I. Introducción
En los sistemas de control de automatización industrial, el uso combinado de PLC (Controladores Lógicos Programables) y variadores de frecuencia se ha convertido en un método clave para lograr un control eficiente y preciso. Los PLC de Mitsubishi se han convertido en líderes en el campo de la automatización industrial debido a su excelente rendimiento y su amplia gama de aplicaciones. Este artículo proporcionará una descripción detallada de varios métodos para controlar los variadores de velocidad con PLC de Mitsubishi, incluido el control de señal digital, el control de señal analógica, el control de comunicación libre con protocolo RS-485-, el control de comunicación Modbus-RTU y el control de bus de campo, respaldados por datos e información relevantes.
II. Control de señal digital
El control de señal digital es un método fundamental para controlar variadores de frecuencia (VFD) utilizando PLC de Mitsubishi. Este método conecta las terminales COM y de salida del PLC a los puertos STF (arranque directo), RH (alta velocidad), RM (velocidad media) y RL (baja velocidad) del VFD para controlar el arranque, la parada, el reinicio y el funcionamiento de múltiples velocidades del VFD. Sin embargo, debido a que este método se basa en el control de señales digitales, la curva de control de velocidad no es una curva continua y suave. En consecuencia, no puede lograr una regulación de velocidad detallada-y la precisión del control de velocidad es relativamente baja.
En términos de conexiones de hardware, los puntos de salida y puntos COM del PLC Mitsubishi (series MR o MT) están conectados directamente a los puertos correspondientes del VFD. En términos de programación de software, el PLC controla diferentes combinaciones de terminales VFD mediante programación para lograr un funcionamiento de varias velocidades. Por ejemplo, cuando se activa el punto de salida Y0 del PLC, el terminal STF del inversor recibe la señal y el motor comienza a girar hacia adelante; cuando se activa Y1, el terminal derecho del inversor recibe la señal y el motor funciona a alta velocidad; y así sucesivamente, logrando así un control de velocidad múltiple.
III. Control de señal analógica
El control de señales analógicas es otro método comúnmente utilizado para controlar inversores con PLC Mitsubishi. Este método implica configurar los módulos de salida analógica del PLC (como FX1N-1DA-BD, FX0N-3A, FX2N-2DA, FX2N-4DA, etc.) para convertir las salidas digitales del PLC en señales analógicas (como voltaje o corriente), que luego se ingresan a los terminales de entrada analógica del inversor, lo que permite un ajuste continuo y suave de la velocidad del inversor.
En términos de conexiones de hardware, el PLC debe estar equipado con los módulos de salida analógica adecuados y los terminales de salida del módulo deben estar conectados a los terminales de entrada analógica del inversor. En términos de programación de software, el PLC controla los valores de salida de los módulos de salida analógica a través de un programa, logrando así una regulación continua de la velocidad del VFD. Por ejemplo, cuando el motor necesita funcionar a una velocidad específica, el PLC puede calcular el valor de salida analógica correspondiente y enviarlo al VFD a través del módulo de salida analógica, lo que hace que el motor funcione a la velocidad especificada.
Cabe señalar que en las líneas de producción-a gran escala, debido a la longitud de los cables de control, el control de la señal analógica puede verse afectado por caídas de voltaje a lo largo de la línea, lo que afecta la estabilidad y confiabilidad del sistema. Además, desde una perspectiva económica, el control de señales analógicas es relativamente costoso.
IV. Control de comunicación sin protocolo RS-485
El control de comunicación sin protocolo RS-485 es un método ampliamente utilizado para controlar inversores con PLC de Mitsubishi. Este método conecta la interfaz de comunicación RS-485 del PLC a la interfaz de comunicación RS-485 del inversor para facilitar el intercambio de datos y la transmisión de comandos entre el PLC y el inversor. Este método ofrece las ventajas de un hardware sencillo y de bajo coste, y puede controlar hasta 32 inversores.
En términos de conexión de hardware, simplemente conecte la interfaz de comunicación RS-485 del PLC a la interfaz de comunicación RS-485 del inversor. Para la programación del software, el PLC utiliza instrucciones de comunicación serie RS para programar el sistema, lo que permite el intercambio de datos y la transmisión de comandos con el inversor. Por ejemplo, el PLC puede enviar comandos como arranque, parada y ajuste de velocidad al inversor. Al recibir estos comandos, el inversor ejecuta las operaciones correspondientes y retroalimenta su estado de funcionamiento al PLC.
V. Control de comunicación Modbus-RTU
El control de comunicación Modbus-RTU es un nuevo método para controlar inversores mediante un PLC Mitsubishi. Este método conecta la interfaz de comunicación RS-485 del PLC a la interfaz de comunicación RS-485 del inversor y utiliza el protocolo Modbus-RTU para la comunicación. Si bien este método ofrece la ventaja de una programación sencilla y cómoda, la carga de trabajo de programación del PLC sigue siendo sustancial.
En términos de conexión de hardware, la configuración es idéntica a la del control de comunicación RS-libre-485; simplemente conecte la interfaz de comunicación RS-485 del PLC a la interfaz de comunicación RS-485 del inversor. En cuanto a la programación del software, el PLC se programa mediante el protocolo Modbus-RTU para facilitar el intercambio de datos y la transmisión de comandos con el inversor. Por ejemplo, el PLC puede enviar comandos al inversor para leer su estado operativo o configurar parámetros. Al recibir estos comandos, el inversor ejecuta las operaciones correspondientes y devuelve los datos de respuesta al PLC.
VI. Control de bus de campo
El control por bus de campo es un método avanzado para controlar inversores que utilizan PLC de Mitsubishi. Este método utiliza tecnología de bus de campo para facilitar el intercambio de datos y la transmisión de comandos entre el PLC y el inversor. Los inversores Mitsubishi pueden equiparse con varios tipos de opciones de comunicación, como la opción FR-A5NC para el bus de campo CC-Link y la opción FR-A5AP(A) para el bus de campo Profibus DP. Este método ofrece ventajas como una alta velocidad de comunicación, una gran capacidad de transmisión de datos y una fuerte resistencia a las interferencias.
En cuanto a las conexiones de hardware, el PLC y el inversor deben estar equipados con las correspondientes interfaces de comunicación de bus de campo y opciones de comunicación. En cuanto a la programación del software, el PLC se programa mediante el protocolo de bus de campo para facilitar el intercambio de datos con el inversor.