การควบคุม VFD ด้วย PLC ผ่าน Modbus RS485

การควบคุม VFD ด้วย PLC ผ่าน Modbus RS485

การควบคุม VFD (Variable Frequency Drive) หรืออินเวอร์เตอร์ด้วย PLC ผ่านการสื่อสาร Modbus RTU RS485 เป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพสูง ช่วยให้สามารถควบคุมความเร็วและทิศทางการหมุนของมอเตอร์ได้จากระยะไกล โดยใช้สายเพียง 2 เส้น

อุปกรณ์ที่ใช้

VFD Inverter

• รุ่น: SK300 2S 1.5kW
• Input: 1 Phase
• Output: 3 Phase
• กำลังสูงสุด: 1.5kW (2 แรงม้า)

PLC

• รุ่น: Samkoon FAs-32MR-AC-E
• รองรับการสื่อสาร Modbus RS485
• มี 2 Communication Port
• รองรับการ Monitor ผ่าน LAN Cable

การต่อสายและ Wiring

การเชื่อมต่อใช้สาย RS485 เพียง 2 เส้น:

1. จาก PLC Terminal RS485 A → VFD Terminal RS+
2. จาก PLC Terminal RS485 B → VFD Terminal RS-

การตั้งค่า PLC

COM Port Configuration

1. เข้าไปที่ Project Settings → COM1-485
2. กำหนดพารามิเตอร์ดังนี้:

Baud Rate: 9600
Data Bit: 8
Stop Bit: 1 
Check Code: None
Protocol: Modbus Master
Station Number: 0

หมายเหตุ: PLC ต้องถูกตั้งเป็น Master (Default จะเป็น Slave)

การตั้งค่า VFD

Control Source Configuration

1. ตั้งค่า F00.01 = 2 (Communication Control)
   • เปลี่ยนแหล่งสั่งงาน Start/Stop มาจาก Communication
2. ตั้งค่า F00.02 = 9 (Communication Frequency)
   • เปลี่ยนแหล่งควบคุมความถี่มาจาก Communication

RS485 Communication Settings

การตั้งค่า Default ของ VFD:

F09.00: Baud Rate = 9600
F09.01: Data Format = 8-1 (8 Data Bit, 1 Stop Bit)
F09.02: Slave ID = 1
F09.07: Protocol = Slave Mode

เคล็ดลับ: หากใช้หลาย VFD ในระบบเดียว ต้องกำหนด Slave ID ที่แตกต่างกันในแต่ละตัว

Modbus Address และข้อมูล

Control Command (4000H)

• Address: 4000H (Hexadecimal)
• Function: ควบคุมการเดินหน้า/ถอยหลัง/หยุด
• Data Values:
  • 1 = Forward (เดินหน้า)
  • 2 = Reverse (ถอยหลัง)
  • 5 = Stop (หยุด)

Frequency Setting (5000H)

• Address: 5000H (Hexadecimal)
• Function: กำหนดค่าความถี่
• Range: -10,000 ถึง +10,000
• Scaling: 10,000 = 100% ของความถี่สูงสุด

ตัวอย่าง:

• D0 = 2,000 → ความถี่ 10Hz
• D0 = 5,000 → ความถี่ 25Hz
• D0 = 10,000 → ความถี่ 50Hz (Maximum)

การเขียนโปรแกรม

1. สร้าง Modbus Table

สร้างตารางการสื่อสาร Modbus:

Row 1 (Frequency Control):
Slave ID: K1
Function: 0x06 (Write Single Register)
Slave Register: H5000
Slave Count: K1
Master Register: D0
Trigger Mode: Loop
Comment: Frequency

Row 2 (Command Control):  
Slave ID: K1
Function: 0x06 (Write Single Register)
Slave Register: H4000
Slave Count: K1
Master Register: D2
Trigger Mode: Loop
Comment: Command

2. เขียน Ladder Logic

Network 1: Modbus Communication
LD M0
MBUS COM:K1 TABLE:"vfd" ERR:D100 INDEX:D102

Network 2: Forward Command
LD M1
MOV H1 D2

Network 3: Reverse Command  
LD M2
MOV H2 D2

Network 4: Stop Command
LD M3  
MOV H5 D2

3. Parameter Explanation

MBUS Command Parameters:

• COM:K1 - ใช้ Communication Port 1
• TABLE:"vfd" - ชื่อ Modbus Table
• ERR:D100 - เก็บรหัส Error
• INDEX:D102 - แสดง Index ของคำสั่งที่กำลังทำงาน

การ Download และ Monitor

USB Connection

สำหรับการ Download ครั้งแรก ใช้สาย USB-A to C

LAN Connection

สำหรับการ Monitor แบบ Real-time:

1. ตั้งค่า IP Address ใน Project Settings → Communication → Network
2. Default IP: 192.168.1.200
3. ปรับ IP ของ Computer ให้อยู่ใน LAN เดียวกัน
4. ทดสอบการเชื่อมต่อด้วย ping command

การทดสอบการเชื่อมต่อ

cmd
ping 192.168.1.200

หากมี Reply กลับมา แสดงว่าสามารถสื่อสารได้

การแก้ปัญหาที่พบบ่อย

ปัญหาการสื่อสาร

1. ตรวจสอบการต่อสาย - ต้องต่อ A กับ RS+, B กับ RS-
2. ตรวจสอบ Baud Rate - ต้องตรงกันทั้ง PLC และ VFD
3. ตรวจสอบ Slave ID - ต้องไม่ซ้ำกันในระบบ

ปัญหา Protocol

1. PLC ต้องเป็น Master - เปลี่ยนจาก Default Slave Mode
2. VFD ต้องเป็น Slave - Default อยู่แล้ว
3. Function Code - ใช้ 0x06 สำหรับ Write Single Register

ปัญหาข้อมูล

1. Address Format - ใช้ Hexadecimal (H4000, H5000)
2. Data Range - ความถี่ใช้ -10,000 ถึง +10,000
3. Command Values - 1=Forward, 2=Reverse, 5=Stop

สรุป

การควบคุม VFD ด้วย PLC ผ่าน Modbus RS485 เป็นวิธีการที่มีประสิทธิภาพและประหยัด ใช้สายเพียง 2 เส้นสามารถควบคุมได้ทั้งความเร็วและทิศทางการหมุน จุดสำคัญคือการตั้งค่า Communication Parameter ให้ตรงกัน การใช้ Address ที่ถูกต้อง และการเขียนโปรแกรมที่มีโครงสร้างชัดเจน เมื่อตั้งค่าถูกต้องแล้ว สามารถควบคุม VFD ได้อย่างแม่นยำผ่านโปรแกรม PLC