Порівняння брендів VFD для промислової автоматизації: як вибрати між PowerFlex, SINAMICS, ABB, Schneider і Mitsubishi

Вибір aчастотно-регульований приводрідко є простим рішенням бренду. Два частотно-регулюючі пристрої можуть мати однакову потужність двигуна та напругу живлення, але дають дуже різні результати, якщо врахувати інтеграцію ПЛК, режим перевантаження, введення в експлуатацію, запасні частини, роботи з модернізації та довгострокову-підтримку.

Ось чому не існує єдиного «найкращого бренду VFD» для кожного заводу. Корисне порівняння марки VFD має починатися з програми, а потім звузити вибір за характеристиками двигуна, вимогами до керування, існуючою екосистемою автоматизації, життєвим циклом і загальною вартістю.

Для більшості промислових проектів перший короткий список часто виглядає так:

Таблиця є інструментом короткого списку, а не діаграмою еквівалентності моделі.

Почніть із програми, а не з бренду

Перш ніж порівнювати PowerFlex із SINAMICS, ABB, Schneider або Mitsubishi, визначте, що насправді повинен робити двигун.

Постійний крутний момент проти змінного крутного моменту

Насоси та вентилятори зазвичай асоціюються зі змінним крутним моментом. Конвеєри, змішувачі та екструдери частіше вимагають постійного крутного моменту. Підйомники та інші важкі вантажі також можуть потребувати високого пускового моменту, гальмування, зворотного зв’язку або додаткових функцій безпеки.

Ця різниця впливає на номінальний струм і необхідну здатність до перевантаження. Він також може змінювати необхідний режим керування та схему гальмування.

Корисна перша перевірка:

Зіставте струм двигуна перед кінськими силами або кВт

«Двигун 15 кВт, потрібен VFD 15 кВт» — недостатньо інформації для надійного вибору.

Номінальна потужність у кінських силах або кіловат корисна для початкової перевірки, але перед підтвердженням моделі слід перевірити струм двигуна з паспортної таблички та робочу потужність приводу. Також перевірте вхідну напругу, вимоги до перевантаження, температуру навколишнього середовища, висоту над рівнем моря та будь-які умови зниження номінальних характеристик виробника, які застосовуються до установки.

Для запиту на постачання фото таблички двигуна часто корисніше, ніж короткий опис, наприклад «конвеєрний двигун 22 кВт».

Вирішіть, чи потрібен вам контроль швидкості, крутного моменту чи положення

Базовий насос або вентилятор може потребувати лише регулювання швидкості. Для конвеєра або технологічної машини може знадобитися сильніший крутний момент на низькій швидкості або безсенсорне векторне керування. Інші додатки можуть вимагати зворотного зв'язку кодера або замкнутого векторного керування.

Якщо машині потрібне повторюване позиціонування, синхронізація між осями або скоординований рух, проект, можливо, вже виходить за межі звичайного додатка VFD. У такому випадку оцініть, чи є сервопривод або платформа руху більш доцільною, перш ніж платити за привід із високими специфікаціями, який все ще не вирішує вимоги щодо руху.

Для детальнішого порівняння Аллена-Бредлі між змінною швидкістю та керуванням рухом див.Kinetix проти PowerFlexкерівництво.

Короткий огляд брендів VFD

Метою цього порівняння є не ранжування п’яти виробників з першого по п’яте. Він полягає в тому, щоб визначити, де кожна платформа заслуговує на ближчий розгляд.

Як ваша існуюча екосистема ПЛК змінює рішення VFD

VFD є частиною системи керування. Сама по собі мережева підтримка не скаже вам, скільки інженерної роботи вимагатиме система змішаної марки.

Rockwell and Allen-Bradley Systems

На підприємстві, яке вже стандартизовано на контролерах Logix і EtherNet/IP, PowerFlex часто є логічною першою платформою для оцінки. Основна причина - не логотип на диску. Це потенційна цінність знайомих інженерних робочих процесів, діагностики, інтеграції контролерів, керування параметрами та досвіду технічного персоналу.

