Article

โครงสร้างเครือข่าย EtherNet/IP EtherNet/IP (IP = Industrial Protocol) คือ โปรโตคอลที่ถูกสร้างขึ้นสำหรับการสื่อสารในภาคอุตสาหกรรมซึ่งใช้สถาปัตยกรรม Ethernet ทำให้สามารถใช้งานร่วมกับอุปกรณ์ในโลกของ IT ได้ โดยสอดคล้องตามมาตรฐาน IEEE 802.3/TCP/UDP/IP  ในที่นี้เราคงไม่กล่าวถึงรายละเอียดและที่มาที่ไปของ EtherNet/IP แต่เราจะกล่าวถึงวิธีการต่อใช้งานอุปกรณ์ต่างๆ เช่น PLC Inverter และ Servo Driver ที่รองรับ EtherNet/IP  โดยมีอยู่ด้วยกัน 3 รูปแบบ ดังนี้ แบบที่ 1 Device Level Ring (DLR) การต่อถึงกันของอุปกรณ์ต่างๆจะมีลักษณะเป็นวงแหวนดังแสดงในรูปข้างล่างนี้ ที่จุดต่อของอุปกรณ์แต่ละตัวจะต้องเป็น Ethernet Switch ซึ่งควรเป็น Industrial Switch (Industrial Ethernet Switch) ตัวอย่างเช่น PLC ในรูปจะมีพอร์ต EtherNet/IP จำนวน 2 พอร์ต ซึ่งทั้ง […]

5 เหตุผลที่ควรควบคุมอินเวอร์เตอร์ผ่านเน็ตเวิร์ค (Network) ในการฝึกอบรมการใช้ PLC ขั้นพื้นฐานมีลูกค้าท่านหนึ่งถามว่า ‘การควบคุมอินเวอร์เตอร์ด้วย PLC ผ่านเน็ตเวิร์คดีกว่า Hard-wired อย่างไร’ และ ‘การต่ออินเวอร์เตอร์เข้ากับเน็ตเวิร์คมันยากไหม’ ผู้บรรยายครุ่นคิดอยู่ชั่วครู่ก่อนที่จะตอบคำถามลูกค้าท่านนั้น โดยให้เหตุผล 5 ข้อ ที่ควรเลือกการเชื่อมต่ออินเวอร์เตอร์กับ PLC ด้วยเน็ตเวิร์ค ซึ่งพอจะไล่เรียงได้ดังต่อไปนี้ 1.ลดต้นทุน (Reduce cost) เหตุผลแรกที่จะกล่าวถึงคือลดต้นทุน  สมมุติว่าคุณมีอินเวอร์เตอร์(Inverter)เพียงตัวเดียวควบคุมด้วย PLC การใช้ Hard-wired น่าจะเป็นวิธีง่ายที่สุด  แต่ถ้าคุณต้องใช้อินเวอร์เตอร์หลายๆ ตัวในระบบ   การควบคุมอินเวอร์เตอร์ผ่านเน็ตเวิร์คน่าจะเป็นทางเลือกที่ดีกว่าและช่วยประหยัดต้นทุนของระบบได้ เราลองมาดูกันว่ามันจะช่วยประหยัดได้อย่างไร  จากรูปข้างบนเป็นตัวอย่างการเดินสาย(hard wired)ควบคุมระหว่าง PLC กับอินเวอร์เตอร์  จะเห็นว่าอินเวอร์เตอร์หนึ่งตัวจะใช้สายสัญญาณอย่างน้อย 6 เส้น โดยจะมีสัญญาณ Digital Output = 3 จุด, Digital Input = 1 จุด, Analog Output = […]

ปัญหาคุณภาพไฟฟ้าและการปรับปรุง (ตอนที่ 1) คุณภาพกำลังไฟฟ้า(Power Quality) ได้มีการให้ความสำคัญมากขึ้นในปัจจุบัน  โดยทั่วไปนั้นมักให้ความสำคัญในปัญหาของคุณภาพไฟฟ้าในลักษณะที่แตกต่างกันตามเหตุการณ์ที่ได้เผชิญอยู่ เช่น แรงดันไฟฟ้าตก ไฟฟ้าดับ ไฟฟ้ากระโชก(หรือหลายคนเรียกไฟกระชาก) ไฟกระพริบ เป็นต้น คุณภาพไฟฟ้าในระดับสากลนั้นมักจะอ้างอิงตามมาตรฐาน IEEE ,IEC และอื่นๆที่ใกล้เคียงเช่น British standard (BS) ,German Industrial Standard (DIN) เป็นต้น โดยแต่ละมาตรฐานนั้นจะมีการกำหนดนิยามของคุณลักษณะของแรงดัน กระแส ความถี่ของแหล่งจ่ายไฟฟ้า สัญญาณรบกวนในระดับความถี่ต่ำ ความถี่สูง(กิโลเฮิร์ตkHz ถึง กิกะเฮิร์ต GHz) ฮาร์โมนิคส์(Harmonics Distortion) ปัญญหาฮาร์โมนิคส์(Harmonics) ถือว่าเป็นหนึ่งในปัญหาคุณภาพไฟฟ้า  ในที่นี้จะกล่าวถึงจะกล่าวถึงความผิดเพี้ยนของรูปคลื่นความถี่โดยความถี่นั้นจะเป็นไปตามจำนวนเท่าของความถี่หลัก  50 Hz ซึ่งเป็นความถี่ที่การไฟฟ้าแห่งประเทศไทยได้เลือกใช้ โดยการกำเนิดของฮาร์โมนิคส์นี้โดยมากจะมาจากอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีการแปลงไฟฟ้าจากกระแสสลับเป็นกระแสตรง (AC — > DC , AC/DC )  ซึ่งปกติแล้วการแปลงไฟฟ้านั้นจะใช้อุปกรณ์จะใช้อุปกรณ์สารกึ่งตัวนำ(Semi-conductor) เช่น ไดโอด(Diode) บริดจ์ไดโอด(Bridge Diode) ไทริสเตอร์(Thyristor) […]

