آموزش اتصال مدباس HMI و اینورتر

اتصال مدباس HMI و اینورتر

مدباس یک پروتکل ارتباطی محبوب است که در سیستم‌های اتوماسیون صنعتی استفاده می‌شود. در اواخر دهه 1970 توسط Modicon که اکنون متعلق به اشنایدر الکتریک است. توسعه یافت و از آن زمان به یک استاندارد واقعی برای ارتباط بین دستگاه‌ها در محیط صنعتی تبدیل شده است. در مقاله امروز سپیانی مروری بر پروتکل مدباس، کاربرد آن در اتوماسیون صنعتی و نحوه اتصال مدباس HMI و اینورتر ارائه خواهد شد.

مطالب مرتبط:

اینورتر چیست؟ کاربرد آن

اچ ام آی (HMI) چیست؟ کاربرد آن

راه اندازی سیستم شبکه کارخانجات

معرفی پروتکل مدباس

مدباس یک پروتکل سرویس گیرنده-سرور است که از معماری master-slave برای ارتباط بین دستگاه‌ها استفاده می‌کند. دستگاه اصلی، مانند یک کنترل‌کننده منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC) یا رابط انسان و ماشین (HMI)، ارتباط را آغاز می‌کند و درخواست‌ها را به دستگاه slave، مانند اینورتر یا حسگر ارسال می‌کند. سپس دستگاه Slave به درخواست پاسخ می‌دهد و داده‌های درخواستی را ارائه می‌دهد.

مدباس می‌تواند از طریق چندین رسانه ارتباطی از جمله اترنت، سریال و بی‌سیم منتقل شود. این پروتکل ساده و کارآمد است و برای استفاده در سیستم‌های اتوماسیون صنعتی با پهنای باند و قدرت پردازش محدود ایده آل است.

استفاده از مدباس در اتوماسیون صنعتی

مدباس در طیف گسترده‌ای از کاربردهای اتوماسیون صنعتی از جمله نظارت و کنترل ماشین آلات، اتوماسیون ساختمان و سیستم‌های مدیریت انرژی استفاده می‌شود. این اجازه می‌دهد تا دستگاه‌های تولید کنندگان مختلف با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و قابلیت همکاری بین سیستم‌ها را فراهم کند.

یکی از کاربردهای رایج مدباس در کنترل درایوهای موتور مانند اینورترها است. با استفاده از مدباس، HMI یا PLC می‌تواند اینورتر را نظارت و کنترل کند و پارامترهایی مانند سرعت، گشتاور و جهت را تنظیم کند. مدباس همچنین می‌تواند برای نظارت بر وضعیت موتور، مانند دما و جریان، ارائه بازخورد برای بهینه‌سازی سیستم و عیب‌یابی استفاده شود.

در دنیای امروز، رابط انسان و ماشین (HMI) نقش مهمی در سیستم‌های کنترل صنعتی ایفا می‌کند. HMI دستگاه یا نرم افزاری است که امکان تعامل انسان با ماشین‌ها و سیستم‌ها را فراهم می‌کند. این بعنوان نقطه تماس بین اپراتور و ماشین عمل می‌کند و اپراتور را قادر می‌سازد تا سیستم را نظارت و کنترل کند. در این مقاله مروری بر HMI، نقش آن در سیستم‌های کنترل صنعتی و نحوه اتصال مدباس HMI و اینورتر ارائه می‌شود.

حتما بخوانید:

برنامه نویسی HMI چیست؟

Wincc چیست؟ کاربرد آن در خطوط تولید

نمای کلی HMI

HMI بخشی جدایی ناپذیر از سیستم‌های کنترل صنعتی مدرن است. این یک رابط بصری و کاربر پسند برای اپراتورها برای نظارت و کنترل سیستم فراهم می‌کند. HMI می‌تواند به شکل یک دستگاه فیزیکی مانند یک صفحه نمایش لمسی یا یک دستگاه تلفن همراه یا نرم افزار نصب شده روی رایانه باشد.

HMI به اپراتورها اجازه می‌دهد تا به داده‌های بلادرنگ سیستم مانند وضعیت ماشین، دما و خروجی تولید دسترسی داشته باشند. همچنین امکان پیکربندی و تنظیم پارامترهای سیستم مانند سرعت، گشتاور و جهت را فراهم می‌کند. HMI همچنین می‌تواند هشدارها و اعلان‌هایی را برای شرایط یا نقص‌های غیرعادی ارائه دهد و امکان شناسایی و حل سریع مشکلات را فراهم کند.

اینورتر چیست؟

اینورتر وسیله‌ای است که منبع تغذیه DC را به منبع تغذیه AC تبدیل می‌کند. در کاربردهای مختلفی از جمله تولید برق، سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر و کنترل موتور استفاده می‌شود. در زمینه کنترل موتور، از اینورتر برای کنترل سرعت و جهت موتور با تنظیم فرکانس و ولتاژ منبع تغذیه AC استفاده می‌شود.