Привід третьої сторони може успішно обмінюватися даними з ПЛК Rockwell, але проектній команді все ще потрібно оцінити налаштування, структуру тегів, сигнали HMI, відновлення параметрів і процедури обслуговування.

Саме тут ціна покупки може ввести в оману. Економія грошей на апаратному забезпеченні диска може не зменшити встановлену вартість, якщо зміна створює додаткову роботу з ПЛК, час введення в експлуатацію та другий стандарт запасних частин.

Наше існуючеAllen-Bradley PowerFlex VFD Selection, Replacement and Sourcing Guideохоплює сімейства PowerFlex і міграцію більш детально. Скористайтеся цим посібником, коли рішення вже звужено до платформи PowerFlex.

Siemens і TIA Portal Systems

Той самий принцип застосовується в стандартизованій установці Siemens. Якщо команда інженерів уже працює в екосистемі Siemens, SINAMICS зазвичай слід оцінювати на ранній стадії, оскільки рішення про привод впливає на параметрування, діагностику, мережеву архітектуру та робочий процес обслуговування, а не лише на керування двигуном.

Читачі, які вже розглядають конкретну платформу Siemens, дивПовний посібник SINAMICS G120а не розглядати цю статтю між брендами як детальний посібник із продукту G120.

Рослини змішаних марок

PLC і VFD не обов’язково повинні надходити від одного виробника.

Однак слід розділити чотири різні питання:

1. Чи можуть пристрої спілкуватися?
2. Чи можна ефективно ввести систему в експлуатацію?
3. Чи можна ефективно діагностувати несправності та робочі дані?
4. Чи може команда технічного обслуговування швидко відновити систему після збою?

Протокольний матч відповідає лише на перше питання.

Для проекту змішаного бренду задокументуйте необхідну мережу, вхід/вихід, діагностику, метод резервного копіювання параметрів, структуру сигналізації HMI, політику запасних частин та навички місцевого інженера. Якщо цими елементами можна керувати, змішана архітектура бренду може бути цілком розумною.

Порівняйте екосистему, а не лише драйв

Коли відомі вимоги до двигуна та базового керування, порівняйте платформи з однаковими технічними розмірами.

Для PowerFlex запитайте, наскільки інтеграція Rockwell важлива для заводу. Для SINAMICS розгляньте розробку Siemens і стандартизацію мережі. Для ABB ACS, Schneider Altivar і Mitsubishi FREQROL застосуйте той самий тест: які зміни у введенні в експлуатацію, діагностиці, інтеграції та технічному обслуговуванні ПЛК, якщо вибрано цю платформу?

Не порівнюйте список протоколів окремо. Для накопичувача, який «підтримує Ethernet», може знадобитися інший метод конфігурації, додаткове обладнання або більш ручне відображення даних, ніж інший вибір.

Який VFD підходить для кожного застосування?

Різні програми змінюють критерії відбору, які заслуговують найвищої ваги.

Насоси, Вентилятори та ОВК

Для насосів і вентиляторів зосередьтеся на фактичному профілі навантаження, струмі двигуна, вимогах до керування процесом, функціях PID, обмеженнях гармонік, корпусі та робочому середовищі.

Енергозбереження часто обговорюється в маркетингу VFD, але це не повинно бути єдиним аргументом вибору. Більш корисне питання полягає в тому, чи відповідає привод стратегії управління та умовам на місці, залишаючись при цьому простим в експлуатації та підтримці.

Конвеєри та транспортування матеріалів

Конвеєри можуть приділяти більше уваги пусковому крутному моменту, режиму перевантаження, гальмування та повторного запуску. До малонавантаженої горизонтальної стрічки не пред’являються такі ж вимоги, як до похилого конвеєра, що транспортує важкий вантаж.

Якщо потрібен кодер, швидша динамічна відповідь або спеціальна система гальмування, перевірте ці потреби перед вибором сімейства продуктів.

Пакувальні та OEM машини

Машинобудівники OEM повинні враховувати час розробки для кожної машини, яку вони виробляють.

Трохи вищу вартість обладнання можна виправдати, якщо платформа скорочує час введення в експлуатацію, спрощує інтеграцію ПЛК, підходить для менших шаф або підтримує повторювану конструкцію машини. Глобальні вимоги до напруги та доступність заміни також стають більш важливими, коли машини доставляються в різні країни.

