آموزش تنظیم درایو تله مکانیک ATV312

ترمینال ATV312

ترمینال‌ های یک اینورتر به نقاطی اطلاق می‌شوند که برای اتصال سیم‌ ها و تجهیزات خارجی به اینورتر طراحی شده‌اند. به زبان ساده، ترمینال‌ها دروازه‌ هایی هستند که اینورتر از طریق آن‌ها به دستگاه‌ها یا سیستم‌ های دیگر متصل می‌شود. این ترمینال‌ها می‌توانند برای کاربردهایی مانند ارسال دستورات کنترل به موتور، دریافت اطلاعات از سنسورها، و تأمین توان برای کارکرد صحیح سیستم استفاده شوند. در محیط‌های صنعتی، اینورترها به تجهیزات مختلفی مانند موتورها، حسگرها، و سیستم‌ های کنترلی متصل می‌شوند، و ترمینال‌ها نقش کلیدی در برقراری این ارتباطات دارند. هدف از طراحی و استفاده از ترمینال‌ها، امکان مدیریت و کنترل دقیق دستگاه‌ ها و بهبود عملکرد کلی سیستم است. فهم عمومی از ترمینال‌ ها به همه کاربران، چه متخصص و چه غیرمتخصص، کمک می‌کند تا نحوه اتصال و عملکرد دستگاه‌ ها را بهتر درک کنند و از آن‌ ها در شرایط مختلف بهره ببرند.

در این بخش از مقاله، به بررسی و تحلیل ترمینال‌های مختلف اینورتر ATV312 خواهیم پرداخت. هر ترمینال با توضیحات فنی به همراه نمونه‌های کاربردی از محیط‌های صنعتی مورد بررسی قرار می‌گیرد تا بتوانیم نقش و عملکرد آن‌ها را در فرآیندهای صنعتی به‌درستی شناسایی کنیم. هدف ما این است که کاربردهای عملی این ترمینال‌ها را در قالب مثال‌هایی که در صنایع مختلف رخ می‌دهند، شرح دهیم تا درک بهتری از عملکرد اینورتر فراهم شود.

ترمینال‌های قدرت

ترمینال‌ های قدرت در اینورتر، نقش حیاتی در اتصال دستگاه به منبع تغذیه و موتور ایفا می‌کنند. این ترمینال‌ها وظیفه دارند جریان الکتریکی لازم برای عملکرد بهینه موتور را فراهم کنند و به اینورتر کمک کنند تا فرکانس و ولتاژ مورد نیاز را برای کنترل دقیق موتور تأمین نماید. از این ترمینال‌ها برای انتقال جریان قوی و کنترل‌ شده به موتور و همچنین مدیریت جریان بازگشتی استفاده می‌ شود.

• R/L1 , S/L2 , T/L3 (ورودی AC): این ترمینال‌ ها برای اتصال اینورتر به منبع سه‌ فاز AC استفاده می‌شوند. در اینجا، جریان برق از شبکه دریافت و به ولتاژ و فرکانس مناسب جهت کنترل موتور تبدیل می‌شود. تنظیم درست این اتصالات برای جلوگیری از خرابی و بهبود عملکرد سیستم حیاتی است.

• PO (قطب مثبت باس DC): این ترمینال به بخش مثبت مدار DC متصل است و جریان DC تولید شده را به داخل سیستم اینورتر منتقل می‌کند. این جریان DC نه تنها برای تغذیه موتور استفاده می‌ شود، بلکه به دیگر اجزای داخلی اینورتر نیز کمک می‌کند تا به درستی کار کنند.

مثالی از کاربرد عملی : در یک سیستم نقاله صنعتی، وقتی نیاز به کاهش سرعت ناگهانی دارید، این ترمینال نقش مهمی در مدیریت جریان بازگشتی و کاهش نیروی وارده بر سیستم بازی می‌کند.

• +/PA و PB (خروجی مقاومت ترمز): این ترمینال‌ها به مقاومت ترمز متصل می‌شوند و انرژی بازگشتی را که هنگام توقف یا کاهش سرعت موتور تولید می‌شود، به شکلی ایمن تخلیه می‌کنند. اگر انرژی بازگشتی به درستی تخلیه نشود، ممکن است به موتور آسیب برساند یا باعث ایجاد گرمای زیاد شود.