การประหยัดพลังงานด้วยไดรฟ์รีเจนเนอร์เรทีฟ (Regenerative Drive)           ปัจจุบัน Inverter หรือ AC Drive หรือ Variable Frequency Drive(VFD) ซึ่งในที่นี้ขอเรียกว่า ไดรฟ์ เป็นที่นิยมใช้กันอย่างกว้างขวางทั้งในเรื่องประหยัดพลังงานไฟฟ้าและการควบคุมกระบวนการผลิตทั่วไป  โดยปกติโหลดที่สามารถใช้ไดรฟ์หรืออินเวอร์เตอร์เพื่อการประหยัดพลังงานไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพคือโหลดประเภท Variable Torque เช่น ปั๊ม และพัดลม เป็นต้น  แต่ยังมีอีกวิธีการหนึ่งคือการประหยัดพลังงานไฟฟ้าจากการรีเจนเนอร์เรชั่น (Regeneration) ที่เกิดจากมอเตอร์ วัตถุประสงค์หลักของมอเตอร์ไฟฟ้าคือการแปลงพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานกล แต่ถ้าความเร็วซิงโครนัส(synchronous speed)ของมอเตอร์ช้ากว่าความเร็วของโรเตอร์  มอเตอร์จะทำหน้าที่เสมือนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและแปลงพลังงานเชิงกลเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยทั่วไปแล้วพลังงานนี้จะถูกป้อนกลับเข้าไปที่ตัวเก็บประจุไฟฟ้าของบัส DC (DC bus)  แต่บัส DC สามารถจัดการกับแรงดันไฟฟ้าที่จำกัดและอาจก่อให้เกิด Overvoltage fault ซึ่งเราเรียกสิ่งที่เกิดขึ้นนี้ว่า Regeneration และพลังงานไฟฟ้าที่เกิดขึ้นนี้จะต้องหาทางไปที่ไหนสักแห่งและถ้ามีพลังงานนี้มีมากเกินไปอาจทำให้ไดรฟ์หรืออินเวอร์เตอร์เกิดความเสียหายได้ ส่วนใหญ่แล้วจะใช้ตัวต้านทานเบรคแบบไดนามิก (Dynamic braking resistor) เพื่อลดพลังงานที่เกิดขึ้นนี้  อย่างไรก็ตามวิธีการใช้ตัวต้านทานเพื่อลดพลังงานที่เกิดขึ้นนี้จะเปลี่ยนพลังงานไปเป็นความร้อนซึ่งเป็นพลังงานที่สูญเปล่าไป   แต่แทนที่จะปล่อยให้พลังงานนี้สูญเสียไปเราสามารถใช้โซลูชั่นที่จะกล่าวต่อไปมาใช้เพื่อนำพลังงานนี้กลับมาใช้งานใหม่ได้   […]

เคล็ดไม่ลับ “ประหยัดกว่าด้วยการควบคุมอินเวอร์เตอร์ผ่าน Ethernet” การควบคุมการทำงานของอินเวอร์เตอร์(Inverter) มักจะสั่งงานผ่านอินพุตเอาต์พุตของ PLC โดยใช้สัญญาณทั้งดิจิตตอลและอนาลอก เช่น Start, Stop, Speed reference และ Fault เป็นต้น ทำให้ต้องใช้อินพุตเอาต์พุตทั้งดิจิตอลและอนาลอกจำนวนหลายจุดสำหรับอินเวอร์เตอร์หนึ่งตัว  แต่ในยุคอุตสาหกรรม 4.0 ยุคที่อุปกรณ์ต่างๆในกระบวนการผลิตสามารถเชื่อมต่อกันผ่านระบบสื่อสาร ซึ่ง Ethernet เป็นหนึ่งในระบบการสื่อสารที่เข้ามามีบทบาทอย่างมากในการสื่อสารภาคการผลิตและเป็นระบบการสื่อสารหลักที่ใช้กับระบบ IT เช่นกัน  จะว่าไปแล้ว OT (Operation Technology) กับ IT(Information Technology) กำลังผสานกันเป็นหนึ่งเดียวผ่าน Ethernet ต่อไปนี้เราจะอธิบายถึงการนำ PLC ขนาดเล็กไปควบคุมอินเวอร์เตอร์โดยผ่าน Ethernet ซึ่งจะช่วยให้เราสามารถลดจำนวนสายสัญญาณระหว่าง PLC กับอินเวอร์เตอร์ได้  และการทำก็ไม่ได้ยากอย่างที่คิดผู้เขียนกลับมองว่ามันง่ายกว่าวิธีการเดิมเสียด้วยซ้ำ รูปข้างล่างนี้แสดงตัวอย่างการต่อ Micro850 ซึ่งเป็น PLC ขนาดเล็กของ Allen-Bradley กับ PowerFlex 525 และแสดง IP address ของอุปกรณ์แต่ละตัว จากรูปข้างบนจะเห็นว่า […]