I. Въведение
В областта на индустриалната автоматизация задвижванията с променлива{0}}честота (VFD) и програмируемите логически контролери (PLC) са две критични контролни устройства. Всеки притежава уникални функции и характеристики и играе незаменима роля в системите за индустриална автоматизация. Тази статия ще предостави подробен анализ и сравнение на задвижвания с променлива-честота и програмируеми логически контролери от различни гледни точки, включително дефиниции, принципи на работа, структурен състав, функционални характеристики и сценарии на приложение, за да помогне на читателите да разберат по-добре разликите между тях.
II. Дефиниции и принципи на работа
Задвижване с-променлива честота (VFD)
Задвижването с-променлива честота (VFD) е устройство за контрол на мощността, което използва технология за-честота и микроелектроника за управление на променливотокови двигатели чрез промяна на честотата на захранването на двигателя. VFD основно се състои от коригиране (AC към DC), филтриране, инверсия (DC към AC), спирачни блокове, задвижващи блокове, блокове за откриване и микропроцесорни блокове. Чрез превключване на вътрешните IGBTs, VFD регулира изходното напрежение и честота, осигурявайки на двигателя напрежението, от което действително се нуждае, като по този начин постига икономия на енергия и контрол на скоростта. Освен това VFD имат различни защитни функции, включително защита от свръхток, пренапрежение и претоварване.
Програмируем логически контролер (PLC)
Програмируемият логически контролер (PLC) е цифрова електронна система, проектирана специално за индустриални среди. Той използва програмируема памет за съхраняване на инструкции за извършване на логически операции, последователно управление, синхронизиране, броене и аритметични операции и контролира различни видове механично оборудване или производствени процеси чрез цифрови или аналогови входове и изходи. PLC е цифров контролен блок с микропроцесор за автоматизирано управление, способен да зарежда инструкции за управление в паметта за съхранение и изпълнение по всяко време. Програмируемият контролер се състои от функционални единици като CPU, памет за инструкции и данни, входно/изходни интерфейси, захранване и цифрово-в-аналогово преобразуване.
III. Структурен състав и функционални характеристики
Структурен състав
Задвижване с-променлива честота: Основно се състои от токоизправител, филтър, инвертор, спирачен блок, задвижващ блок, блок за откриване и микропроцесорен блок. Сред тях токоизправителят преобразува променлив ток в постоянен ток; филтърът се използва за изглаждане на постояннотоковото напрежение; инверторът преобразува постоянен ток в променлив ток, за да задвижва двигателя; спирачният блок осигурява спирачен момент, когато двигателят намалява или спира; задвижващият блок, блокът за откриване и микропроцесорният блок са отговорни за контрола и управлението на работата на цялото задвижване с променлива честота.
Програмируем логически контролер (PLC): Основно се състои от функционални единици като CPU, памет за инструкции и данни, входно/изходни интерфейси, захранване и цифрово-в-аналогово преобразуване. Сред тях CPU е основният компонент на PLC, отговорен за изпълнението на потребителски програми и контролира работата на цялата система; паметта за инструкции и данни се използва за съхраняване на потребителски програми и данни; I/O интерфейсите се използват за свързване с външни устройства и обмен на данни; захранването осигурява стабилен източник на захранване за PLC; и модулът за цифрово{3}}в-аналогово преобразуване отговаря за преобразуването на аналогови сигнали в цифрови сигнали или цифрови сигнали в аналогови сигнали.
Характеристики
Задвижване с променлива честота (VFD): Основната му функция е да контролира скоростта и въртящия момент на двигателя чрез промяна на честотата на захранването на двигателя, като по този начин се постига икономия на енергия и регулиране на скоростта. Освен това, VFD имат различни защитни функции, като защита от свръхток, пренапрежение и претоварване, за да осигурят безопасна работа на двигателя.
Програмируем логически контролер (PLC): Основната му функция е да реализира логическо управление, последователно управление и времево управление на механично оборудване чрез изпълнение на потребителски програми. PLC предлагат висока гъвкавост и мащабируемост; те могат да бъдат програмирани и конфигурирани, за да отговарят на различни изисквания, като се адаптират към различни сложни индустриални автоматизирани системи за управление.
IV. Сценарии за приложение
Задвижвания с променлива честота: Широко използвани в приложения, изискващи регулиране на скоростта и въртящия момент на двигателя, като енергоспестяващи преоборудвания и контрол на скоростта за оборудване като вентилатори, помпи и компресори. Освен това задвижванията с променлива честота могат да се използват в области като управление на задвижване за електрически превозни средства.
Програмируеми логически контролери: широко използвани в различни системи за управление на промишлена автоматизация, като например в машинното производство, химическото инженерство, производството на електроенергия и транспорта. PLC могат да бъдат програмирани и конфигурирани да отговарят на специфични изисквания, което позволява прецизен контрол и управление на механично оборудване.
V. Резюме
Задвижванията с променлива честота и програмируемите логически контролери играят жизненоважна роля в областта на индустриалната автоматизация. Въпреки че и двете са управляващи устройства, те показват различни разлики по отношение на дефиниция, принципи на работа, структурен състав, функционални характеристики и сценарии на приложение. Задвижванията с променлива честота се използват предимно за регулиране на скоростта и въртящия момент на двигателя за постигане на икономия на енергия и контрол на скоростта; програмируемите логически контролери, от друга страна, се използват главно за реализиране на логически контрол, последователно управление и функции за управление на времето за механично оборудване. В практическите приложения е необходимо да се избере подходящото управляващо устройство въз основа на специфични изисквания за управление, за да се постигнат оптимални резултати от управлението.