Wymiana starych falowników i Modbus

Coraz częściej mam do czynienia z dokonaniem wymiany uszkodzonych falowników, przy sterowaniu binarnym nie ma większego problemu. Po porównaniu zasobów fizycznych, programowych falownika i sporządzeniu dokumentacji elektrycznej z wrysowaniem zacisków starego i nowego falownika - można przystąpić do takiej wymiany. Gabaryty nowoczesnych falowników zazwyczaj są mniejsze więc nie musimy szukać miejsca w szafie sterowniczej. Gorzej jest, jeśli w urządzeniu był wykorzystywany protokół sieciowy. Taki przypadek miałem ostatnio w jednej z firm w Rzeszowie, uszkodzony falownik sterowany był przez sieć Modbus i mimo że znane były adresy poszczególnych funkcji to nie mieliśmy możliwości ich zmiany jako że nikt ww firmie nie miał kodu źródłowego do nadrzędnego sterownika PLC.
Nie pozostało nic innego jak zainstalować nowy falownik, w tym przypadku wybrany został falownik ACS550 firmy ABB o mocy 45 kW i z przeznaczeniem do pracy ciężkiej.

Przy tej okazji dostosowaliśmy układ sterowania maszyny do przepisów Dyrektywy Maszynowej i zwiększyć bezpieczeństwo pracy. Zainstalowano nowoczesne przekaźniki bezpieczeństwa wraz z nową instalacją połączeń - wyłączników bezpieczeństwa i wyłączników krańcowych.
Pozostała do zrealizowania funkcja sterowania falownikiem w sieci Modbus, zaprojektowany przez nas "translator" zapewnił odbiór - zamianę oraz wysyłanie "przetłumaczonych" ramek ze sterownika PLC do falownika i na odwrót. Wcześniej taką funkcję spełnić miał mały sterownik PLC, po kalkulacji kosztów okazało się że "translator" jest tańszym rozwiązaniem. Nasze urządzenie ma możliwość zamianę do 64 podwójnych rejestrów i może znajdować zastosowanie wszędzie tam gdzie nie mamy dostępu do zmiany adresowania. Po przetestowaniu zarówno napędu jak i komunikacji, przystąpiliśmy do rozruchu maszyny. Oczywiście na początek testy przy niewielkich obrotach i sprawdzeniu utrzymywania momentu aż do prędkości maksymalnej procesowej przewidzianej przez producenta maszyny. Po dokonaniu niewielkich korekt w ustawieniach falownika, nadzorowaliśmy pracę urządzenia kontrolując ACS550 za pomocą dedykowanego oprogramowania. Maszyna pracuje w cyklu dwuzmianowym 7 dni w tygodniu i od ponad miesiąca sprawuje się bez zarzutu.
Falowniki ACS550 jak i inne, polecam w sklepie z falownikami EL-HELU.
Pozdrawiam Przemek

Sterowanie skalarne, wektorowe czy DTC ?

Typowy podział napędów na falowniki skalarne i wektorowe zna z autopsji każdy kto zetknął się z tymi urządzeniami. Sterowanie DTC jest mniej znane i rzadziej stosowane w układach napędowych jakie spotykamy na co dzień. Ponieważ większość z osób odwiedzających nasz strony internetowe to praktycy od tej strony zaprezentuję zalety poszczególnych systemów sterowania falownikami.
Na wykresie który zamieszczam, przedstawiam reakcję falownika skalarnego, wektorowego i DTC na nagłe zapotrzebowanie na moment. Badania przeprowadzaliśmy w hamowni z wykorzystaniem tego samego silnika podłączonego do poszczególnych typów falowników. Jak widać - najdłużej reaguje falownik ze sterowaniem skalarnym który nie do końca sobie radzi z odbudową i utrzymaniem odpowiedniego momentu na wale silnika. Czas jaki potrzebny jest do wyrównania momentu jest na tyle długi że eliminuje taki falownik w układach napędowych które wymagają stabilnych obrotów i momentu.
Falownik wektorowy radzi sobie znacznie lepiej a krótki czas wyrównania momentu i szybka reakcja to zaleta popularnych bezczujnikowych, falowników wektorowych. Oczywiście czas reakcji uzależniony jest od wewnętrznego algorytmu jaki producent umieścił w pamięci falownika i u poszczególnych producentów może się różnić. Nie są to znaczne różnice niemniej jednak mogą mieć wpływ na pracę urządzeń które cyklicznie i w szybkim tempie dociążając napęd.
Falowniki ze sterowaniem DTC reagują najszybciej na obciążenie, algorytmy procesu dokonują błyskawicznych obliczeń co pozwala na natychmiastową reakcję w przypadku zwiększenia obciążenia. Jedną z następnych zalet falowników DTC jest bardzo szybkie dostosowywanie częstotliwości wyjściowej w przypadku uruchomienia go do obracającego się silnika - zwany inaczej "lotnym startem".
Do badań zostały zastosowane falowniki: smd firmy Lenze - (skalarne), iS7 firmy LSiS - (wektorowe) i ACS850 firmy ABB (DTC). Wszystkie wymienione falowniki można zakupić w polecanym przez nas sklepie z falownikami.
Pozdrawiam serdecznie.