مثال: در یک دستگاه صنعتی مانند جرثقیل، هنگام توقف سریع بار، مقاومت ترمز این اطمینان را می‌دهد که انرژی ترمز به درستی تخلیه شده و از موتور محافظت می‌ شود.

• -/PC (قطب منفی باس DC): این ترمینال به بخش منفی باس DC متصل شده و جریان منفی سیستم را مدیریت می‌کند. این قطب با PO همکاری می‌کند تا عملیات تبدیل AC به DC به‌ درستی انجام شود. همچنین به عنوان نقطه مرجع سیستم عمل می‌کند.

• U/T1 , V/T2 , W/T3 (خروجی‌ های موتور): این ترمینال‌ها جریان AC کنترل‌ شده توسط اینورتر را به موتور ارسال می‌کنند، که بر اساس نیاز به تنظیم سرعت و ولتاژ دقیق عمل می‌کند. اینورتر با استفاده از این ترمینال‌ها، موتور را به‌ خوبی کنترل کرده و عملکرد بهینه آن را تضمین می‌کند.

• Ground (اتصال به زمین): این ترمینال‌ به زمین متصل می‌شوند و در صورت بروز خطای الکتریکی، جریان‌های ناخواسته را به زمین هدایت کرده و از دستگاه و کاربران محافظت می‌کنند.

مثال: در یک کارگاه تولید مواد غذایی، اتصال صحیح به زمین از تجهیزات و اپراتورها در برابر شوک‌های الکتریکی محافظت کرده و کار ایمن و پیوسته سیستم‌ ها را تضمین می‌کند.

ورودی آنالوگ

ورودی آنالوگ به سیگنال‌ هایی اشاره دارد که به‌ صورت پیوسته و در قالب ولتاژ یا جریان اندازه‌ گیری می‌شوند. این نوع ورودی‌ها برای کنترل و تنظیم پارامترهای مختلف مانند سرعت و فشار در سیستم‌ های صنعتی به‌ کار می‌روند. در اینورترها، ورودی‌های آنالوگ معمولاً برای دریافت سیگنال‌ های مرجع از سنسورها یا دستگاه‌های اندازه‌ گیری استفاده می‌شوند.

• ترمینال +10V (تامین توان برای پتانسیومتر مرجع): این ترمینال برای تامین توان پتانسیومتر (کلید ولوم خارجی) استفاده می‌شود که می‌تواند برای تنظیم سرعت موتور یا سایر پارامترها به کار رود. ترمینال +10V می‌تواند ولتاژی بین 9.2 تا 10.8 ولت ارائه دهد و حداکثر 10 میلی‌آمپر جریان را پشتیبانی کند. این خروجی در برابر اتصال کوتاه و اضافه بار محافظت شده است، بنابراین خیال شما از ایمنی سیستم راحت خواهد بود. در یک سیستم صنعتی، پتانسیومترها برای کنترل دقیق‌تر سرعت یا قدرت موتور استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، در خط تولیدی که از موتورهای مختلف استفاده می‌کند، اپراتور می‌تواند با چرخاندن پتانسیومتر، سرعت موتور را دقیقاً تنظیم کند.

• ترمینال AI1 (ورودی آنالوگ ولتاژ): این ترمینال وظیفه دریافت سیگنال‌ های آنالوگ ولتاژ را دارد. این سیگنال‌ ها می‌توانند برای تنظیم سرعت یا جهت موتور مورد استفاده قرار گیرند. این ورودی ولتاژ بین 0 تا 10 ولت را دریافت می‌کند و حداکثر ولتاژ ایمن برای آن 30 ولت است. اینورتر با دقت 10 بیتی این سیگنال‌ها را پردازش می‌کند و میزان خطای ولتاژ تنها حدود 0.2 درصد از حداکثر مقدار است.

مثالی از کاربرد عملی : فرض کنید در یک سیستم اتوماسیون صنعتی، سنسوری وجود دارد که ولتاژ آنالوگ متغیری را تولید می‌ کند. این سنسور می‌ تواند برای کنترل خودکار سرعت موتور استفاده شود، به طوری که ولتاژ ورودی مستقیماً بر سرعت چرخش موتور تاثیر بگذارد.

