Porovnanie značiek VFD pre priemyselnú automatizáciu: Ako si vybrať medzi PowerFlex, SINAMICS, ABB, Schneider a Mitsubishi

Výber apohon s premenlivou frekvenciouje zriedka jednoduché rozhodnutie značky. Dva VFD sa môžu zhodovať s rovnakým výkonom motora a napájacím napätím, no po zvážení integrácie PLC, preťaženia, uvedenia do prevádzky, náhradných dielov, modernizácie a dlhodobej-podpory vytvárajú veľmi odlišné výsledky.

Preto neexistuje jediná „najlepšia značka VFD“ pre každú rastlinu. Užitočné porovnanie značky VFD by malo začať aplikáciou, potom zúžiť výber podľa údajov motora, požiadaviek na riadenie, existujúceho ekosystému automatizácie, životného cyklu a celkových nákladov.

Pre väčšinu priemyselných projektov prvý užší zoznam často vyzerá takto:

Tabuľka je nástrojom užšieho výberu, nie modelovým diagramom ekvivalencie.

Začnite aplikáciou, nie značkou

Pred porovnaním PowerFlex so SINAMICS, ABB, Schneider alebo Mitsubishi definujte, čo má motor vlastne robiť.

Konštantný krútiaci moment vs. premenlivý krútiaci moment

Čerpadlá a ventilátory sú bežne spojené s prevádzkou s premenlivým krútiacim momentom. Dopravníky, miešačky a extrudéry častejšie vyžadujú konštantný krútiaci moment. Kladkostroje a iné náročné bremená môžu tiež vyžadovať vysoký rozbehový moment, brzdenie, spätnú väzbu alebo dodatočné bezpečnostné funkcie.

Toto rozlíšenie ovplyvňuje prúdové hodnotenie a schopnosť preťaženia, ktoré potrebujete. Môže tiež zmeniť požadovaný režim ovládania a usporiadanie brzdenia.

Užitočná prvá kontrola je:

Porovnajte prúd motora pred konskými silami alebo kW

„15 kW motor, treba 15 kW VFD“ nie je dostatočná informácia pre spoľahlivý výber.

Výkon alebo výkon v kilowattoch sú užitočné pri počiatočnom skríningu, ale pred potvrdením modelu by sa mal skontrolovať prúd na štítku motora a výkon pohonu. Skontrolujte tiež vstupné napätie, požiadavky na preťaženie, teplotu okolia, nadmorskú výšku a všetky podmienky zníženia výkonu výrobcu, ktoré sa vzťahujú na inštaláciu.

V prípade požiadavky na zdroj je fotografia na typovom štítku motora často užitočnejšia ako krátky popis, napríklad „22 kW motor dopravníka“.

Rozhodnite sa, či potrebujete kontrolu rýchlosti, krútiaceho momentu alebo polohy

Základné čerpadlo alebo ventilátor môže potrebovať iba reguláciu otáčok. Dopravník alebo procesný stroj môže potrebovať silnejší krútiaci moment pri nízkej rýchlosti alebo bezsenzorové vektorové riadenie. Iné aplikácie môžu vyžadovať spätnú väzbu kódovača alebo vektorové riadenie s uzavretou slučkou.

Ak stroj vyžaduje opakovateľné polohovanie, synchronizáciu medzi osami alebo koordinovaný pohyb, projekt sa už môže posúvať nad rámec konvenčnej aplikácie VFD. V takom prípade zvážte, či je servo alebo pohybová platforma vhodnejšia, skôr než zaplatíte za pohon s vysokou špecifikáciou, ktorý stále nerieši požiadavku na pohyb.

Podrobnejšie porovnanie medzi premenlivou rýchlosťou a ovládaním pohybu, ktoré je špecifické pre Allen{0}}Bradley, nájdete v našomKinetix vs PowerFlexsprievodca.

VFD značky v skratke

Cieľom tohto porovnania nie je zoradiť päť výrobcov od prvého po piate miesto. Cieľom je identifikovať, kde si jednotlivé platformy zaslúžia bližší pohľad.

Ako váš existujúci ekosystém PLC mení rozhodnutie VFD

VFD je súčasťou riadiaceho systému. Samotná sieťová podpora vám nepovie, koľko inžinierskej práce bude vyžadovať systém zmiešanej značky.