اینورترها نسبت به روش‌های سنتی کنترل موتور دارای مزایای متعددی مانند استفاده از درایوهای فرکانس متغیر (VFD) هستند. اینورترها از نظر انرژی کارآمدتر هستند، محدوده کنترل سرعت بیشتری را ارائه می‌دهند و به تعمیر و نگهداری کمتری نیاز دارند.

چگونه یک اینورتر موتور را کنترل می‌کند؟

فناوری اینورتر امکان کنترل دقیق سرعت و جهت موتور را فراهم می‌کند. این با تنظیم فرکانس و ولتاژ منبع تغذیه AC که به موتور اعمال می‌شود به دست می‌آید. اینورتر منبع تغذیه DC را به منبع تغذیه AC با فرکانس بالا تبدیل می‌کند. سپس فرکانس منبع تغذیه AC برای کنترل سرعت موتور تنظیم می‌شود. با افزایش یا کاهش فرکانس می‌توان سرعت موتور را به ترتیب کم یا زیاد کرد.

ولتاژ منبع تغذیه AC نیز برای کنترل گشتاور موتور تنظیم می‌شود. با افزایش یا کاهش ولتاژ می‌توان گشتاور موتور را به ترتیب افزایش یا کاهش داد. اینورترها همچنین می‌توانند جهت موتور را کنترل کنند. با معکوس کردن قطبیت منبع تغذیه AC می‌توان جهت موتور را معکوس کرد.

حتما بخوانید:

معرفی انواع اچ ام آی (HMI) 

معرفی انواع پی ال سی (PLC)

بهترین برند اینورتر (درایو صنعتی) کدام است؟

عملکرد اینورتر در تجهیزات صنعتی

از اینورترها در تجهیزات صنعتی مختلف برای کنترل سرعت و گشتاور موتور استفاده می‌شود. این شامل پمپ‌ها، کمپرسورها، فن‌ها و سیستم‌های نقاله می‌شود. اینورترها به ویژه در کاربردهایی که کنترل سرعت متغیر مورد نیاز است مانند سیستم‌های HVAC مفید هستند.

اینورترها همچنین می‌توانند در سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر مانند توربین‌های بادی و پنل‌های خورشیدی استفاده شوند. در این سیستم‌ها، از اینورتر برای تبدیل برق DC تولید شده توسط توربین بادی یا پنل خورشیدی به منبع تغذیه AC استفاده می‌شود که می‌تواند برای برق رسانی لوازم خانگی و سایر تجهیزات مورد استفاده قرار گیرد.

اینورترها همچنین می‌توانند بهره‌وری انرژی را در تجهیزات صنعتی بهبود بخشند. اینورترها با کنترل سرعت و گشتاور موتور می‌توانند عملکرد تجهیزات را بهینه کرده و مصرف انرژی را کاهش داده و در هزینه‌ها صرفه‌جویی کنند.

اتوماسیون صنعتی با ایجاد فرآیندهای تولید سریعتر و کارآمدتر، صنعت تولید را متحول کرده است. سیستم‌های اتوماسیون برای برقراری ارتباط و تبادل داده‌ها به دستگاه‌ها و اجزای مختلف متکی هستند و پروتکل مدباس به استانداردی محبوب برای ارتباطات صنعتی تبدیل شده است. یکی از ابزارهای کلیدی در اتوماسیون صنعتی، رابط انسان و ماشین (HMI) است که یک رابط کاربری گرافیکی برای اپراتورها برای نظارت و کنترل فرآیندهای صنعتی فراهم می‌کند. یکی دیگر از دستگاه‌های حیاتی اینورتر است که سرعت و گشتاور موتورها و سایر تجهیزات صنعتی را کنترل می‌کند.

فرآیند کلی اتصال مدباس HMI و اینورتر

تنظیمات ارتباطی مدباس را تعیین کنید.

قبل از اتصال مدباس HMI و اینورتر تعیین تنظیمات ارتباطی مدباس ضروری است. تنظیمات ارتباطی بسته به سازنده و مدل دستگاه‌ها می‌تواند متفاوت باشد. بنابراین برای تعیین تنظیمات ارتباطی مورد نیاز باید به دفترچه راهنمای HMI و اینورتر مراجعه کنید.

مرحله 2:

کابل ارتباطی را وصل کنید.

ارتباط مدباس بین HMI و اینورتر نیاز به یک کابل ارتباطی برای اتصال به هر دو دستگاه دارد. نوع کابل ارتباطی مورد نیاز به مدل‌های خاص HMI و اینورتر بستگی دارد. بنابراین برای تعیین کابل ارتباطی مورد نیاز به دستورالعمل سازنده مراجعه کنید.