• ترمینال AI2 (ورودی آنالوگ ولتاژ): این ترمینال نیز ورودی آنالوگ است، اما می‌تواند بر اساس تنظیمات نرم‌افزار، ولتاژ یا جریان را به عنوان ورودی دریافت کند. جهت و میزان سیگنال‌های ورودی بر عملکرد و جهت چرخش موتور تأثیر می‌گذارد. ترمینال AI2 ولتاژهای بین 0 تا 10 ولت را دریافت می‌کند، و دقت آن نیز همانند AI1 بسیار بالاست. این ورودی می‌تواند سیگنال‌ های جریانی بین 0 تا 20 میلی‌آمپر را نیز دریافت کند و برای کنترل‌ های پیچیده‌تر در صنعت استفاده شود.

مثالی از کاربرد عملی: در یک فرآیند صنعتی، سنسورهای مختلفی می‌توانند سیگنال‌های جریانی یا ولتاژی را به اینورتر ارسال کنند و بر اساس این سیگنال‌ها، سرعت موتور تنظیم شود. برای مثال، در سیستم‌ های تهویه مطبوع بزرگ، سنسورهای فشار می‌توانند سیگنال‌های جریانی را ارسال کنند تا سرعت فن‌ها به طور خودکار بر اساس نیاز تغییر کند.

• ترمینال AI3 (ورودی آنالوگ جریان): ترمینال AI3 یک ورودی آنالوگ برای جریان است که قابلیت برنامه‌ریزی دارد و می‌تواند جریان را در محدوده‌ای بین 0 تا 20 میلی‌ آمپر دریافت کند. این یعنی شما می‌توانید محدوده‌ای خاص برای دریافت سیگنال جریان تنظیم کنید، که معمولاً برای اندازه‌ گیری یا کنترل تجهیزات مختلف مثل حسگرها یا فرستنده‌ ها در محیط‌ های صنعتی استفاده می‌شود. این ورودی با امپدانس 250 اهم کار می‌کند که مانع از افت سیگنال‌های ورودی می‌شود و به بهبود دقت اندازه‌ گیری کمک می‌ کند.

با داشتن رزولوشن 0.02 میلی‌ آمپر و استفاده از یک مبدل 10 بیتی، ترمینال AI3 قادر است تغییرات کوچک در جریان را با دقت بالا تشخیص داده و سیگنال ورودی را به یک سیگنال دیجیتال دقیق تبدیل کند. دقت کلی این ورودی با 4.3%± مشخص می‌شود، که بیانگر حداکثر خطای اندازه‌گیری ممکن است، و همچنین خطی بودن 0.2%± تضمین می‌کند که پاسخ ترمینال نسبت به تغییرات جریان ورودی به صورت خطی و یکسان باقی می‌ماند. این ترمینال با زمان نمونه‌ برداری 8 میلی‌ ثانیه کار می‌کند، به این معنا که ورودی‌ها به سرعت پردازش می‌شوند و سیستم می‌تواند به سرعت به تغییرات جریان واکنش نشان دهد.

مثالی از کاربرد عملی: به عنوان مثال، در یک سیستم کنترل دما، می‌توان از ورودی AI3 برای دریافت سیگنال جریان از یک ترموستات استفاده کرد. این داده‌ها به اینورتر کمک می‌کنند تا عملکرد موتور را تنظیم کرده و دما را در سطح مطلوب نگه دارد.

با توجه به این ویژگی‌ ها، ورودی آنالوگ AI3 برای محیط‌ های صنعتی که نیاز به کنترل دقیق دارند، بسیار مناسب است.

خروجی آنالوگ

خروجی آنالوگ سیگنال‌ هایی را تولید می‌کند که به‌ صورت پیوسته تغییر می‌کنند و می‌توانند برای کنترل تجهیزات خارجی یا دستگاه‌ های اندازه‌گیری استفاده شوند. این خروجی‌ها به سیستم اجازه می‌دهند تا داده‌های اندازه‌ گیری شده یا پارامترهای کنترل‌ شده را به تجهیزات دیگر ارسال کند.

