايو

كنترل مي تواند بدون PLC نيز انجام شود. كافيست ورودي هاي

ديجيتال را به شستي هاي اپراتوري و ورودي آنالوگ را به يك

پتانسيومتر متصل كرده و آنالوگ خروجي را نيز به يك نشان دهنده وصل كنيم.

اگر از PLC براي كنترل درايو فوق استفاده شود سه كانال ديجيتال

خروجي و يك كانال آنالوگ ورودي و يك كانال آنالوگ خروجي

مورد نياز خواهد بود. براي اتصال اين سيگنال ها7 رشته سيم لازم است.

تصور كنيد لازم باشد تعداد30 درايو از نوع فوق به PLC متصل شوند.

ميزان كابل كشي مورد نياز و تعداد كارت هاي ديجيتال و آنالوگ زياد خواهند بود.

روش اتصال فوق و تنظيمات پارامترهاي درايو براي اين منظور

مورد بحث ما نيست. در ادامه به روش اتصال از طريق شبكة پروفي باس مي پردازيم.

اتصال از طريق شبكه هاي صنعتي

در اين حالت روي هر درايو يك اينترفيس شبكه وجود دارد.

تمام فرمان هاي خروجي PLC و تمام سيگنال هاي خروجي

درايو فقط با يك كابل شبكه كه مي تواند تك زوج باشد

به اين كارت شبكه ارسال يا از آن دريافت مي شوند.

بديهي است كه اگر تعداد درايوها زياد باشد تغييري

در سيم كشي و سخت افزار سمت PLC نياز نخواهد بود.

در فواصل دور و وقتي تعداد درايوها زياد باشد در اين

روش كاهش ملاحظه اي در كابل كشي و سيني گذاري خواهيم داشت.

شكل2. 4 اتصال چند درايو را به PLC از طريق شبكة پروفي باس نشان مي دهد.

اتصال چند درايو به PLC از طريق شبكة پروفي باس نیروگاه خورشیدی

پروفي باس

پروفي باس تنها شبكه براي اتصال درايو به سيستم كنترل نيست.

سازندگان درايو معمولاً اينترفيس هاي متنوعي را براي اتصال درايو

به شبكه هاي مختلف فيلدباس عرضه مي كنند.

شکل3. 4 اينترفيسهاي مختلف قابل نصب را براي اتصال

به شبكه هاي مختلف نشان مي دهد.

خرید تابلو برق استراکچر خورشیدی تابلو توزیع

شکل3. 4 اينترفيس هاي مختلف براي اتصال به شبكه هاي فيلدباس

آنچه در اين پروژه مورد بحث قرار مي گيرد ارتباط درايو

با شبكة Profibus-DP است. بديهي است تنظيمات،

پيكربندي و نحوة برنامه نويسي براي پروتكل هاي ديگر متفاوت است.

مزاياي استفاده از شبكه براي اتصال درايو

  • كاهش كابل كشي
  • كاهش تعداد كارت I/O در سمت كنترلر(PLC)
  • سهولت توسعه
  • سهولت عيب يابي(به دليل ارسال كدهاي مختلف از سمت درايو به PLC)
  • امكان ارسال فرامين
  • امكان دريافت فيدبك سرعت، جريان و…
  • امكان خواندن و نوشتن پارامترهاي درايو

معايب

  • وابستگي به كابل
  • امكان تأثير و تداخل نويز درايو روي كابل مسي

سخت افزار مورد نياز براي اتصال درايو به Profibus

براي اتصال درايو به PLC ماژول هاي خاصي توسط سازندگان

مختلف ارائه شده است. برخي از اين ماژول ها خروجي الكتريكي

دارند يعني به كابل مسي متصل مي شوند و برخي ديگر داراي

خروجي نوري هستند و با فيبر نوري ارتباط مي گيرند.

شكل 4. 4 اينترفيس ارتباطي درايو ميكرومستر زيمنس

با كابل مسي پروفي باس را نشان مي دهد.

خرید تابلو برق استراکچر خورشیدی تابلو توزیع

از آنجا كه درايو و كابل قدرت متصل به آن يكي از منابع اصلي

توليد نويز هستند، ارتباط فيبر نوري به مراتب ايمن تر و بهتر از ارتباط كابل مسي است.

اگر ماژول پروفي باس درايو امكان اتصال مستقيم به فيبر نوري

را نداشته باشد، مي توان از طريق مبدل هاي OLP، OBT و OLM اين ارتباط را برقرار كرد.

