Als erfahrener Lieferant von dreiphasigen Frequenzumrichtern (VFDs) werde ich oft nach den verschiedenen Kommunikationsschnittstellen gefragt, die in diesen wichtigen Geräten verfügbar sind. Dreiphasen-VFDs sind für die Steuerung der Drehzahl und des Drehmoments von Dreiphasen-Elektromotoren von entscheidender Bedeutung, und die von ihnen angebotenen Kommunikationsschnittstellen spielen eine entscheidende Rolle bei der Integration in verschiedene Industriesysteme. In diesem Blog werde ich mich mit den gängigsten Kommunikationsschnittstellen von Dreiphasen-VFDs, ihren Funktionen und ihren Anwendungen befassen.
RS-232 und RS-485
RS-232 und RS-485 sind zwei der ältesten und am weitesten verbreiteten seriellen Kommunikationsschnittstellen in der industriellen Automatisierung. Sie sind relativ einfach und kostengünstig und daher eine beliebte Wahl für die grundlegende Kommunikation zwischen einem VFD und einem Steuergerät wie einer SPS oder einem PC.
RS-232
RS-232 ist eine Single-Ended-Kommunikationsschnittstelle, die ein einzelnes Kabel zum Übertragen von Daten und ein anderes zum Empfangen verwendet. Es wird typischerweise für die Kommunikation über kurze Entfernungen verwendet, normalerweise bis zu 15 Meter. RS-232 ist einfach zu implementieren und wird von den meisten Computern und industriellen Steuergeräten unterstützt. Allerdings verfügt es über eine begrenzte Datenübertragungsrate und ist anfällig für elektrisches Rauschen, das die Zuverlässigkeit der Kommunikation beeinträchtigen kann.
RS-485
RS-485 ist eine differenzielle Kommunikationsschnittstelle, die zwei Drähte zum Senden und Empfangen von Daten verwendet. Es ist für die Kommunikation über größere Entfernungen von bis zu 1200 Metern konzipiert und kann mehrere Geräte am selben Bus unterstützen. RS-485 hat eine höhere Datenübertragungsrate als RS-232 und ist resistenter gegen elektrisches Rauschen, was es zu einer zuverlässigeren Wahl für industrielle Anwendungen macht. Es erfordert jedoch ein komplexeres Verkabelungsschema und möglicherweise zusätzliche Abschlusswiderstände, um eine ordnungsgemäße Kommunikation sicherzustellen.
Modbus
Modbus ist ein offenes Kommunikationsprotokoll, das in der industriellen Automatisierung häufig für die Kommunikation zwischen Geräten wie VFDs, SPS und Sensoren verwendet wird. Es handelt sich um ein Master-Slave-Protokoll, bei dem ein Gerät (der Master) die Kommunikation mit einem oder mehreren anderen Geräten (den Slaves) initiiert. Modbus kann über verschiedene physikalische Schichten verwendet werden, darunter RS-232, RS-485 und Ethernet.
Modbus RTU
Modbus RTU (Remote Terminal Unit) ist ein serielles Kommunikationsprotokoll, das ein Binärformat zur Datenübertragung verwendet. Es wird typischerweise über RS-232 oder RS-485 verwendet und eignet sich für die Kommunikation über kurze bis mittlere Entfernungen. Modbus RTU ist einfach zu implementieren und wird von den meisten Industriegeräten unterstützt. Es verfügt über eine relativ hohe Datenübertragungsrate und wird häufig in industriellen Anwendungen eingesetzt.
Modbus TCP
Modbus TCP ist ein Ethernet-basiertes Kommunikationsprotokoll, das den TCP/IP-Protokollstapel zur Datenübertragung nutzt. Es ist für die Hochgeschwindigkeitskommunikation über lokale Netzwerke (LANs) konzipiert und kann eine große Anzahl von Geräten unterstützen. Modbus TCP lässt sich leicht in bestehende Ethernet-Netzwerke integrieren und wird häufig in industriellen Automatisierungssystemen verwendet. Es verfügt über eine höhere Datenübertragungsrate als Modbus RTU und eignet sich besser für Anwendungen, die einen Datenaustausch in Echtzeit erfordern.
CANopen
CANopen ist ein High-Level-Kommunikationsprotokoll, das auf dem Controller Area Network (CAN)-Bus basiert. Es ist für den Einsatz in industriellen Automatisierungssystemen konzipiert und bietet eine standardisierte Art der Kommunikation zwischen Geräten wie VFDs, Sensoren und Aktoren. CANopen ist ein Peer-to-Peer-Protokoll, bei dem alle Geräte am Bus miteinander kommunizieren können, ohne dass ein Master-Gerät erforderlich ist.
CANopen eignet sich für Anwendungen, die eine hohe Zuverlässigkeit und Echtzeitleistung erfordern. Es verfügt über eine hohe Datenübertragungsrate und kann eine große Anzahl von Geräten am selben Bus unterstützen. CANopen bietet außerdem eine Reihe von Diensten zur Gerätekonfiguration, Überwachung und Steuerung und ist damit eine vielseitige Kommunikationsschnittstelle für industrielle Anwendungen.
