Samenwerking tussen PLC’s en frequentie- en servoregelaars

Frequentie- en servoregelaars zorgen voor de nauwkeurige en intelligente regeling van industriële toepassingen. Zo is de productiesector afhankelijk van machines die materialen roteren en transporteren, vloeistoffen verpompen, lucht koelen of verwarmen met ventilatoren en gefabriceerde producten verpakken en stapelen. Dit gebeurt als onderdeel van een reeks onderling verbonden processen die grotendeels automatisch verlopen. Voor het juist functioneren in deze toepassingen zijn frequentie- en servoregelaars afhankelijk van de controlerende, coördinerende kracht van de PLC (Programmable Logic Controller).

De ontwikkeling van PLC's

PLC's werden ontwikkeld ter vervanging van relais die vroeger werden gebruikt om fabrieksmachines aan te sturen. Een nadeel van dit systeem was dat het onderhoud en het oplossen van problemen aan het systeem moeilijk waren. Met de komst van de microchip zagen de grondleggers van de moderne PLC, Odo Struger (1931-1998) en Dick Morley (1932-2017) een kans op vooruitgang. Zij zagen in dat acties die door relaissystemen worden uitgevoerd om machines te besturen, vertaald kunnen worden in de vorm van een computerprogramma.

 
Afbeelding 1: PLC Control 

Waarom een PLC in plaats van een pc?

Het fundamenteelste verschil tussen PLC's en pc's is hun programmeertaal. Ladderlogica (of Ladderdiagram) codeert operationele instructies sequentieel, op een manier die direct is gemodelleerd naar de werkstroom via een schema van elektrische relais. Dit maakt het uiterst gebruiksvriendelijk voor engineers. Naast een klein aantal andere eenvoudige programmeertalen, met name functieblokdiagrammen, blijft het de standaard programmeermethode. Andere verschillen zijn de robuustheid en het aantal in- en output configuraties van de PLC.

Hoe een PLC communiceert met frequentie- en servoregelaars

PLC's communiceren met frequentie- en servoregelaars via directe stuursignalen, via een digitaal communicatieprotocol (bijvoorbeeld Modbus) of via een combinatie van deze opties. Het volledige scala aan apparaatcommando's, van het simpelweg instrueren van de regelaar om de motor te laten draaien en in welke draairichting, tot de uiterst belangrijke realtime aanpassing van de acceleratie- en deceleratieparameters, kan zo worden uitgevoerd.

Een PLC bewaakt de prestaties van een regelaar

Het potentieel van regelaars om motoren op optimale snelheid te laten werken, kan alleen volledig worden benut wanneer ze realtime tweerichtingscommunicatie met PLC's hebben. Het is de PLC die de prestaties van de regelaar bewaakt en continu de status en foutcodes controleert. Bijvoorbeeld door de doelstroom te vergelijken met de werkelijke uitgangsstroom. De manier waarop deze bewaking van de uitgangsstroom de aard van de aandrijfcommando's beïnvloedt, is cruciaal voor de intelligentie van het systeem.

De impact van PLC's op de automatiseringsindustrie

PLC's hebben een revolutionaire invloed gehad op de automatiseringsindustrie. Ze bieden inzicht in en controle over complexe mechanische systemen. Dit is een wereld van verschil met de tijd waarin één onbekende 'fout' kon leiden tot stilstand van het grootste deel van een productie-installatie. Hun blijvende succes door de jaren heen is grotendeels te danken aan hun essentiële eenvoud. Eenvoud zonder verlies van hun enorme verwerkingskracht.

Continue ontwikkeling

Met name miniaturisatie – diezelfde kracht die ervoor zorgde dat vroege elektronische activiteit van relais naar de printplaat werd verplaatst – zorgt ervoor dat processoren, componenten en printplaten zelf steeds compacter worden. PLC's worden daardoor steeds krachtiger (sneller en met een aanzienlijk verbeterde geheugencapaciteit), zelfs als ze kleiner worden. Eén PLC kan nu gemakkelijk het werk van meerdere voorgangers doen. Deze vooruitgang is o.a. te zien aan hun vermogen om meerdere communicatieprotocollen tegelijkertijd te ondersteunen en dat softwareontwikkelaars verschillende programmeertalen kunnen combineren.

Wat is multiprotocol?

Nidec maakt zelf geen bovenliggend besturingssysteem, maar de frequentie- en servoregelaars van Nidec (Nidec Drives is de producent van Control Techniques regelaars) zijn multiprotocol regelaars en communiceren met diverse PLC's. Nidec maakt het u graag gemakkelijk en ging aan de slag met een bijzondere uitvoering van haar regelaars. Communiceren met een PLC van Allen-Bradley of Siemens: een Control Techniques regelaar met multiprotocol-aansluiting doet het allebei, op hetzelfde moment. En dat scheelt, vooral voor de machinebouwer met een internationale blik. Een fabrikant hoeft namelijk nog maar één type regelaar op voorraad te houden. Dat is gunstig voor aftersales en voor onderhoud, omdat de drive merkonafhankelijk werkt. Bovendien is het trainen van medewerkers op de kennis van producten van meerdere merken niet meer nodig.

 
Afbeelding 2: Digitax HD servoregelaar met standaard 5 jaar garantie

Digitax HD servoregelaar en Unidrive M frequentieregelaar

De Digitax HD M750 servoregelaar en Unidrive M700 hebben een Ethernetpoort met daarop meerdere protocollen die tegelijkertijd actief kunnen zijn. Als de drive via Profinet met bijvoorbeeld een Siemens PLC communiceert, via Ethernet/IP, kan hij dat op hetzelfde moment ook met een PLC van Allen-Bradley. De M750 en M700 combineren daarmee beide werelden. Een unieke combinatie. Tel daar Modbus TCP/IP én een eigen realtime Ethernet communicatiebus voor onderlinge communicatie bij op en u kunt met één drive alle kanten uit.’ De Digitax HD is ook verkrijgbaar met standaard EtherCAT aan boord. Met een optiemodule communiceert deze regelaar ook via CANopen, DeviceNet en Profibus.

 
Afbeelding 3: Unidrive M700 frequentieregelaar met standaard 5 jaar garantie

Heeft u vragen over multiprotocol?

Nidec Netherlands is de Nederlandse vertegenwoordiging van Nidec Drives. Nidec Drives is de producent van Control Techniques frequentie- en servoregelaars. In Sliedrecht hebben wij frequentieregelaars van 0,25 kW tot 2,8 MW op voorraad. Heeft u nog vragen? Neemt u dan contact met ons op. Wij helpen u graag verder!