Falowniki PowerXL DC1 i DA1 Eaton, pierwsze wrażenia...

Dziś miałem możliwość organoleptycznie zapoznać się z falownikami PowerXL DC1 i PowerXL DA1 i przeprowadzić pierwsze testy programowania jak również sprawdzenia ich parametrów technicznych podczas prób w hamowni.
Rodzina falowników PowerXL to przede wszystkim nastawienie firmy Eaton na łączenie sieciowe napędów z wykorzystaniem magistral komunikacyjnych oraz w systemie SmartWire (polecam do układów napędowych np. kaskad transporterów). Wykonanie falowników jest dosyć solidne i charakteryzuje się (jak zawsze) bardzo ładnym wyglądem pasującym do pozostałej aparatury firmy Eaton. Zasoby fizyczne we/wy falownika nie powalają na kolana ale możliwości pracy w sieciach rekompensują minimalistyczne podejście producenta. Falowniki posiadają:

• 3 wejścia cyfrowe (start do przodu, do tyłu oraz np. częstotliwość stała)
• uniwersalne wejście analogowe
• uniwersalne wyjście analogowe
• programowalne wyjście przekaźnikowe
• złącze RJ - CANopen, Modbus, PC

Oczywiście falowniki można rozbudowywać przez różne karty ale przy założeniu że falownik ten wykorzystamy jako pracujący w sieci, zasoby te są całkowicie wystarczające. Dostępne są również różne wersje wykonań z filtrami lub bez oraz z wbudowanym czoperem hamulca czy interfejsem SmartWire. Falowniki PowerXL DC1 to falowniki z przeznaczeniem do pracy lekkiej: pompy, wentylatory, transport technologiczny etc.. Falowniki PowerXL DA1 to falowniki do różnorakich zastosowań od pracy lekkiej do pracy ciężkiej, współpracujące z silnikami asynchronicznymi, BLDC, synchroniczne, tryb wektorowy prędkości lub momentu.
Podłączenie i pierwsze uruchomienie jest bardzo proste i sprowadza się do zaprogramowania kilku parametrów i falownik jest gotów do pracy. Poruszanie się po menu falownika nie przysparza większych kłopotów, oczywiście przy założeniu większego doświadczenia w programowaniu napędów. W niedługim czasie na stronie falowniki.com ukażą się raporty z testów ww falowników więc tu mogę tylko napisać że w całym zakresie dokonywanych przeze mnie prób falowniki zapewniały poprawną pracę silnika a parametry producenta nie są w żaden sposób zawyżone jak to bywa w przypadku urządzeń dalekowschodnich.

pozdrawiam Przemek ;)

Falowniki ze sterowaniem sekwencyjnym

Producenci falowników prześcigają się w zachęcaniu nas do korzystania z ich napędów i rozszerzają możliwości sterowania za pomocą wbudowanych funkcji lub dodatkowych kart. Bardzo ciekawą alternatywą jest zaimplementowania sterowania sekwencyjnego które pojawiło się w zmodernizowanym falowniku smv Lenze.
Miałem pod koniec ubiegłego roku możliwość wykorzystania sekwencera w maszynie do wyginania drutu. W normalnym układzie musiałbym zastosować kilka przekaźników elektromagnetycznych lub mały przekaźnik programowalny. Dzięki funkcji sterowania sekwencyjnego mogłem bez problemu uruchomić sterowanie wyginarką, praktycznie bez żadnych elementów zewnętrznych. Identyczne sterowanie można również wykonać przy pomocy karty PLC wbudowanej np. w falownik iS7 firmy LG (LSiS).
Funkcja sekwencera zawiera 16 kroków, każdy krok może mieć indywidualnie definiowane czasy ramp, czas trwania oraz częstotliwość wyjściową. Sekwencer ma do wyboru 3 tryby pracy definiujące w jaki sposób napęd przechodzi pomiędzy poszczególnymi krokami:
- przejście czasowe,
Start w kroku którego numer został zdefiniowany w parametrach jako początkowy. Napęd automatycznie przechodzi przez każdy krok. Czas pozostawania trwania kroku jest zdeterminowany wartością ustawioną w parametrze: czas w bieżącym kroku.
- przejście od wejścia cyfrowego,
Start w kroku którego numer został zdefiniowany w parametrach jako początkowy. Napęd przechodzi do następnego kroku po wystąpieniu narastającego zbocza na wejściu cyfrowym o najwyższym priorytecie z przypisanych do funkcji wyzwalany krok 24
- przejście czasowe lub od wejścia cyfrowego.
Start w kroku którego numer został zdefiniowany w parametrach jako początkowy. Napęd automatycznie przechodzi przez każdy krok. Czas pozostawania trwania kroku jest zdeterminowany wartością ustawionąw parametrze Czas w bieżącym kroku, jednakże po wystąpieniu narastajcego zbocza na wejściu cyfrowym o najwyższym priorytecie z przypisanych do funkcji wyzwalany krok 24 napęd przejdzie do realizacji następnego w kolejności kroku.

