Модернизация кран-балки с питанием нескольких двигателей от одного частотника.

Для реализации передвижения моста крана требуется обычно несколько двигателей. С целью снижения стоимости сегодня на двигатели устанавливают редукторы с малым передаточным числом. При этом производитель почему-то отказался устанавливать  преобразователь частоты, мотивируя отсутствием специалистов.

Возможность питания нескольких двигателей от одного преобразователя частоты прописана в некоторых моделях частотников. В частности встречались подобные пункты у ShneiderElectric. Но дорогие модели заказчик не рассматривал, в итоге пришлось выбирать что-то дешевое. При этом был использован следующий подход:

- исключительно простое  вольт-частотное управление без каких-либо наворотов;

- суммарная мощность двигателей должна быть на ступень меньше мощности преобразователя;

- тепловая защита двигателя осуществляется отдельными тепловыми реле, установленными для каждого мотора.

Для крана также актуальна реализация торможения. Встроенные тормоза в двигателях реализуют останов только при пропадании питания. Для рабочего останова использован режим динамического торможения с использованием тормозного сопротивления. Учитывая частые пуски, мощность этого сопротивления также выбрана с запасом.

Заказчик остановился на дешевом ПЧ Innovert ISD222U43B, который и был установлен на кран. Настройка преобразователя прошла без проблем и кран начал двигаться. Эксплуатация в течение полугода значительных проблем не принесла. Персонал заказчика  доволен, так как новый кран стал останавливаться быстрее и соответственно точнее предыдущего варианта.

Вторым этапом модернизации стала установка блока радиоуправления. Приобретенный блок Telecrane A24-12, был смонтирован параллельно с кнопками основного пульта. В результате оказалось возможно управление как с проводного, так и с беспроводного устройства. Единственной особенностью установки стался выбор напряжения питания блока приемника. В заводской поставке изначально установили перемычку на 380В. Электрик, монтировавший блок, этот пункт упустил, что привело к произвольным выключениям управления. Долго не могли понять, в чем же проблема, но вскрытие коробки Telecrane, все поставило на место. 

Китайский клон Mitsubishi MELSEC FX1N

Братья китайцы знамениты своим умением копировать. Например они скопировали ПЛК FX1N от Mitsubishi. Интернет-магазины из поднебесной завалены различными вариантами этого контроллера. Можно выбрать модели, как с самым маленьким, так и с очень большим числом точек ввода-вывода. Далее будет описан самый масштабный контроллер, позиционируемый как аналог FX1N-60DR.

Данный контроллер был приобретен одним из заказчиков для модернизации горизонтально-расточного станка. В коробке пришла только плата красного цвета и переходник USB-COM. Первое что бросилось в глаза - солидные размеры платы 200х117мм. При этом плата не имеет каких-то крепежных элементов, за исключением 4 отверстий по краям. С одной стороны  ничего страшного, с другой потребуется какой-то модуль для установки на DIN-рейку. Вторая особенность – питание от сети 24В. На плате входа питания замаркированы как AC, что вносит некоторую путаницу. Подключать к ним сеть в 220В нельзя. Подача постоянного напряжения 24В при этом привела к старту процессора и загоранию светодиодов POWER и RUN. Так что питание возможно как переменным, так и постоянным током. Количество входных терминалов равно 36, а выходных – 24. Нумерация выполнена в восьмеричной системе. Качество сборки платы особых нареканий не вызвало, но оставило впечатление применения ручного труда при монтаже процессора.

Плата китайского клона FX1N

В основу контроллера разработчики положили процессор STM32F103VCT6. Аналогичный процессор, кстати, используется в контроллерах DVP-SS2  от DeltaElectronics. К процессору через оптоизоляторы присоединены входные терминалы. Также  через усилители ULN2803 подключены выходные реле. Микросхемы усилителей установлены на панельках, что позволяет их менять при необходимости. Выходные реле сгруппированы по несколько штук, с целью уменьшения количества терминалов. Никаких разъемов расширения для подключения дополнительных устройств не предусмотрено.