 نكات نصب و اتصال درايو به پروفي باس

نكات كلي اتصال درايو به شبكة پروفي باس همانند موارد مربوط

به نصب ساير وسايل به پروفي باس است. ولي نكات خاصي

در مورد درايو وجود دارد كه به دليل اهميت در اينجا آنها را ذكر مي كنيم.

سرعت درايو و طول كابل مسي

بسياري از اينترفيس هاي درايو براي پروفي باس

با سرعت ماكزيمم 1500kbps طراحي شده اند.

اين سرعت در فايل GSD درايو آمده است.

اگر بدون توجه به حداكثر سرعت درايو، در محيط نرم افزار

HW Config درايو را با سرعتي بالاتر از حد مجاز پيكربندي كنيم با اخطار مواجه مي شويم.

بنابراين در فاز طراحي پس از انتخاب درايو بايد بررسي كرد كه

ماكزيمم تا چه سرعتي را ساپورت مي كند، سپس با انتخاب

سرعت مورد نظر نسبت به طول كابل مسي با توجه

به توضيحاتي كه در فصل 3 ذكر شد بررسي هاي لازم انجام مي گيرد.

حداكثر طول كابل مسي

ماكزيمم طول كابل مسي پروفي باس با توجه به سرعت

انتخاب شده براي درايو متفاوت است، اگرچه در

بسيار كاربردها از سرعت 1.5Mbps استفاده مي شود.

حداقل طول كابل مسي

نكتة قابل توجه ديگر است است كه طول كابل مسي ترجيحاً

نبايد از يك متر کمتر باشد تا امپدانس مناسبي بين دوNode

وجود داشته باشد. در عمل ممكن است چند درايو در داخل

يك تابلو مونتاژ شده باشند و فاصلة بين پورت هاي پروفي باس

آنها كم باشد ولي نبايد طول كابل مسي استفاده شده بين دو پورت را از يك متر كمتر بگيريم.

نوع كانكتور

اگر درايو سرعت هاي بالاتر از 1.5Mbps را ساپورت كند

و اين سرعت براي آن تنظيم شده باشد بايد از كانكتورهاي

خاص براي كابل مسي استفاده كرد كه buad rate بالاتر را ساپورت مي كنند.

جداسازي پنل درايو از پنلPLC

در برخي كاربردها كه حجم تجهيزات زياد نيست ممكن است

درايو و PLC در يك پنل كنار هم مونتاژ شوند. اين كار به دليل

تاثير نويز درايو روي سيگنال هاي متصل به PLC توصيه نمي شود.

بهتر است يا از پنل هاي جداگانه استفاده شود يا اگر

هر دو در يك پنل هستند، با صفحة فلزي از هم جدا شوند.

اتصال شيلد به زمين

در اتصال درايو به پروفي باس اتصال شيلد به زمين براي تخلية

نويزها مسئلة مهمي است. براي اتصال صحيح شيلد به زمين

لازم است توصيه هاي سازنده ی درايو با دقت مطالعه

و انجام شود. در اينجا برخي نكات كليدي ذكر مي شود:

  • استاندارد پروفي باس ، اتصال شيلد را در دو طرف به يك زمين

هم پتانسيل توصيه مي كند. اگر زمين هم پتانسيل نباشد

عبور جريان گردشي از شيلد علاوه بر ايجاد تداخل الكتريكي

باعث گرم شدن كابل و آسيب رسيدن به آن مي شود.

  • برخي سازندگان براي اتصال شيلد به زمين ترمينال خاصي را در نظر گرفته اند.
  • توصيه مي شود شيلد در تمام ورودي هاي كابل پروفي

باس به پنل درايو زمين شود. اين اتصال بايد به خوبي انجام شود.

براي اين منظور روكش كابل بايد به حد كافي برداشته

شود و با بست مناسب به ارت بار داخل پنل متصل گردد.

  • اگر درايو وسط باس باشد و كابل پروفي باس به صورت

Daisy Chain به آن متصل شده باشد، لازم است شيلد هر دو كابل ارت شود.

  • اتصال شيلد به زمين مي تواند از طريق كانكتور انجام شود.
  • برخي سازندگان توصيه مي كنند كه اگر PLC و درايوها

در نزديك هم قرار دارند و كابل پروفي باس بين آنها

نسبتاً كوتاه است، شيلد همة آنها را به طور مستقيم به زمين متصل كنيد.