Ważne przy tym jest że dostęp do wszystkich elementów programowych sekwencera jest bezpośrednio z klawiatury falownika i nie musimy podłączać laptopa z oprogramowaniem w celu parametryzacji sterowania. Wykorzystując sam falownik smv i minimalną ilość elementów zewnętrznych można zbudować całkiem skomplikowany system sterowania co jest niebagatelną wartością w czasach poszukiwania dobrego, markowego sprzętu z jak najniższym budżetem.
Na zakupy falowników smv Lenze zapraszam do zaprzyjaźnionego sklepu internetowego, zawsze można tam uzyskać fajne ceny. Więc polecam !
Pozdrawiam Przemek !

Optymalizacja falowników w układach napędowych

W dzisiejszych czasach niesłychanie ważną sprawą jest oszczędność energii elektrycznej. W wielu aplikacjach, gdzie falowniki obsługują różne cykle obciążenia można oszczędzać energię, np. podczas pracy z małymi obciążeniami redukując natężenie pola magnetycznego w silniku. Umiejętne posługiwanie się parametrami falownika pomaga zaoszczędzić do 50% energii elektrycznej. Jest to niebagatelna wartość przeliczana na konkretne pieniądze.
Oczywiście uzależnione to jest od wielu uwarunkowań takich jak: rodzaj aplikacji i zastosowanych urządzeń, typ i producent falownika (możliwości programowe), rodzaj zastosowanego scenariusza sterowania. I tak na przykład w prostych falownikach firmy LSiS (popularne LG) mamy ograniczone możliwości optymalizacyjne co nie przeszkadza przy umiejętnych nastawach osiągnąć dość dobre wyniki oszczędzania szczególnie tam gdzie obciążenie rośnie w kwadracie w stosunku do prędkości np. wentylatory i pompy wirujące, specjalnie ukształtowane charakterystyki U/f też mogą przyczynić się do wzrostu oszczędności energii.
W bardziej zaawansowanych falownikach mamy do dyspozycji specjalizowane optymalizatory energii np. AEO - Automatic Energy Optimalization lub specjalizowane makra gdzie możemy wprowadzić stawkę taryfową za kWh i obserwować "na żywo" ile energii i na jaką kwotę zaoszczędziliśmy w jednostkach kalendarzowych (cykl miesięczny czy roczny).
Taką wbudowaną opcję mają falowniki ABB serii ACS, sama (podstawowa) optymalizacja jest dość prosta w programowaniu a wymierne oszczędności możemy obserwować na panelu wyświetlacza. Pełna optymalizacja falowników wymaga wiedzy i doświadczenia ale precyzyjne nastawy potrafią znacznie zmniejszyć zużycie energii elektrycznej. Wiele osób niestety kieruje się myślą iż samo podłączenie falownika do silników pozwoli na oszczędności i w kilku mniej wymagających aplikacjach faktycznie tak jest, ale zużycie energii zmniejsza się tylko o około 5...10% resztę musimy dopasować samodzielnie tak aby efektywnie wykorzystać zastosowane falowniki.
Już wkrótce rozpocznie się cykl szkoleń z zakresu podstawowego (w późniejszym czasie zaawansowane) z zakresu doboru i programowania falowników. Chętnych zapraszam na stronę Akademii Falowników gdzie można zapisać swój adres e-mail na który zostanie przesłana oferta szkoleń.
Szkolenia są praktycznie bezpłatne wnoszona jest niewielka opłata którą można "odzyskać" kupując w przyszłości falowniki...

Zakupy falowników

Kiedy wyszukujemy w internecie ceny falowników okazuje się że uzyskujemy setki wyników. Nawet firmy które nie są związane bezpośrednio z napędami posiadają je w swojej ofercie. Czym się kierować aby zapewnić sobie komfortowe zakupy ?
Dla kupującego oczywiście najważniejsza jest cena !
Ale... równie ważną rzeczą jest wsparcie techniczne jakie zapewnia firma oraz gwarancja i możliwość zwrotu zakupionego urządzenia. I tu okazuje się że większość firm sprzedających urządzenia napędowe ma problemy z udzieleniem nawet podstawowych informacji technicznych.
Firmy zazwyczaj opanowały nazwy: falownik skalarny, falownik wektorowy ale pytanie co to jest sterowanie skalarne, zazwyczaj pozostaje bez odpowiedzi tak jak pytanie o sposób parametryzacji regulatora PI czy PID.
Wiele osób po zakupie falownika w takiej firmie telefonuje poszukując wsparcia techniczno-inżynierskiego w innych firmach lub szperając w internecie. Poszukują podobnych problemów na forach internetowych.
Zwracajmy więc uwagę na "dojrzałość techniczną" firmy mającej w swojej ofercie napędy, unikajmy firm typowo handlowych których główną zasadą jest "sprzedać i zapomnieć". Tanie falowniki markowych firm można kupić z doskonałym wsparciem technicznym które jest dostępne przez cały czas a nie tylko bezpośrednio po zakupie.