Rockwell a Allen{0}}Bradley Systems

V závode, ktorý je už štandardizovaný na ovládačoch Logix a EtherNet/IP, je PowerFlex často logickou prvou platformou na vyhodnotenie. Hlavným dôvodom nie je logo na disku. Je to potenciálna hodnota známych inžinierskych pracovných postupov, diagnostiky, integrácie ovládačov, správy parametrov a skúseností technikov.

Menič tretej strany môže úspešne komunikovať s Rockwell PLC, ale projektový tím stále potrebuje vyhodnotiť konfiguračné úsilie, štruktúru štítkov, alarmy HMI, obnovu parametrov a postupy údržby.

Tu môže byť kúpna cena zavádzajúca. Úspora peňazí na hardvéri pohonu nemusí znížiť náklady na inštaláciu, ak zmena vytvorí dodatočnú prácu PLC, čas uvedenia do prevádzky a druhý štandard náhradných dielov.

Naše existujúceAllen-Sprievodca výberom, výmenou a výberom VFD Bradley PowerFlexsa podrobnejšie zaoberá rodinami PowerFlex a migráciou. Túto príručku použite, keď sa rozhodnutie už zúžilo na platformu PowerFlex.

Siemens a TIA Portal Systems

Rovnaký princíp platí v štandardizovanom závode Siemens. Ak inžiniersky tím už pracuje v ekosystéme Siemens, SINAMICS by sa mal normálne vyhodnotiť včas, pretože rozhodnutie o pohone ovplyvňuje nielen riadenie motora, ale aj parametrizáciu, diagnostiku, sieťovú architektúru a údržbu.

Pre čitateľov, ktorí už zvažujú konkrétnu platformu Siemens, nájdete našeKompletný sprievodca SINAMICS G120namiesto toho, aby ste tento článok krížovej značky považovali za podrobného sprievodcu produktom G120.

Rastliny zmiešaných značiek

PLC a VFD nemusia pochádzať od rovnakého výrobcu.

Mali by sa však oddeliť štyri rôzne otázky:

1. Môžu zariadenia komunikovať?
2. Dá sa systém uviesť do prevádzky efektívne?
3. Dajú sa poruchy a prevádzkové údaje efektívne diagnostikovať?
4. Môže tím údržby obnoviť systém rýchlo po zlyhaní?

Zhoda protokolu odpovedá len na prvú otázku.

Pre projekt zmiešanej značky zdokumentujte požadovanú sieť, I/O, diagnostiku, metódu zálohovania parametrov, štruktúru alarmov HMI, politiku náhradných dielov a miestne inžinierske zručnosti. Ak sú tieto položky zvládnuteľné, zmiešaná architektúra značky môže byť úplne rozumná.

Porovnajte ekosystém, nielen pohon

Keď sú známe požiadavky na motor a základné ovládanie, porovnajte platformy na rovnakých technických rozmeroch.

V prípade PowerFlex sa opýtajte, ako veľmi záleží na integrácii Rockwell pre závod. V prípade SINAMICS zvážte inžinierstvo a štandardizáciu siete Siemens. Pre ABB ACS, Schneider Altivar a Mitsubishi FREQROL aplikujte rovnaký test: aké zmeny v uvádzaní do prevádzky, diagnostike, integrácii a údržbe PLC, ak sa zvolí táto platforma?

Neporovnávajte zoznam protokolov izolovane. Jednotka, ktorá „podporuje Ethernet“, môže stále vyžadovať inú metódu konfigurácie, voliteľný hardvér alebo viac manuálneho mapovania údajov ako iná voľba.

Ktorý VFD sa hodí pre každú aplikáciu?

Rôzne aplikácie menia, ktoré výberové kritériá si zaslúžia najvyššiu váhu.

Čerpadlá, ventilátory a HVAC

Pri čerpadlách a ventilátoroch sa zamerajte na skutočný profil zaťaženia, prúd motora, požiadavky na riadenie procesu, funkcie PID, harmonické limity, kryt a prevádzkové prostredie.

V marketingu VFD sa často diskutuje o úsporách energie, ale nemali by byť jediným argumentom pri výbere. Užitočnejšou otázkou je, či pohon vyhovuje stratégii riadenia a podmienkam na mieste, pričom zostáva jednoduchý na obsluhu a podporu.

