|
Měniče frekvence v systémech řízení pohybu a polohy
Jedním z prvků automatizační techniky používaným v systémech řízení pohybu a nastavování polohy jsou měniče frekvence. V článku jsou stručně představeny dva typy z řady měničů frekvence vyráběných společností ABB, a to ACS 160 a ACS 800. Oba lze nejen použít pro regulaci otáček motorů, ale je pro ně k dispozici i nadstandardní vybavení umožňující ovládat a nastavovat polohu příslušných akčních prvků.
ACS 160
Měnič frekvence ACS 160 patří k měničům řady CompAC. Jeho předností je, že vedle běžných aplikačních maker pro regulaci otáček motorů má i skupinu programovatelných parametrů pro ovládání a nastavování polohy, tzv. polohovací makro. Při použití pulsního čidla tak na sebe měnič frekvence přebírá množství funkcí, které by jinak byly zajišťovány koncovými spínači nebo nadřazenými řídicími systémy. Typickými aplikacemi jsou např. balicí stroje nebo dopravníky s pevně stanovenou dráhou posuvu.
Měnič ACS 160 je určen pro motory o výkonu 0,55 až 2,2 kW, s napájecím napětím 400 a 500 V AC. S použitím adaptéru může být namontován přímo na svorkovnici motoru (obr. 1) a dodává se i v závěsném provedení (obr. 2). Má dva analogové vstupy (AI), pět digitálních vstupů (DI), jeden analogový výstup (AO) a dva výstupy reléové (DO).
ACS 160 – polohovací makro
Při ovládání polohy je do měniče přiveden zpětnovazební signál z čidla otáček sloužící k přesnému určení polohy (úhlu natočení) hřídele motoru. Je tedy možné stanovit počet otáček nebo úhel natočení hřídele.
S použitím tzv. polohovacího makra lze určit dvě polohy označené jako poloha 1 a poloha 2. Pohyb z jedné polohy do druhé může probíhat konstantní nebo proměnnou rychlostí. Dále může být zadán vnější referenční bod (poloha 0 – home). K dispozici jsou také funkce jogging, tj. ruční přesun břemene do stanovených bodů, a homing, což je posun malou rychlostí do známé polohy následující po připojení napájecího napětí.
Přesun z bodu do bodu může být relativní, absolutní nebo trvalý opakovaný (obr. 3).
Relativní přesun je takový, při kterém je následující poloha odvozována od aktuální pozice a po vydání povelu k posunu se břemeno posune o stanovenou vzdálenost a čítač impulsů ze snímače natočení se opět vynuluje. Při absolutním přesunu je pohyb vykonáván vzhledem k pozici označené vztažný bod. Trvalý opakovaný přesun se uskutečňuje opakovaně mezi pozicemi poloha 0 a poloha 1, přičemž je možné nastavit časové zpoždění.
Na obr. 4 je příklad zapojení vstupů a výstupů měniče ACS 160 při jeho použití v pohonu dopravníkového pásu plnicí linky.
Konfigurování vstupů a výstupů měniče ACS 160 usnadňuje programovací nástroj PPS, jenž využívá aplikace Microsoft Excel (obr. 5).
ACS 800 s adaptivním programováním
V loňském roce uvedla firma ABB na trh měnič frekvence ACS 800 pro výkony 1,1 až 2 800 kW a napětí 400, 500 a 690 V AC, jehož nadstandardní výbavou je možnost adaptivního programování.
Přibližně stovka měničů ACS 800 je např. instalována v automatizovaném skladu v papírenském závodě Kauhajoki ve Finsku. Projekt byl realizován firmou Pesmel, zabývající se automatizovanými systémy v oblasti skladování, nakládky a vykládky materiálu. Ideový záměr projektu je patrný z obr. 6 a pohled na jeden úsek systému dopravníků je na obr. 7.
Systém funguje tak, že nadřazený řídicí systém komunikuje s měniči po sběrnici Profibus. Měniče navíc využívají možnost vzájemného propojení jako master/follower (nadřízený/podřízený) a uplatňuje se zde i novinka – adaptivní programování. Na obr. 8 je ukázka adaptivního programu vytvořeného pro uvedený projekt.
Propojením programovatelných funkčních bloků je tak přímo uvnitř měničů řešeno snímaní polohy a synchronizace v návaznosti na nadřazený programovatelný automat, který se těmito úlohami již nemusí zabývat.
Moderní a výhodné řešení
Měniče ACS 160 s polohovacím makrem a ACS 800 s adaptivním programováním významně usnadňují realizaci moderních systémů pro řízení pohybu a ovládání a nastavování polohy.
Ing. Naděžda Pavelková, ABB s. r. o.
(nadezda.pavelkova@cz.abb.com)
|