• AOV و AOC (خروجی آنالوگ): ترمینال‌ های AOV و AOC در اینورترها به کاربر اجازه می‌دهند تا سیگنال‌ های آنالوگ ولتاژ یا جریان خروجی را تنظیم کند. این ترمینال‌ها می‌توانند به عنوان خروجی ولتاژ آنالوگ در محدوده 0 تا 10 ولت با امپدانس بار حداقل 470 اهم یا به عنوان خروجی جریان آنالوگ با مقادیر برنامه‌ریزی‌شده 0 تا 20 میلی‌آمپر و امپدانس بار حداکثر 800 اهم عمل کنند.

رزولوشن 8 بیت این ترمینال‌ ها به معنای توانایی دقیق در تغییر سیگنال‌ های خروجی است، و دقت 1%± و خطی بودن 0.2%± باعث می‌شود سیگنال‌ها با حداقل خطا و درستی بالایی منتقل شوند. علاوه بر این، ترمینال AOC می‌تواند به صورت یک خروجی منطقی ولتاژ 24 ولت نیز پیکربندی شود، که برای این حالت امپدانس بار حداقل 1.2 کیلو‌اهم لازم است. با زمان نمونه‌ برداری 8 میلی‌ثانیه، سیگنال‌ها به سرعت پردازش و اعمال می‌شوند، که برای محیط‌ های صنعتی بسیار کارآمد است.

این انعطاف‌پذیری در تنظیمات ترمینال‌ ها، به کاربر این امکان را می‌دهد تا خروجی‌ های آنالوگ یا منطقی را بر اساس نیازهای خاص سیستم کنترل کند و هماهنگی کاملی با دیگر اجزای سیستم ایجاد کند.

مثالی از کاربرد عملی: به عنوان مثال، اگر سیگنال خروجی AOC تنظیم شده باشد تا با تغییرات فشار مخزن، جریان سیال را تنظیم کند، با افزایش فشار سیال، مقدار جریان در AOC افزایش می‌یابد و پمپ سریع‌تر کار می‌کند تا فشار به مقدار بهینه برسد. در مقابل، اگر فشار کاهش یابد، سیگنال خروجی کاهش یافته و پمپ سرعت کمتری خواهد داشت.

این کاربرد باعث می‌شود تا سیستم از حالت دستی خارج شده و به‌ صورت کاملاً خودکار کار کند، که در نهایت منجر به صرفه‌ جویی در انرژی، کاهش فرسایش دستگاه و افزایش کارایی سیستم خواهد شد.

• COM (ترمینال مشترک ورودی/خروجی آنالوگ) : ترمینال COM یکی از مهم‌ترین بخش‌ های سیستم سیگنال‌دهی در اینورتر است که نقش مرجع مشترک را برای تمام سیگنال‌ های آنالوگ ایفا می‌کند. این ترمینال به ورودی‌ها و خروجی‌های آنالوگ متصل می‌شود و به عنوان نقطه‌ای مرجع برای اندازه‌ گیری دقیق سیگنال‌ ها عمل می‌کند. تمامی سیگنال‌ های آنالوگ نسبت به این نقطه اندازه‌گیری و تفسیر می‌شوند و این امر باعث می‌شود که دقت پردازش سیگنال‌ ها به حداکثر برسد. ترمینال COM همچنین به بهبود عملکرد و پایداری سیستم در محیط‌های صنعتی که انواع تجهیزات الکتریکی در حال فعالیت هستند، کمک می‌کند. استفاده از این مرجع مشترک، خطر تداخلات و نویزهای الکتریکی را به شدت کاهش می‌دهد، که این موضوع در محیط‌های پر از دستگاه‌های الکتریکی اهمیت ویژه‌ای دارد.

مثال کاربردی: فرض کنید در یک کارخانه از یک سنسور فشار برای کنترل فشار خطوط تولید استفاده می‌شود. سیگنال خروجی این سنسور باید به ورودی آنالوگ اینورتر متصل گردد تا سیستم بتواند بر اساس تغییرات فشار، عملکرد را تنظیم کند. ترمینال COM به عنوان نقطه مرجع برای این سیگنال عمل می‌کند و کمک می‌کند تا اینورتر بتواند با دقت تغییرات فشار را پردازش و به دستورات کنترلی لازم تبدیل کند.