  • در صورتي كه فاصلة بين وسايل زياد(بيش از 50 متر) است،

توصيه مي شود كه اتصال يك طرف مستقيم و ساير اتصال

شيلد از طريق مدار RC مانند شكل 5 . 4 باشد. در اين

حالت چون اتصال مستقيم نيست جريان گردشي

بين اتصالات شيلد به زمين نخواهيم داشت.

اتصال چند درايو به PLC از طريق شبكة پروفي باس نیروگاه خورشیدی

  • در برخي كابل هاي شبكة پروفي باس بجز شيلد

و دو رشته سيم مربوط به ديتا رشته سيم ديگري نيز وجود دارد

كه به Data Ground موسوم است. اين سيم به ترمينال هاي

DG‌روي اينترفيس ها كه از زمين ايزوله هستند متصل مي شود

و نقطة رفرنس مشتركي را براي تمام كارت هاي پروفي

باس ايجاد مي كند. با اين كار ضريب ايمني سيگنال نسبت به نويز بالاتر مي رود.

جداسازي كابل قدرت از كابل پروفي باس

كابل پروفي باس و كابل قدرت درايو با توجه به موارد زير كشيده شوند:

  • در پنل درايو در حد ممكن دور از هم با فاصلة حداقل 20 سانتي متر باشند.
  • خروج آنها از كف پنل از مسيرهاي مجزا و دور از هم باشد.

در طور مسير دو كابل قدرت و پروفي باس كنار هم

به موازات هم كشيده نشوند. اگر مسير آنها يكسان است

روي دو سيني جدا كه حداقل با يكديگر 30 سانتي

متر فاصله دارند و داراي درپوش فلزي هستند كشيده شوند.

حداقل فاصله ی مجاز بین کابل پروفیباس و کابل قدرت

شكل6. 4 حداقل فاصله ی مجاز بین کابل پروفیباس و کابل قدرت

نمونه اي از تأثير نويز درايو روي كابل پروفي باس

 در يك كاربرد عملي درايو Micromaster زيمنس

از طريق پروفي باس به PLC متصل بود، درايو فرمان

راه اندازي را مي گرفت ولي به محض دادن سرعت

مبنا و راه اندازي موتور، درايو قطع مي كرد و كد

خطاي F0070 روي صفحة BOP ظاهر مي شد.

پس از بررسي دقيق تر مشخص شد كه در زمان راه اندازي

حالت گذرايي در حد 2 ثانيه اتفاق مي افتد كه چراغ فالت

شبكه روي CPU روشن و سپس خاموش مي شود.

در همين زمان موتور نمي تواند راه اندازي را ادامه دهد و خاموش مي شود.

بررسي شرايط گذرا

در چنين شرايطي براي بررسي شرايط گذرا لازم است

از ابزارهايي استفاده شود كه بتواند ديتاهاي رفت و برگشتي

باس را نمايش دهد. اين ابزار مي تواند يك اسيلوسكوپ

حافظه دار يا نرم افزارهاي خاص عيب يابي نظير profitrace يا Amprolyzer باشد.

با بررسي فريم ديتا مشخص شد كه در زمان كوتاه راه اندازي وقتي

PLC فرمان مي فرستد پاسخ درست را درايو دريافت نمي شود

و PLC به طور مداوم درخواست Diagnositc را تكرار مي كند،

زيرا درايو نمي تواند پاسخ صحيح بدهد. علت اين موضوع

تاثير نويز ناشي از ميدان مغناطيسي كابل قدرت موتور

روي كابل پروفي باس بود كه با اصلاح مسير برطرف شد.

راهنمایی

توصيه مي شود براي جلوگيري از مشكلاتي نظير موارد فوق،

اولاً كابل كشي و زمين كردن به روش درست انجام شود.

ثانياً با در نظرگرفتن شرايط ايمني، پارامتر P2040 ميكرومستر

روي 3000ms تنظيم گردد. در اين شرايط اگر مشكلات گذراي

در حد يك يا دو ثانيه اتفاق بيفتد، درايو با آخرين مقدار معتبر

قبلي به كار ادامه مي دهد. اگر پس از گذشت 3 ثانيه مشكل

برطرف نشد درايو با فالت متوقف مي شود. بديهي است

با اين تنظيم در حين بهره برداري، مشكلات

گذرا موجب از دست رفتن فرامين نمي شود.

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

برای امنیت، استفاده از سرویس reCAPTCHA گوگل مورد نیاز است که موضوع گوگل است Privacy Policy and Terms of Use.

I agree to these terms.