Dopravníky a manipulácia s materiálom

Dopravníky môžu klásť väčší dôraz na rozbehový moment, preťaženie, brzdenie a správanie pri reštarte. Málo zaťažený vodorovný pás nemá rovnaké požiadavky ako šikmý dopravník nesúci ťažký náklad.

Ak je potrebný kódovač, rýchlejšia dynamická odozva alebo špeciálne usporiadanie brzdenia, overte si tieto potreby pred výberom skupiny produktov.

Balenie a OEM stroje

Výrobcovia strojov OEM by mali zvážiť čas potrebný na vývoj pri každom stroji, ktorý vyrábajú.

Mierne vyššie náklady na hardvér môžu byť opodstatnené, ak platforma skracuje čas uvedenia do prevádzky, zjednodušuje integráciu PLC, hodí sa do menších skríň alebo podporuje opakovateľný dizajn stroja. Globálne požiadavky na napätie a dostupnosť náhrad sa stávajú dôležitejšími, keď sa stroje dodávajú do rôznych krajín.

Kladkostroje, žeriavy a bremená s vysokou zotrvačnosťou

Tieto aplikácie vyžadujú starostlivejšie inžinierstvo. Brzdenie, regenerácia, riadenie krútiaceho momentu, spätná väzba a bezpečnosť stroja sa môžu stať základnými konštrukčnými požiadavkami.

Nevyberajte pohon pre kladkostroj alebo žeriav len preto, že sa zhoduje výkon. Kompletná konfigurácia pohonu, metóda brzdenia, údaje motora a bezpečnostná architektúra musia byť overené pre skutočný stroj.

Nová inštalácia vs Retrofit: Rozhodnutie sa úplne mení

Projekt na zelenej lúke a neúspešná výmena pohonu by nemali využívať rovnaký proces výberu.

Výber nového stroja alebo výrobnej linky

Nový projekt dáva inžinierskemu tímu väčšiu slobodu. Začnite s aplikáciou a motorom, potom porovnajte riadiacu architektúru, inžiniersky softvér, bezpečnosť, dostupnosť, životný cyklus a celkové náklady.

Toto je najlepší čas na porovnanie značiek, pretože je nainštalovaný malý alebo žiadny základný trest.

Výmena existujúceho VFD

Renovácia má viac obmedzení. Pred objednávkou skontrolujte päť oblastí:

Elektrické:vstupné napätie, prúd motora, napätie motora, frekvencia a výkon.

mechanické:pôdorys, montáž, priestor skrine, svorky, vetranie a chladenie.

ovládanie:digitálne a analógové I/O, sieťové rozhranie, PLC logika, referencia rýchlosti, alarmy HMI a štruktúra parametrov.

Bezpečnosť:existujúci bezpečnostný obvod a akákoľvek bezpečnostná funkcia súvisiaca s pohonom.

Migrácia:firmware, zálohovanie parametrov, postup uvedenia do prevádzky a testovanie výroby.

Výmena nie je dokončená, keď sa nová klávesnica zapne. Je dokončená, keď stroj správne funguje pri svojom skutočnom výrobnom zaťažení.

Ekvivalent neznamená náhradu za pokles

Toto je jedno z najdôležitejších pravidiel pri získavaní VFD krížových značiek.

Pohon môže byť funkčnou alternatívou bez toho, aby bol mechanicky alebo elektricky identický. Aj keď sa napätie a prúd zhodujú, montáž, svorky, sieťové adaptéry, správanie I/O, bezpečnostné funkcie, dáta PLC a štruktúra parametrov sa môžu zmeniť.

Mapovanie modelov medzi značkami používajte iba na zostavenie užšieho výberu. Konečné potvrdenie výmeny by malo vychádzať z nainštalovaného meniča, motora, riadiacej architektúry a aplikácie.

Mapovanie modelov krížových značiek je len východiskovým bodom

Krížové mapovanie značiek je užitočné, keď identifikuje správnu triedu produktov na preskúmanie. Stáva sa riskantným, keď je prezentovaný ako náhradná tabuľka jedna za jednu.

Považujte ich len za návod na porovnanie. Pred volaním ekvivalentu dvoch pohonov si overte prúd, napätie, preťaženie, kryt, brzdenie, režim ovládania, komunikáciu, bezpečnosť a fyzickú inštaláciu.