مرحله 3:

تنظیمات ارتباطی مدباس را پیکربندی کنید.

هنگامی که کابل ارتباطی وصل شد، مرحله بعدی پیکربندی تنظیمات ارتباطی مدباس در HMI و اینورتر است. این شامل پیکربندی پروتکل ارتباطی، آدرس برده، نرخ باود، بیت‌های داده، بیت‌های توقف و برابری است. برای تعیین تنظیمات ارتباطی خاص مورد نیاز به دفترچه راهنمای هر دو دستگاه مراجعه کنید.

مرحله 4:

HMI را پیکربندی کنید.

پس از پیکربندی تنظیمات ارتباطی مدباس، مرحله بعدی پیکربندی HMI است. برای تنظیم ارتباط بین HMI و اینورتر باید از نرم افزار HMI ارائه شده توسط سازنده استفاده کنید. HMI را با تنظیم پارامترهای ارتباطی، آدرس برده و کدهای تابع مدباس مورد نیاز پیکربندی کنید.

مرحله 5:

اینورتر را پیکربندی کنید.

هنگامی که HMI پیکربندی شد، مرحله بعدی پیکربندی اینورتر است. اینورترها اغلب دارای قابلیت‌های ارتباطی داخلی مدباس هستند، اما برخی ممکن است نیاز به یک ماژول ارتباطی جداگانه مدباس برای نصب داشته باشند. اینورتر را با تنظیم پارامترهای ارتباطی و آدرس slave مورد نیاز برای برقراری ارتباط با HMI پیکربندی کنید.

حتما بخوانید:

انواع درایو صنعتی و کاربرد آن

درایو فرکانس VFD چیست؟ مزایا و کاربرد

مرحله 6:

ارتباط مدباس را آزمایش کنید.

پس از پیکربندی هر دو HMI و اینورتر، مرحله بعدی تست ارتباط مدباس است. با بررسی اینکه HMI می‌تواند به درستی اینورتر را بخواند و بنویسد، ارتباط را آزمایش کنید. از نرم افزار HMI برای ایجاد یک برنامه ساده برای خواندن و نوشتن در رجیسترهای اینورتر استفاده کنید. اگر ارتباط مدباس بدرستی کار کند، HMI باید قادر به خواندن و نوشتن به اینورتر باشد.

مرحله 7:

عیب یابی

اگر مشکلی در ارتباط مدباس وجود دارد، با بررسی تنظیمات ارتباطی مدباس، اطمینان از اتصال صحیح کابل ارتباطی و بررسی پیکربندی اینورتر، مشکل را برطرف کنید. برای تعیین روش‌های عیب یابی برای مسائل خاص به دفترچه راهنمای هر دو دستگاه مراجعه کنید.

مزایای اتصال مدباس HMI و اینورتر

با اتصال مدباس HMI و اینورتر، اتوماسیون صنعتی می‌تواند مزایای قابل توجهی از جمله موارد زیر ارائه دهد:

1. ارتباطات و هماهنگی بهبود یافته:

اتصال مدباس HMI و اینورتر امکان ارتباط و هماهنگی یکپارچه بین دستگاه‌ها را فراهم می‌کند. اپراتورها می‌توانند وضعیت اینورتر را نظارت کرده و تنظیمات آن را از طریق رابط HMI تنظیم کنند. این به کاهش خطاها و بهبود دقت فرآیندهای صنعتی کمک می‌کند.

2. افزایش راندمان و بهره وری:

سیستم‌های اتوماسیونی که از مدباس از HMI و اتصالات اینورتر استفاده می‌کنند، می‌توانند کارایی و بهره وری را به میزان قابل توجهی افزایش دهند. اپراتورها می‌توانند تنظیمات اینورتر را در زمان واقعی انجام دهند و زمان خرابی و تاخیرها را کاهش دهند. این به افزایش توان و بازده کلی تولید کمک می‌کند.

3. صرفه جویی در هزینه:

استفاده از مدباس از HMI و اتصالات اینورتر می‌تواند به کاهش هزینه‌های مرتبط با اتوماسیون صنعتی کمک کند. با فعال کردن اپراتورها برای انجام تنظیمات بی‌درنگ اینورتر، نیاز به خدمات پرهزینه نگهداری و تعمیر را می‌توان به حداقل رساند.