Profibus
Profibus ist eine Familie von Kommunikationsprotokollen, die in industriellen Automatisierungssystemen weit verbreitet sind. Es umfasst Profibus DP (dezentrale Peripheriegeräte) und Profibus PA (Prozessautomatisierung), die für verschiedene Arten von Anwendungen konzipiert sind.
Profibus DP
Profibus DP ist ein Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsprotokoll, das für die Kommunikation zwischen einem Master-Gerät (z. B. einer SPS) und mehreren Slave-Geräten (z. B. VFDs und Sensoren) verwendet wird. Es ist für die Kommunikation über kurze bis mittlere Entfernungen konzipiert und kann eine große Anzahl von Geräten am selben Bus unterstützen. Profibus DP verfügt über eine hohe Datenübertragungsrate und wird häufig in industriellen Anwendungen eingesetzt, die eine Echtzeitsteuerung erfordern.
Profibus PA
Profibus PA ist ein Kommunikationsprotokoll, das für Prozessautomatisierungsanwendungen verwendet wird. Es ist für den Einsatz in gefährlichen Umgebungen konzipiert und bietet ein hohes Maß an Sicherheit und Zuverlässigkeit. Profibus PA verwendet eine andere physikalische Schicht als Profibus DP und wird typischerweise für die Kommunikation zwischen Feldgeräten wie Sensoren und Aktoren verwendet.
Ethernet/IP
Ethernet/IP ist ein industrielles Ethernet-Kommunikationsprotokoll, das auf dem Common Industrial Protocol (CIP) basiert. Es ist für den Einsatz in industriellen Automatisierungssystemen konzipiert und bietet eine standardisierte Art der Kommunikation zwischen Geräten wie VFDs, SPS und Sensoren.
Ethernet/IP eignet sich für Anwendungen, die Hochgeschwindigkeitskommunikation und Echtzeitleistung erfordern. Es verfügt über eine hohe Datenübertragungsrate und kann eine große Anzahl von Geräten im selben Netzwerk unterstützen. Ethernet/IP bietet außerdem eine Reihe von Diensten zur Gerätekonfiguration, -überwachung und -steuerung und ist damit eine vielseitige Kommunikationsschnittstelle für industrielle Anwendungen.
Auswahl der richtigen Kommunikationsschnittstelle
Bei der Auswahl einer Kommunikationsschnittstelle für einen dreiphasigen VFD müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden, darunter der Abstand zwischen dem VFD und dem Steuergerät, die Anzahl der Geräte, die angeschlossen werden müssen, die erforderliche Datenübertragungsrate sowie das erforderliche Maß an Zuverlässigkeit und Echtzeitleistung.
Für Kurzstreckenkommunikation und einfache Steuerungsanwendungen kann RS-232 oder RS-485 mit Modbus RTU ausreichend sein. Für die Kommunikation über größere Entfernungen und Anwendungen, die eine Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung und Echtzeitleistung erfordern, sind Ethernet-basierte Protokolle wie Modbus TCP oder Ethernet/IP möglicherweise besser geeignet. Für Anwendungen, die eine hohe Zuverlässigkeit und Echtzeitleistung in industriellen Automatisierungssystemen erfordern, sind CANopen oder Profibus möglicherweise die beste Wahl.
Unsere dreiphasigen VFD-Angebote
In unserem Unternehmen bieten wir eine breite Palette dreiphasiger VFDs mit unterschiedlichen Kommunikationsschnittstellen an, um den Anforderungen verschiedener Industrieanwendungen gerecht zu werden. Unsere VFDs sind für eine zuverlässige und effiziente Motorsteuerung ausgelegt und mit erweiterten Funktionen wie Überlastschutz, Überspannungsschutz und Unterspannungsschutz ausgestattet.
Wir habenAntrieb mit variabler Drehzahl für Einphasenmotorenmit dem sich auch die Drehzahl von Einphasenmotoren steuern lässt37 kW VFDUnd1,5 kW VFDfür unterschiedliche Leistungsanforderungen. Unsere VFDs unterstützen verschiedene Kommunikationsschnittstellen, darunter RS-232, RS-485, Modbus, CANopen, Profibus und Ethernet/IP, und ermöglichen so eine einfache Integration in verschiedene Industriesysteme.
Kontaktieren Sie uns für die Beschaffung
Wenn Sie an unseren dreiphasigen VFDs interessiert sind oder Fragen zu den verfügbaren Kommunikationsschnittstellen haben, können Sie sich gerne an uns wenden. Unser Expertenteam unterstützt Sie gerne bei der Auswahl des richtigen VFD und der richtigen Kommunikationsschnittstelle für Ihre spezifische Anwendung. Wir können auch technischen Support und Schulungen anbieten, um sicherzustellen, dass Sie unsere Produkte optimal nutzen.
Referenzen
- „Handbuch zur industriellen Kommunikationstechnologie“ von Peter Harms
- „Modbus Protocol Specification“ von Schneider Electric
- „CANopen Communication Profile Specification“ von CiA (CAN in Automation)
- „Spezifikation der Profibus-Nutzerorganisation (PNO)“