Podrobné tabuľky migrácie špecifické pre PowerFlex nájdete v našejAllen-Sprievodca výberom, výmenou a výberom VFD Bradley PowerFlexnamiesto toho, aby sa táto tabuľka považovala za náhradný krížový odkaz.

Porovnajte celkové náklady, nielen cenu pohonu

Nižšia uvedená cena nie je automaticky nižšími nákladmi projektu.

Praktický prehľad celkových nákladov VFD by mal zahŕňať:

TCO=hardvér + možnosti + inžinierstvo + inštalácia + uvedenie do prevádzky + migrácia + školenie + náhradné zásoby + odstávka + budúca výmena

Toto nie je priemyselný vzorec. Je to jednoduchý spôsob, ako zviditeľniť skryté náklady.

Zostať pri existujúcej značke môže byť lacnejšie, keď závod už má vyškolených technikov, softvér, náhradné jednotky, štandardné HMI obrazovky a osvedčený PLC kód.

Zmena značiek môže mať zmysel, keď je projekt nový, existujúca platforma je prerušená, dodávka je nespoľahlivá, nainštalovaný ekosystém vytvára malé obmedzenia alebo ak chce výrobca stroja štandardizovať novú platformu pre budúce zariadenia.

Rozhodnutie by malo byť založené aj na zostávajúcej životnosti stroja. Veľká migrácia môže byť ťažké odôvodniť na zariadeniach, ktoré budú čoskoro nahradené, zatiaľ čo výrobná linka, u ktorej sa očakáva, že bude fungovať ešte mnoho rokov, môže ospravedlniť strategickejšiu modernizáciu.

Životný cyklus, dostupnosť a získavanie zdrojov môžu zmeniť technickú voľbu

Technicky najsilnejšia možnosť nie je vždy najpraktickejšia.

Pre každú jednotku v užšom výbere potvrďte, či je presné katalógové číslo aktuálne, zrelé alebo ukončené. Ak ide o náhradný projekt, zistite, či výrobca poskytuje nástupcu alebo migračnú cestu.

Nekontrolujte iba priezvisko. Úplné katalógové číslo môže identifikovať napäťovú triedu, prúd alebo menovitý výkon, kryt, možnosti a podrobnosti o konfigurácii, ktoré podstatne ovplyvňujú kompatibilitu.

V prípade staršieho vybavenia je dôležitý aj stav. Nové, prebytočné, použité, opravené a renovované jednotky by sa nemali považovať za rovnaké nákupné kategórie. Vyhodnoťte sledovateľnosť, informácie o testovaní, záruku, kritickosť stroja a prijateľné prestoje.

V SZCT Automation by užitočný dopyt VFD mal obsahovať kompletné katalógové číslo existujúceho pohonu, jasné fotografie typového štítku pohonu a motora, napájacie napätie, prúd motora, aplikáciu, PLC alebo sieť, množstvo a cieľovú krajinu. To umožňuje, aby sa diskusia posunula od všeobecného odporúčania značky k užšiemu zoznamu na úrovni katalógu.

Praktický prehľad výsledkov výberu VFD

Ak stále zostávajú dve alebo tri značky, použite váženú výsledkovú kartu.

Tieto váhy sú príklady, nie priemyselný štandard.

V prípade projektu OEM na zelenej lúke môžete zvýšiť váhu opakovateľného inžinierstva, jednotkové náklady a globálnu dostupnosť. V prípade núdzovej rekonštrukcie môže rozhodovať o kompatibilite, skladovej dostupnosti a prestojoch.

Bodovacia karta nemá dokazovať, že jeden výrobca je všeobecne lepší. Jeho cieľom je zviditeľniť vaše vlastné projektové priority.

Sprievodca rýchlym rozhodnutím: Ktoré VFD by ste mali vybrať do užšieho výberu?

Ak váš závod už používa Logix:začnite s PowerFlex, potom porovnajte alternatívy až po odhadnutí zmien integrácie a údržby.

Ak je váš závod štandardizovaný na Siemens:začnite so SINAMICS, najmä ak sú dôležité existujúce inžinierske pracovné postupy a sieťový štandard.

