I. 소개
산업 자동화 분야에서 PLC(Programmable Logic Controller)와 주파수 변환기는 필수적인 핵심 장비입니다. PLC는 강력한 논리 제어 능력과 안정성으로 다양한 자동화 시스템에 널리 사용됩니다. 주파수 변환기는 모터 작동 전원 공급 장치의 주파수를 변경하여 AC 모터의 정밀한 제어를 실현합니다. 이번 글에서는 PLC를 통해 AC 모터를 제어하는 방법을 자세히 소개하겠습니다. 본 논문에서는 제어 원리, 제어 방법, 적용 시나리오 및 주의 사항을 포함하여 PLC를 통해 주파수 변환기를 제어하는 방법을 자세히 소개하고 산업 자동화 시스템의 설계, 적용 및 유지 관리에 대한 참조 제공을 목표로 합니다.
II. PLC 제어 인버터의 원리
인버터의 PLC 제어 원리는 주로 둘 사이의 통신과 협업을 기반으로 합니다. PLC는 외부 입력 신호(예: 센서 신호, 작동 지침 등)를 수신하고 산술 처리를 위해 미리 설정된 프로그램 논리에 따라 제어 신호를 인버터로 출력하는 제어 본체입니다. 그러면 인버터는 수신된 제어 신호에 따라 출력 주파수와 전압을 조정하여 모터를 정밀하게 제어합니다.
구체적으로 PLC와 인버터 간의 통신은 아날로그 제어, 스위칭 제어, 통신 제어 등 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 그중 아날로그 제어는 PLC가 아날로그 출력 모듈을 통해 아날로그 신호(예: 0-10V, 4-20mA 등)를 출력하는 것을 의미하며, 이 신호는 인버터에서 수신된 후 해당 주파수 명령으로 변환됩니다. 스위칭 제어는 PLC의 스위칭 출력 모듈을 통해 인버터의 시작-정지, 정방향 및 역방향을 제어하는 것입니다. 통신 제어는 특정 통신 프로토콜(예: Modbus, Profibus 등)과 데이터 전송 및 명령 발행을 위한 주파수 변환기를 통해 PLC의 통신 기능을 활용하는 것입니다.
III. PLC 제어 인버터 방식
터미널 실행 명령 채널 + 터미널 아날로그 채널
이는 인버터의 PLC 제어에 가장 일반적으로 사용되는 방법 중 하나입니다. PLC 스위칭 출력 모듈을 통해 인버터의 시작 및 정지, 정방향 및 역방향 등을 제어하는 동시에 아날로그 출력 모듈을 사용하여 인버터의 주파수 설정 단자에 아날로그 신호를 출력하여 인버터 출력 주파수의 정밀한 제어를 실현합니다.
단말기 동작 명령 채널 + 통신 주파수 설정
이 방식은 PLC가 스위칭 출력 모듈을 통해 주파수 변환기의 기동/정지, 정역회전 등을 제어하고, 주파수 변환기의 주파수 설정은 통신을 통해 이루어집니다. PLC는 통신 모듈을 이용하여 주파수 변환기와 통신 연결을 설정하고, 주파수 설정 명령을 주파수 변환기에 보내 주파수 변환기의 출력 주파수의 정밀한 제어를 실현합니다.
통신 실행 채널 + 통신 주파수 설정
이 방법은 주파수 변환기의 PLC 제어를 실현하기 위해 전적으로 통신에 의존합니다. PLC는 통신 모듈을 통해 주파수 변환기와 통신 연결을 설정하고 운전 명령 및 주파수 설정 명령을 주파수 변환기에 보내고 주파수 변환기는 수신된 명령에 따라 해당 작업을 실행합니다. 이 방법은 배선이 간단하고 유지 관리가 용이하다는 장점이 있어 원격 제어나 중앙 집중식 모니터링에 적합합니다.
IV. PLC 제어 인버터의 적용 시나리오
PLC 제어 주파수 변환기는 기계 제조, 석유 화학, 송전, 공조 및 냉동 및 기타 분야와 같은 다양한 산업 자동화 시스템에 널리 사용됩니다. 이러한 시스템에서는 인버터를 PLC로 제어하여 모터를 정밀하게 제어함으로써 장비의 자동 운전 및 에너지 절약을 실현합니다.
예를 들어, 기계 제조 분야에서 PLC 제어 주파수 변환기는 공작 기계 스핀들의 정확한 속도 조절 및 위치 지정을 실현할 수 있습니다. 석유화학 산업 분야에서 PLC 제어 주파수 변환기는 펌프와 팬 등의 작동 속도와 흐름을 제어할 수 있습니다. 전력 전송 분야에서 PLC 제어 주파수 변환기는 전력망의 무효 전력 보상 및 전압 안정화를 실현할 수 있습니다. 공조 및 냉동 분야에서 PLC 제어 주파수 변환기는 공조 시스템의 에너지 절약 작동 및 지능형 제어를 실현할 수 있습니다. 공조 및 냉동 분야에서 PLC 제어 인버터는 공조 시스템의 에너지 절약 작동 및 지능형 제어를 실현할 수 있습니다.
V. 주의사항
인버터의 PLC 제어를 수행할 때 PLC와 인버터 간의 통신 프로토콜이 호환되고 통신 매개변수가 올바르게 설정되었는지 확인해야 합니다.
PLC 및 인버터를 선택할 때는 실제 수요와 시스템 크기를 기반으로 합리적인 선택을 해야 자원 낭비와 부적절한 성능을 피할 수 있습니다.
PLC를 프로그래밍할 때 프로그램 오류나 오작동으로 인해 장비 손상이나 안전 사고가 발생하지 않도록 시스템의 안전성과 안정성을 충분히 고려해야 합니다.
시스템을 시운전하고 운영할 때 장비의 운영 상태와 성능 지표를 면밀히 관찰하고 적시에 문제를 찾아 해결해야 합니다.
6. 결론
PLC 제어 인버터는 산업 자동화 제어를 실현하는 중요한 수단 중 하나입니다. PLC와 주파수 변환기를 합리적으로 선택 및 구성하고 적절한 제어 방법과 기술적 수단을 채택함으로써 모터의 정밀한 제어와 효율적인 작동을 실현할 수 있습니다. 산업 자동화 기술의 지속적인 개발과 발전으로 PLC 제어 인버터는 더 많은 분야에서 널리 사용되고 홍보될 것입니다.