حتما بخوانید:

درایو/اینورتر میکرومستر چیست؟

آموزش شبکه کردن PLC با اینورتر (درایو)

عیب یابی اتصال مدباس HMI و اینورتر

1. سیم کشی را بررسی کنید: مطمئن شوید که سیم کشی بین HMI و اینورتر صحیح و مطمئن است. بررسی کنید که سیم کشی با مشخصات تجهیزات مطابقت دارد.
2. بررسی تنظیمات: بررسی کنید که تنظیمات HMI و اینورتر هر دو درست هستند. اطمینان حاصل کنید که نرخ باود، برابری، بیت‌های داده و بیت‌های توقف در هر دو دستگاه مطابقت دارند.
3. بررسی خطاها: کدهای خطا را در HMI و اینورتر بررسی کنید. در صورت وجود کدهای خطا، برای تعیین علت خطا و راه حل توصیه شده به مستندات مراجعه کنید.
4. ارتباط تست: ارتباط بین HMI و اینورتر را با استفاده از یک نرم افزار ارتباطی مانند ModScan یا ModSim تست کنید. این به شناسایی هرگونه مشکل ارتباطی کمک می‌کند.
5. به روز رسانی سیستم عامل: اگر همچنان مشکلاتی وجود دارد، به روز رسانی سیستم عامل را برای HMI و اینورتر بررسی کنید. اگر به‌روزرسانی‌ها در دسترس هستند، دستورالعمل‌های سازنده را برای به‌روزرسانی میان‌افزار دنبال کنید.
6. بازنشانی دستگاه ها: اگر همه چیز ناموفق بود، HMI و اینورتر را به تنظیمات پیش فرض خود بازنشانی کنید. این ممکن است مشکلات ارتباطی را که با سایر مراحل عیب‌یابی حل نشده است حل کند.

نمونه‌های اتصال مدباس HMI و اینورتر

1. خط بسته بندی:

یک شرکت بسته بندی مواد غذایی از مدباس برای اتصال HMI و اینورتر در خط بسته بندی خود استفاده کرد. این به اپراتورها اجازه داد تا عملکرد خط بسته بندی را در زمان واقعی نظارت کنند و تنظیماتی را برای بهینه سازی کارایی انجام دهند. آنها با استفاده از مدباس توانستند بازده تولید خود را تا 10 درصد بهبود بخشند و ضایعات را تا 15 درصد کاهش دهند.

2. تصفیه خانه:

یک تصفیه خانه آب از مدباس برای اتصال HMI و اینورتر در سیستم دوز شیمیایی خود استفاده می‌کند. این امر به اپراتورها اجازه داد تا دوز شیمیایی را در زمان واقعی نظارت کنند و تنظیماتی را انجام دهند تا اطمینان حاصل شود که کیفیت آب در محدوده قابل قبول است. آنها با استفاده از مدباس توانستند دقت دوز شیمیایی خود را تا 20 درصد بهبود بخشند.

3. سیستم HVAC:

یک شرکت تهویه مطبوع از مدباس برای اتصال HMI و اینورتر در واحدهای تهویه هوا استفاده کرد. این امر به اپراتورها اجازه داد تا عملکرد واحدهای انتقال هوا را در زمان واقعی نظارت کنند و تنظیماتی را برای بهینه سازی بهره وری انرژی انجام دهند. آنها با استفاده از مدباس توانستند مصرف انرژی را تا 25 درصد کاهش دهند و راحتی کلی ساختمان را بهبود بخشند.

4. سیستم حمل و نقل مواد:

یک شرکت تدارکات از مدباس برای اتصال HMI و اینورتر در سیستم حمل مواد خود استفاده کرد. این به اپراتورها اجازه داد تا عملکرد سیستم جابجایی مواد را در زمان واقعی نظارت کنند و تنظیماتی را برای بهینه سازی کارایی انجام دهند. آنها با استفاده از مدباس توانستند سرعت و دقت حمل و نقل مواد خود را تا 15 درصد بهبود بخشند.

حتما بخوانید:

اینورتر یا درایو AC چیست؟ انواع و کاربرد آن

روش های راه اندازی اینورتر (درایو صنعتی)

جمع بندی:

در پایان، اتصال مدباس HMI و اینورتر به چندین مرحله نیاز دارد از جمله تعیین تنظیمات ارتباطی مدباس، اتصال کابل ارتباطی، پیکربندی تنظیمات ارتباطی مدباس، پیکربندی HMI و اینورتر، آزمایش ارتباط مدباس و عیب یابی هرگونه مشکل. با انجام این مراحل و مراجعه به دفترچه راهنماهای سازنده، می‌توانید مدباس یک HMI و اینورتر را برای استفاده در سیستم‌های اتوماسیون صنعتی با موفقیت وصل کنید.

چنانچه پس از مطالعه این مقاله سوال یا ابهامی در رابطه با اتصال مدباس HMI و اینورتر دارید میتوانید بصورت رایگان از مشاوره متخصصین سپیانی کمک بگیرید. همچنین برای خرید دستگاه‌های ذکر شده و دیگر تجهیزات لازم و آگاهی از قیمت و مشخصات فنی آنها میتوانید به بخش فروشگاه ما مراجعه کنید. جهت کسب اطلاعات بیشتر همین الان از طریق واتساپ با ما در تماس باشید.