Підйомники, крани та високоінерційні навантаження

Ці програми потребують більш ретельного проектування. Гальмування, регенерація, контроль крутного моменту, зворотній зв'язок і безпека машини можуть стати основними вимогами до конструкції.

Не вибирайте привід для підйомника або крана просто тому, що номінальна потужність збігається. Повна конфігурація приводу, метод гальмування, дані двигуна та архітектура безпеки повинні бути перевірені для фактичної машини.

Нове встановлення проти модернізації: рішення повністю змінюється

Для нового проекту та невдалої заміни диска не слід використовувати однаковий процес відбору.

Вибір нової машини або виробничої лінії

Новий проект дає команді інженерів більше свободи. Почніть із застосування та двигуна, а потім порівняйте архітектуру керування, інженерне програмне забезпечення, безпеку, доступність, життєвий цикл і загальну вартість.

Це найкращий час для порівняння брендів, оскільки встановлений базовий штраф незначний або відсутній.

Заміна існуючого VFD

Модернізація має більше обмежень. Перед замовленням перегляньте п'ять напрямків:

Електричний:вхідна напруга, струм двигуна, напруга двигуна, частота та робочий режим.

Механічні:площа, монтаж, простір у шафі, термінали, вентиляція та охолодження.

КОНТРОЛЬ:цифровий і аналоговий вхід/вихід, мережевий інтерфейс, логіка ПЛК, задання швидкості, аварійні сигнали HMI і структура параметрів.

Безпека:наявна схема безпеки та будь-яка пов’язана з приводом функція безпеки.

Міграція:прошивка, резервне копіювання параметрів, процедура введення в експлуатацію та виробничі випробування.

Заміна не завершена, коли нова клавіатура включається. Він вважається завершеним, коли машина працює належним чином за реального виробничого навантаження.

Еквівалент не означає одноразову заміну

Це одне з найважливіших правил у пошуку VFD між брендами.

Привід може бути функціональною альтернативою, не будучи механічно чи електрично ідентичним. Навіть якщо напруга та струм збігаються, кріплення, клеми, мережеві адаптери, поведінка вводу/виводу, функції безпеки, дані ПЛК і структура параметрів можуть змінюватися.

Використовуйте відображення моделі між брендами лише для створення короткого списку. Остаточне підтвердження заміни має базуватися на встановленому приводі, двигуні, архітектурі керування та застосуванні.

Зіставлення моделі між брендами – це лише відправна точка

Відображення між брендами корисне, коли воно визначає правильний клас продукту для дослідження. Це стає ризикованим, коли це представлено як таблицю заміни один за один.

Розглядайте це лише як вказівки для порівняння. Перш ніж назвати два приводи еквівалентними, підтвердьте силу струму, напругу, режим перевантаження, захист, гальмування, режим керування, зв’язок, безпеку та фізичне встановлення.

Детальні таблиці міграції PowerFlex дивAllen-Bradley PowerFlex VFD Selection, Replacement and Sourcing Guideа не розглядати цю таблицю як перехресне посилання на заміну.

Порівняйте загальну вартість, а не лише ціну диска

Нижча ціна не означає автоматично нижчу вартість проекту.

Практичний огляд загальної вартості VFD повинен включати:

TCO=апаратне забезпечення + опції + проектування + встановлення + введення в експлуатацію + міграція + навчання + запасні запаси + час простою + майбутня заміна

Це не галузева формула. Це простий спосіб зробити видимими приховані витрати.

Залишатися під існуючим брендом може бути дешевше, якщо завод уже має навчених техніків, програмне забезпечення, запасні одиниці, стандартні екрани HMI і перевірений код PLC.

Зміна бренду може мати сенс, коли проект новий, існуюча платформа припинена, постачання ненадійне, встановлена ​​екосистема створює невеликі обмеження або виробник машин хоче стандартизувати нову платформу для майбутнього обладнання.