Ak staviate nový OEM stroj:porovnať viacero platforiem. Zamerajte sa na požiadavky stroja, opakovateľné uvedenie do prevádzky, pôdorys, integráciu PLC, globálnu podporu a životný cyklus.

Ak vymieňate disk, ktorý sa už nevyrába:začnite s kompatibilitou a rizikom prestojov, nie preferenciou značky. Najprv zistite, či je lepšou cestou podobná jednotka, nástupca alebo navrhnutá migrácia.

Ak aplikácia potrebuje regeneráciu, pokročilé riadenie krútiaceho momentu alebo spätnú väzbu:presunúť porovnanie do vhodnej vyššej výkonnostnej triedy produktov. Nevyvíjajte nasilu projekt do kompaktnej rodiny diskov na všeobecné použitie.

Ak je hlavným problémom dodacia lehota:nemeňte značky iba z dostupnosti. Potvrďte inžinierske náklady zmeny predtým, ako budete považovať zásoby za rozhodujúci faktor.

FAQ

 

 

Ktorá značka VFD je najlepšia pre priemyselnú automatizáciu?

Univerzálna najlepšia značka neexistuje. Správna voľba závisí od prúdu motora, typu záťaže, výkonu riadenia, ekosystému PLC, bezpečnosti, životného prostredia, životného cyklu, dostupnosti a celkových nákladov na inštaláciu. Značka by sa mala vybrať po definovaní týchto požiadaviek.

Je Siemens SINAMICS lepší ako Allen{0}}Bradley PowerFlex?

Ani jedna platforma nie je automaticky lepšia. PowerFlex je často logickou prvou voľbou v prostredí Rockwell a Logix, zatiaľ čo SINAMICS je často silným východiskovým bodom v štandardizovanom závode Siemens. O užšom výbere by mal rozhodnúť aplikačný a inžiniersky ekosystém.

Môžem nahradiť pohon PowerFlex VFD pohonom Siemens, ABB, Schneider alebo Mitsubishi?

Je to možné, ale funkčná alternatíva nie je nevyhnutne kvapkou náhrady. Pred objednávkou potvrďte zmeny napätia, prúdu, výkonu, režimu ovládania, fyzickej inštalácie, I/O, komunikácie, bezpečnosti a PLC alebo HMI.

Mal by som dimenzovať VFD podľa výkonu alebo prúdu motora?

Ako počiatočnú referenciu použite výkon alebo kW, potom potvrďte pohon pomocou prúdu motora pri plnom zaťažení, menovitého zaťaženia, požiadaviek na preťaženie, napätia a podmienok zníženia výrobcu.

Aké špecifikácie sa musia zhodovať pri výmene VFD?

Minimálne overte napájacie napätie, prúd motora, napätie motora, výkon, požiadavky na brzdenie, spôsob ovládania, I/O, komunikáciu, bezpečnostné funkcie a fyzickú inštaláciu. Pre sieťové zariadenia si pozrite aj integráciu PLC a HMI.

Čo mám poslať na cenovú ponuku VFD alebo kontrolu výmeny?

Pošlite celé katalógové číslo pohonu, fotografiu typového štítku pohonu, fotografiu typového štítku motora, napájacie napätie, aplikáciu, informácie o PLC alebo sieti, požadované množstvo, cieľovú krajinu a požadované načasovanie dodávky. Pre chybnú alebo prerušenú jednotku opíšte aj všetky známe komunikačné adaptéry, spätnoväzbové zariadenia a brzdové komponenty.

Záver

Užitočné porovnanie značiek VFD nekončí hodnotením značky. Končí sa technicky obhájiteľným užším výberom.

Začnite s aplikáciou a prúdom motora. Potom potvrďte výkon riadenia a existujúcu architektúru PLC. Pre projekty modernizácie pridajte mechanické, softvérové ​​a migračné riziko. Nakoniec porovnajte životný cyklus, dostupnosť a celkové náklady pred výberom presného radu a katalógového čísla.

Ak už máte existujúce číslo dielu VFD alebo typový štítok motora, ďalším krokom nie je ďalšie všeobecné porovnanie. Pošlite technické údaje so svojou RFQ, aby bolo možné pred zadaním objednávky skontrolovať kandidátske rodiny na úrovni katalógu.

Bezplatná konzultácia