В левой части платы разведен модуль питания, а также установлена кнопка RUN/STOP. Справа расположен обычный разъем DB9F для подключения ПК, установлен преобразователи RS232 и RS485. Последний выведен на клеммную колодку. В центре платы имеется посадочное место под микросхему часов и батарею. К сожалению, в полученной версии они не установлены. Индикация работы выполнена на 3 светодиодах желтого цвета: POWER, RUN и ERROR. Светодиод RUN горит постоянно в режиме работы и мигает в режиме останова.

Программирование контроллера подразумевает использование стандартных средств от Mitsubishi. И здесь кроется оно из неприятных свойств этого ПЛК - все фирменные продукты платные. При этом цена достаточно большая. Платить эти деньги за использование дешевой китайской платы как-то не хочется. Попытка использовать программу от китайской фирмы Wecon, предлагающей также клоны MELSEC,  успехом не увенчалась. Контроллер обнаружен не был, хотя в Wecon заявляют, что их контроллеры можно прошивать средствами Mitsubishi. Поиск по сети позволил найти старую версию FX Developer, которая запустилась без каких-либо проблем и за исключением относительно медленной загрузки из-за низкой скорости порта, заработала нормально.  В качестве загрузочного кабеля подойдет любой кабель RS232.

Общее впечатление от китайской копии FX1N достаточно положительное. Особенно на это оказали влияние простота конструкции и низкий уровень цен на контроллеры. Минимальный вариант обойдется в сумму в районе 1000рублей, максимальный можно найти за 5000. Конечно, в серьезные проекты ставить такой контроллер рискованно, но для неответственных задач – вполне подойдет.

Преобразователь частоты Prostar 6000

Преобразователь частоты Prostar 6000 предлагается одноименной компанией родом из Китая. Фирма позиционирует свои изделия в нижнем ценовом сегменте, и охватывает практически весь диапазон мощностей от 0.4 до 315кВт. Преобразователь серии 6000 чисто скалярный, для векторных применений имеется серия 6100.

Внимание Жулики!

На неделе пришлось испытать немаленький шок. После монтажа одного из объектов вдруг обнаружилось, что используемые провода греются. Вроде бы все было смонтировано по проекту и токи не превышали расчетных. Тем не менее факт нагрева присутствовал. Чисто случайно было решено посмотреть на провод и здесь возникло подозрение. Инструментальные замеры подтвердили его. Реальное сечение провода оказалось на ступень ниже, чем указано на маркировке. Использовался провод ВВГ 3х2.5, но реальный замер дал диаметр 1.5 мм. Использовался эталонный и поверенный микрометр, так что сомневаться не приходится. Этот диаметр соответствует сечению всего 1.6 кв.мм. Диаметр жилы для сечения 2.5 кв.мм должен быть не менее 1.75 мм. Ниже представлена фотография провода. Рядом для сравнения кусок с настоящим сечением 2.5 кв.мм. Конечно на фото видно плохо, но в реальности разница заметна невооруженным взглядом.

Маленькое расследование показало, что подобные провода поставляются минимум с 2012 года. Как охарактеризовать подобную картину просто непонятно. Слов не хватает. Пусть даже сами виноваты, что не проверили и вовремя не проконтролировали качество оборудования. Тем не менее столь бездушно относиться к своим потребителям  считаю просто преступлением. Очевидно стоит ожидать новую волну отказов техники и пожаров только из-за того, что кто-то захотел заработать. 

Модуль ввода/вывода WF-2060

Модуль ввода/вывода WF-2060 предназначен для передачи информации о состоянии 6 дискретных каналов по беспроводному каналу стандарта IEEE 802.11b/g, иначе называемому Wi-Fi. Дальность связи, согласно технических характеристик, составляет 100 метров. Протокол передачи информации: Modbus TCP или Moidbus UDP. Выпускается модуль в пластиковом корпусе фирмой ICP и относится к серии M-7000.