ورودی دیجیتال

ورودی‌ های دیجیتال سیگنال‌ هایی با دو حالت هستند: روشن (1) و خاموش (0). این ورودی‌ها برای دریافت فرمان‌های ساده‌ای مثل روشن یا خاموش کردن دستگاه‌ها یا تغییر وضعیت استفاده می‌شوند. در اینورترها، این ورودی‌ها معمولاً به دکمه‌ها، سوئیچ‌ها یا سنسورها متصل می‌شوند تا وظایف کنترلی ساده‌ای انجام دهند.

• ترمینال‌های ورودی منطقی (LI1 ~ LI6): این ورودی‌های منطقی برای دریافت دستورات دیجیتالی جهت کنترل عملکرد اینورتر استفاده می‌شوند. به عبارت دیگر، این ورودی‌ها قادرند سیگنال‌های دیجیتال مانند روشن/خاموش کردن موتور، تغییر جهت چرخش موتور یا فعال کردن حالت‌های مختلف عملکرد اینورتر را پردازش کنند. هر یک از این ورودی‌ها قابل برنامه‌ریزی هستند و به کاربر اجازه می‌دهند بر اساس نیازهای خاص، دستورات مختلفی را به اینورتر ارسال کنند.

مشخصات فنی

این ورودی‌ها با ولتاژ 24 ولت تغذیه می‌شوند (حداکثر 30 ولت) و مقاومت داخلی آن‌ها 3.5 کیلو اهم است.

برای تشخیص وضعیت ورودی‌ها، اگر ولتاژ کمتر از 5 ولت باشد، به عنوان “وضعیت 0” یا غیرفعال تلقی می‌شود. اگر ولتاژ بیشتر از 11 ولت باشد، به عنوان “وضعیت 1” یا فعال شناخته می‌ شود.

زمان نمونه‌ برداری (Sampling time) برای این ورودی‌ ها 4 میلی‌ثانیه است، که به این معنی است که اینورتر می‌تواند با سرعت بالایی به تغییرات سیگنال‌ های ورودی واکنش نشان دهد.

 مثالی از کاربرد عملی: در یک محیط صنعتی، این ورودی‌ های منطقی برای کنترل مستقیم اینورتر از طریق دکمه‌ ها، سنسورها یا سیستم‌ های کنترلی خارجی استفاده می‌ شوند. برای مثال، فرض کنید یک ماشین صنعتی دارید که به یک دکمه روشن/خاموش مجهز است. این دکمه می‌ تواند به یکی از این ورودی‌ های منطقی متصل شود. وقتی کاربر دکمه را فشار می‌ دهد، ولتاژی به ترمینال LI1 اعمال می‌ شود و موتور شروع به کار می‌ کند. همچنین می‌ توان از این ورودی‌ ها برای تغییر جهت چرخش موتور استفاده کرد؛ مثلاً با تغییر وضعیت از “0” به “1”، موتور به جای چرخش در جهت ساعت‌ گرد، در خلاف جهت آن حرکت کند.

• ترمینال 24V (منبع تغذیه ورودی‌های منطقی): این ترمینال برای تامین ولتاژ مورد نیاز ورودی‌ های منطقی (LI1 ~ LI6) استفاده می‌ شود. ولتاژ 24 ولت مورد نیاز اینورتر از طریق این ترمینال تأمین شده و در برابر اتصال کوتاه و اضافه بار محافظت می‌ شود. این ترمینال ولتاژی بین 19 تا 30 ولت را تأمین می‌ کند و حداکثر جریان قابل دسترس برای کاربران 100 میلی‌ آمپر است.

مثالی از کاربرد عملی: فرض کنید یک سیستم کنترلی خارجی مانند یک سنسور به اینورتر متصل است. این سنسور نیاز به ولتاژ 24 ولت دارد تا بتواند سیگنال‌ها را به ورودی‌ های منطقی ارسال کند. ترمینال 24V این ولتاژ را تأمین می‌کند و از اینورتر در برابر مشکلات الکتریکی مانند اضافه بار محافظت می‌ کند.

