การใช้งาน VFD กับ PLC

          หลังจากที่เคยทำบทความสาธิตการสตาร์ทมอเตอร์แบบสตาร์เดลต้าไปแล้ว (สามารถรับชมได้ที่: https://plantequipment.co.th/starting-a-3-phase-star-delta-motor-with-a-plc/) ซึ่งไม่สามารถควบคุมความเร็วของมอเตอร์ได้ มีแค่เปิดกับปิดเท่านั้น โดยในบทความนี้จะมีการนำเสนออุปกรณ์ที่ใช้ในการปรับความเร็วมอเตอร์ มีชื่อว่า “Variable Frequency Drive” หรือ “VFD” นั่นเอง เป็นอุปกรณ์ปรับความถี่ของแรงดันไฟที่ใช้ในการขับมอเตอร์ หากความถี่น้อยมอเตอร์จะหมุนช้าแต่ถ้าปรับความถี่เพิ่มขึ้นก็จะทำให้มอเตอร์หมุนเร็วขึ้นเช่นกัน รวมไปถึงสามารถสั่งให้หมุนกลับด้านได้อีกด้วย

          ในบทความนี้จะใช้ PLC ยี่ห้อ Amsamotion รุ่น AMX-FX3U-M26MR-E ในการควบคุม VFD ผ่าน Modbus RS485 ซึ่ง VFD ที่จะใช้นั้นเป็นยี่ห้อ NFlixin รุ่น 9600D-1T3-00220M โดยจะใช้ไฟ AC 220V ในการจ่ายเข้าไป ส่วน Output จะออกเป็น 3 เฟสไว้สำหรับควบคุมมอเตอร์ แต่ในที่นี้จะไม่ได้ต่อกับมอเตอร์ของจริง แต่จะสาธิตการใช้งานเบื้องต้นให้เห็นภาพแทนนะครับ

การตั้งค่าใช้งาน Modbus RS485 ใน VFD

          โดยการตั้งค่าจะอ้างอิงตาม Manual ซึ่งจะมีอยู่ 4 ขั้นตอนด้วยกัน คือ

          1. ตั้งค่าเปิดการใช้งานโหมด Modbus RS485 โดยจะเข้าไปเซ็ต P0-02 ให้เป็น 2

          2. ตั้งค่าวิธีการเซ็ตความถี่ของ Output โดยจะเข้าไปเซ็ต P0-03 ให้เป็น 9

          3. ตั้งค่าอัตราการส่งรับข้อมูลหรือ Baud rate เป็น 9600 bps โดยจะเข้าไปเซ็ต PD-00 ให้เป็น 6005 (ของ Modbus RS485 จะอยู่ที่หลักหน่วย)

          4. ตั้งค่ารูปแบบการส่งรับข้อมูลเป็น 8 บิต, Parity เป็น none และ Stop Bit เป็น 1 บิต โดยจะเข้าไปเซ็ต PD-01 ให้เป็น 3

          5. ตั้งค่าเลขประจำตัวของ Slave หรือที่เรียกว่า Device Address อันนี้ขึ้นอยู่กับผู้ใช้งาน แต่ผมจะตั้งเป็น หมายเลข 1 โดยจะเข้าไปเซ็ต PD-02 ให้เป็น 1

การตั้งค่าใช้งาน Modbus RS485 ใน PLC

          ซึ่งผมจะตั้งค่าตาม Manual โดยจะต้องเซ็ตตั้งค่าให้ตรงกับตัว VFD ดังนี้

          1. ใส่ค่า 181 ชนิด hex ใน D8400 เป็นการกำหนด Baud rate เป็น 9600 bps ข้อมูลเป็น 8 บิต Parity เป็น none และ Stop bit เป็น 1 บิต

          2. กำหนดให้ PLC เป็น Master โดยใส่ค่า 1 ใน D8200

          นอกจากนั้นเป็นการตั้งค่าตาม Default ของ Manual ไม่ว่าจะเป็นการเช็ค Time out, เวลาการ Delay ของข้อมูล, จำนวนครั้งที่เชื่อมต่อข้อมูลอีกรอบ และ Unit ID เป็น 0 เนื่องจากเป็น Master

การตั้งค่า Parameter ของ Modbus RS485 ใน PLC

วิธีการควบคุม VFD ผ่าน Modbus RS485

          1. Address 1000H เป็นการเซ็ตความถี่ของ Output โดยค่าที่จะส่งไปเป็น เปอร์เซ็นต์ของความถี่ที่ได้เซ็ตไว้ (ซึ่งผมใช้เป็น Default ของ VFD คือ 50Hz) อย่างเช่น เซ็ต 10000 ก็คือ 100.00% ก็จะได้ความถี่อยู่ที่ 50Hz และเซ็ต 5000 ก็คือ 50.00% ก็จะได้ความถี่อยู่ที่ 25Hz เป็นต้น

          2. Address 2000H เป็นการควบคุมการทำงานของ VFD

วิธีการเขียน PLC เพื่อส่งคำสั่งให้ VFD ผ่าน Modbus RS485

          จะใช้คำสั่ง ADPRW ในการรับและสั่งข้อมูลของ Modbus RS485 แล้วใช้ Function Code เป็นแบบ 06H คือ Write a single register ส่วนตัวแปร M1 กับ M3 ไว้ใช้ในการทริคเกอร์ส่งคำสั่ง ส่วน M8029 เป็นการเช็คว่า ส่งคำสั่งเสร็จเรียบร้อยแล้ว ดังรูปภาพดังนี้

ผลลัพธ์

          1. เซ็ตความถี่ เซ็ตที่ 25 Hz

          2. สั่ง Forward ส่งค่า 1

          3. สั่ง Free Stop ส่งค่า 5

          4. สั่ง Reverse ส่งค่า 2

          5. สั่ง Speed-Down Stop ส่งค่า 6