Варианты использования аналоговых входов преобразователя частоты Optidrive E2 в системах автоматического регулирования

Преобразователь частоты Optidrive ODE-2 фирмы INVERTEK имеет два аналоговых входа, способных работать со стандартными сигналами 0…10 В, 0…20 мА и 4…20 мА. Есть также возможность использовать обратную шкалу 20…4 мА. Наличие таких параметров настройки как «Масштабирование аналогового входа» (Р-35) и «Смещение аналогового входа» (Р-39) дает возможность гибко использовать аналоговые входы ODE-2 для широкого спектра задач управления. А свободный доступ по последовательному каналу MODBUS RTU к внутренним регистрам ПЧ, в которых хранится информация, считываемая с аналоговых входов, расширяет возможности системы управления при совместной работе ODE-2 с управляющим ПЛК.

Два аналоговых входа для формирования сигналов задания и ОС

Одно из стандартных применений ПЧ с двумя аналоговыми входами в системах автоматического регулирования это – использование одного из аналоговых входов для сигнала задания регулируемой величины, например, давления или температуры [Л.1]. На второй вход подается сигнал обратной связи, снимаемый с аналогового датчика-преобразователя (рис.1). Регулирование сигнала задания обычно производится с помощью ручки потенциометра, что позволяет обслуживающему оборудование персоналу без специальной подготовки производить перенастройку системы управления.

Два аналоговых входа для снятия дифференциального сигнала

ПЧ ODE-2 с двумя аналоговыми входами можно использовать в системах автоматического регулирования с дифференциальным сигналом обратной связи. На оба аналоговых входа подаются сигналы обратной связи с двух датчиков преобразователей частоты (рис.2). Сигнал задания формируется с помощью настройки параметров Р-35 и Р-39. Для настройки сигнала задания, в этом случае, требуется наличие подготовленного персонала.

Аналоговый вход для подключения термистора

К аналоговому входу 4 (рис.3) допускается подключать PTC (Positive Temperature Coefficient) термистор, например, вмонтированный обмотку приводного двигателя. При превышении температуры обмотки двигателя сверх опасного порога, срабатывает защита и происходит отключения ПЧ.

Совместная работа с ПЛК

Аналоговые входы ПЧ допускается использовать как дополнительные входы управляющего ПЛК (Программируемого логического контроллера). По последовательному каналу RS485 с протоколом Modbus RTU возможен прямой доступ к внутренним регистрам ПЧ, в которых хранится информация, считываемая с аналоговых входов [Л.3].

В качестве примера расширенного использования аналоговых входов можно привести следующую структуру системы автоматического управления с применением ПЧ и управляющего программируемого логического контроллера ПЛК, показанную на рис.4. Система обеспечивает подачу воздуха с заданными значениями давления и температуры.

Постоянство давления обеспечивается контуром регулирования, включающим ПЧ 1, который является управляющим и вычислительным элементом. К ПЧ 1 подключен приводной двигатель 2 с вентилятором 3. В цепи обратной связи контура используется датчик-преобразователь давления 4, подключенный к одному аналоговому входу ПЧ.

Контур регулирования температуры состоит из ПЛК 7, который является управляющим и вычислительным элементом, а также включает в себя силовой нагревательный элемент 6 и датчик-преобразователь температуры 5 в цепи обратной связи. Датчик 5 подключен ко второму аналоговому входу ПЧ. В этом случае ПЧ используется как вспомогательный элемент, в качестве дополнительного аналогового входа для ПЛК. ПЛК считывает из регистров ODE-2 информацию о температуре по последовательному каналу 8 с протоколом Modbus RTU.

ПЛК может также выполнять другие важные функции в системе управления – включать приводы заслонок, управлять световыми индикаторами, принимать сигналы от внешних устройств, команды систем более высокого ранга и т.п.

Литература

1. PI Closed Loop Control Applications. APPLICATION NOTE AN-ODE-02.
2. Optidrive E2 User Guide. 82-E2MAN-IN.
3. MODBUS Register Map Information. APPLICATION NOTE AN-ODE-01.