Основное назначение модуля – организация связи с удаленными объектами посредством беспроводного канала. Пользователю доступно 6 входов с максимальным уровнем логической 1 равным 50В, и 6 выходных реле, способных коммутировать ток до 5А. Работа модуля может быть организована в двух вариантах. Первый из них представляет стандартное устройство беспроводного ввода/вывода. Управлять им может либо ПЛК, подключенный к беспроводной точке доступа, либо оператор с обычного ПК. Для последнего варианта, в комплекте поставки есть необходимое ПО. Второй вариант использования подразумевает организацию беспроводного удлинителя. Два модуля настраиваются на передачу информации между собой. В результате изменения состояний на входах одного модуля тут же отражаются переключением выходных реле второго и наоборот.

Комплект поставки WF-2060 значительно отличается от других подобных изделий. В него, кроме самого модуля, входит антенна, диск с программным обеспечением, кабель для настройки, отвертка и краткая инструкция. Для начала работы остается только подключить модуль к блоку питания и произвести необходимую настройку. Последняя выполняется либо по беспроводному варианту, либо через COM-порт.

Комплект поставки

Низкая рабочая температура (от -25 градусов) делает возможным установку модуля на улице. Хотя качество применяемой пластмассы вызывает сомнения в длительности эксплуатации в таких условиях. Монтаж модуля выполняется стандартно, на дин-рейку. Единственное, что необходимо, это предусмотреть место под антенну. Для питания используется также стандартное напряжение 24В. Все клеммники съемные. При этом подключение питания выполнено в винтовом варианте, а  внешних цепей - на зажимах. Светодиоды индикации отражают включение питания, наличие связи, мощность сигнала и состояние всех 12 встроенных цепей ввода-вывода.

Внутреннее устройство

Настройка модуля  не вызывает особых сложностей. Запустив приложенную программу, следует задать в основном сетевые настройки. Правда первая попытка задания параметров привела к неприятному зависанию связи между ПК и модулем. Проблема решилась простым возвратом на заводские установки, для чего оказалось необходимо четыре раза за 5 секунд перевести переключатель Mode в противоположное положение, а затем перезапустить модуль путем снятия питания. После этого те же самые настройки без особых проблем привели к установлению связи.

Внешний вид утилиты настройки

Из недостатков следует упомянуть некоторую задержку между подачей сигнала и включением соответствующего выхода. В особо быстрых приложениях она может оказаться весьма критичной, хотя ее можно попробовать устранить изменением периода сканирования в настройках. Также не понравилось наличие только одной клеммы COM на разъеме питания модуля. К этой клемме подключается как источник питания, так и кабель программирования, что не совсем удобно при наладке. Несколько удивило использование трех круглых светодиодов для индикации мощности сигнала и нарисованная сверху них барграмма. Как-то не вяжутся они между собой. Ну и конечно,  хотелось бы иметь выносную антенну. В остальном система понравилась. Все просто, относительно удобно и лишнего ничего нет. 

Робот на Siemens LOGO!

Программируемое реле Siemens LOGO! не отличается большой сложностью, благодаря чему его можно использовать в небольших проектах. Наряду с промышленной автоматизацией, встречается использование этого контроллера и в совершенно непредвиденных областях. Например, LOGO! применяют для управления отдельными блоками зарубежные судомоделисты, или, как на приведенных далее фото, любители-конструкторы роботов.

Прототипом робота стал знаменитый Wall-E. Именно его шасси напоминает механика проекта. В качестве приводов используются электромоторы на 12В. Робот оснащен датчиком препятствия с релейным выходом, позволяющим объезжать крупные объекты. Других датчиков нет. Все управляется LOGO! с одним модулем расширения.

Если подойти с пристрастием, то больше чем на игрушку данный проект ни за что не потянет. Слишком уж ограничены возможности программируемого реле для данного типа приложений. Тем не менее идея весьма занимательна, да и реализация на высоте. В учебных заведениях, наверное, было бы здорово использовать такое оборудование для обучения азам ПЛК.