ترمینال ارتباطی

ترمینال‌ های ارتباطی در اینورترها به دستگاه اجازه می‌دهند تا با دیگر تجهیزات یا سیستم‌های کنترلی از طریق پروتکل‌ های مختلف مانند Modbus یا CANopen ارتباط برقرار کند. این ترمینال‌ها برای ارسال و دریافت داده‌ ها و دستورات به سیستم‌ های پیچیده‌ تر به کار می‌ روند.

• ترمینال RJ45 (پورت ارتباطی): این ترمینال به عنوان یک پورت ارتباطی برای اتصال اینورتر به نرم‌افزارهای مختلف و شبکه‌های صنعتی استفاده می‌شود. با استفاده از این پورت می‌ توانید اینورتر را به نرم‌افزار SoMove، شبکه‌ های Modbus یا CANopen متصل کنید تا به کنترل پیشرفته آن دسترسی داشته باشید.

مثالی از کاربرد عملی: این پورت ارتباطی به شما امکان می‌دهد که از طریق یک کابل شبکه استاندارد، اینورتر خود را به رایانه یا سیستم کنترلی مرکزی متصل کنید. به عنوان مثال، در یک کارخانه بزرگ که از چندین اینورتر استفاده می‌کند، با استفاده از پورت RJ45 می‌توانید همه اینورترها را از یک محل مرکزی کنترل و نظارت کنید. همچنین، به‌ راحتی می‌توانید تنظیمات اینورتر را از طریق نرم‌افزار SoMove تغییر دهید و به شبکه‌ های صنعتی مانند Modbus یا CANopen متصل شوید تا اینورتر به طور خودکار با سایر تجهیزات صنعتی در ارتباط باشد.

خروجی رله

خروجی رله یک نوع خروجی مکانیکی است که از طریق تغییر وضعیت خود، به دستگاه‌ های دیگر دستور می‌ دهد. رله‌ ها در اینورترها برای کاربردهای ایمنی یا کنترل قطع و وصل تجهیزات مانند موتورها استفاده می‌ شوند.

• [R1A, R1B, R1C] و [R2A, R2C] (رله‌ های قابل برنامه‌ ریزی): ترمینال‌ های R1A، R1B، R1C و R2A، R2C مربوط به رله‌ های قابل برنامه‌ ریزی اینورتر هستند. این رله‌ ها معمولاً برای کنترل تجهیزات خارجی مانند موتورهای پمپ یا فن‌ ها در محیط‌ های صنعتی استفاده می شوند. به عنوان مثال، فرض کنید می‌ خواهید وقتی دما از یک حد خاص بالاتر رفت، یک فن روشن شود. با استفاده از این ترمینال‌ ها می‌ توانید این عملیات را به‌ صورت خودکار و برنامه‌ ریزی‌ شده انجام دهید.

از نظر فنی، این ترمینال‌ ها توانایی تحمل جریان‌ های مختلف را دارند. مثلاً، آن‌ها می‌ توانند حداقل 10 میلی‌آمپر جریان در ولتاژ 5 ولت را برای عملکرد مطمئن سوئیچینگ پشتیبانی کنند. همچنین، در بارهای مقاومتی (که تغییرات جریان ناگهانی ندارند)، این ترمینال‌ ها تا 5 آمپر در 250 ولت AC یا 30 ولت DC را به‌ خوبی مدیریت می‌ کنند. در صورتی که از اینورتر در یک محیط صنعتی استفاده می‌ کنید، این ترمینال‌ ها می‌ توانند با تحمل بیش از 100,000 بار عملیات در حداکثر توان، عمر مفیدی داشته باشند.

مثالی از کاربرد عملی: تصور کنید در یک کارخانه، نیاز دارید پمپ‌ های آب را بر اساس دمای محیط کنترل کنید. با برنامه‌ ریزی رله‌ های اینورتر، به‌ راحتی می‌ توانید تنظیمات لازم را انجام دهید تا پمپ در زمان نیاز به‌ صورت خودکار روشن یا خاموش شود.