Страница проекта http://letsmakerobots.com/node/5668

Процессорные модули TWIDO TWDLMDA

TWDLMDA40DTK

Линейка модульных контроллеров TWIDO построена вокруг двух типов процессорных блоков. Первый тип (TWDLMDA20) содержит 20 встроенных линий ввода/вывода, второй – 40 (TWDLMDA40). Подключение внешних цепей в обеих вариантах выполняется с помощью разъема и специального кабеля. Непосредственно на процессорном блоке кроме клемм питания ничего подключать больше не надо. Подобный подход дает некоторые преимущества в монтаже, но, опять же, требует использования специализированных кабелей. К счастью из подобной ситуации возможен один интересный и главное дешевый выход. Для его осуществления понадобится розетка типа IDC-26F и плоский кабель на 26 жил. (Подобные используются в персональных компьютерах). Собрав воедино розетку и кабель можно получить готовое решение для TWIDO. С обратной стороны разделка зависит от конкретной задачи. Единственное неудобство – плоский кабель необходимо каким-то образом укладывать, тогда как фирменный кабель выполнен в виде жгута в оболочке и с ним особых проблем нет. В остальном получается гораздо более дешевое решение по сравнению с фирменной продукцией, но по опыту ничуть не уступающее ей. Точно также можно поступить с кабелями для модулей расширения, но там понадобятся другие розетки на 20 контактов.

Внутреннее устройство TWDLMDA40DTK

Процессорные модули на 20 и 40 точек внешне отличаются только количеством разъемов. У вариантов с 20 линиями установлена только одна вилка, в вариантах с 40 - их две. Единственное исключение – модуль с релейными выходами TWDLMDA20DRT. У него также две вилки, одна из которых на 20, а вторая на 26 контактов. Модули на 20 точек оснащается 12 входными и 8 выходными цепями. В вариантах TWDLMDA40 количество входов выходов ровно в два раза больше. Также модули отличаются доступным объемом памяти программ 32 и 64 кБ соответственно. Еще одну особенность следует учитывать при проектировании систем: модули на 20 внешних цепей, за исключением опять же WDLMDA20DRT,не поддерживают операций с плавающей точкой.

У всех модулей на передней панели кроме разъемов внешних цепей установлены: разъем последовательного интерфейса, используемый для программирования модуля, один аналоговый вход, один потенциометр, два посадочных места для интерфейсных модулей и терминал питания. Также там же можно найти индикаторы состояния линий. Источники питания в состав линейки TWIDO не входят, поэтому можно использовать подходящий по току блок питания на 24 вольта. Модули расширения подключаются стандартно справа, если смотреть на переднюю панель, с помощью предусмотренных разъемов. Оконечного устройства для внутренней шины, как это предусмотрено в OMRON CJ1 не требуется. Монтаж выполняется стандартно – на DIN-рейку.

Некоторый вопрос вызывают два типа используемых входных и выходных линий в TWIDO. В фирменной документации они называются «Источник тока» (обозначаются в маркировке DTK) и «Приемник тока» (обозначаются DUK). Главное отличие между ними заключается в полярности общей шины. Для «Источника тока» она должна иметь положительный потенциал, для «Приемника тока» - отрицательный. Если брать в рассмотрение выхода, то «Источник» и «Приемник» отличаются только типом применяемого выходного транзистора. В первом случае он  p-канальный, во втором n-канальный. Данный факт требует особо внимательного подхода при проектировании схемы и выборе модулей, а также в процессе монтажа. Для выходов можно допустить разные способы построения электрических цепей, почему разработчики применили подобное же решение для входов остается загадкой, при том, что сегодня полно компонентов, реализующих оба типа соединения для одного входа. Также при проектировании необходимо учесть, что каждая выходная  линия способна коммутировать ток до 0.3А, а каждый разъем в сумме до 1А. Для модулей расширения эти цифры могут отличаться.