Рішення також має базуватися на залишковому ресурсі машини. Значну міграцію може бути важко виправдати обладнанням, яке незабаром буде замінено, тоді як виробнича лінія, яка, як очікується, працюватиме ще багато років, може виправдати більш стратегічне оновлення.

Життєвий цикл, доступність і джерело можуть змінити технічний вибір

Технічно найсильніший варіант не завжди є найбільш практичним варіантом.

Для кожного накопичувача з короткого списку перевірте, чи є точний номер у каталозі поточним, зрілим чи припиненим. Якщо це проект заміни, визначте, чи надає виробник наступника чи шлях міграції.

Не перевіряйте лише прізвище. Повний каталожний номер може ідентифікувати клас напруги, струм або потужність, корпус, опції та деталі конфігурації, які істотно впливають на сумісність.

Для застарілого обладнання стан також має значення. Нові заводські, надлишкові, вживані, відремонтовані та відремонтовані одиниці не слід розглядати як ідентичні категорії придбання. Оцініть можливість відстеження, інформацію про тестування, гарантію, критичність машини та прийнятний час простою.

У SZCT Automation корисний запит VFD повинен включати повний існуючий каталожний номер приводу, чіткі фотографії приводу та паспортної таблички двигуна, напругу живлення, струм двигуна, застосування, ПЛК або мережу, кількість і країну призначення. Це дозволяє обговоренню перейти від загальної рекомендації бренду до короткого списку на рівні каталогу.

Практична система показників вибору VFD

Якщо два або три бренди залишаються, використовуйте зважену систему показників.

Ці ваги є прикладами, а не галузевим стандартом.

Для нового проекту OEM ви можете збільшити вагу повторюваного проектування, вартості одиниці та глобальної доступності. Для екстреної модернізації сумісність, наявність на складі та час простою можуть домінувати у прийнятті рішення.

Система показників не призначена для того, щоб довести, що один виробник загалом кращий. Його мета – зробити ваші власні пріоритети проекту видимими.

Посібник із швидкого прийняття рішення: який VFD вибрати?

Якщо ваша установка вже використовує Logix:починайте з PowerFlex, а потім порівнюйте альтернативи лише після оцінки змін інтеграції та обслуговування.

Якщо ваша установка стандартизована на Siemens:почніть із SINAMICS, особливо коли важливий існуючий інженерний робочий процес і стандарт мережі.

Якщо ви будуєте нову машину OEM:порівняти кілька платформ. Зосередьтеся на вимогах до машини, багаторазовому введенні в експлуатацію, площі, інтеграції ПЛК, глобальній підтримці та життєвому циклі.

Якщо ви замінюєте знятий диск:почніть із сумісності та ризику простою, а не з переваг бренду. Спочатку визначте, чи кращим шляхом є одиниця «подібний до подібної», наступник чи інженерна міграція.

Якщо програма потребує регенерації, розширеного контролю крутного моменту або зворотного зв’язку:перенести порівняння на відповідний клас продукту з вищою продуктивністю. Не примушуйте проект до сімейства компактних дисків загального призначення.

Якщо головною проблемою є час виконання замовлення:не змінюйте бренд лише на основі наявності. Підтвердьте технічні витрати на зміни, перш ніж розглядати запаси як вирішальний фактор.

FAQ

 

 

Яка марка VFD найкраща для промислової автоматизації?

Не існує універсального найкращого бренду. Правильний вибір залежить від струму двигуна, типу навантаження, продуктивності керування, екосистеми ПЛК, безпеки, навколишнього середовища, життєвого циклу, доступності та загальної вартості встановлення. Марку слід вибирати після визначення цих вимог.

Чи Siemens SINAMICS кращий за Allen-Bradley PowerFlex?

Жодна платформа автоматично не є кращою. PowerFlex часто є логічним першим вибором у середовищі Rockwell і Logix, тоді як SINAMICS часто є сильною відправною точкою у стандартизованому заводі Siemens. Короткий список має визначити прикладна та інженерна екосистема.

Чи можу я замінити PowerFlex VFD приводом Siemens, ABB, Schneider або Mitsubishi?

Можливо, але функціональна альтернатива – це не обов’язково заміна. Підтвердьте зміни напруги, струму, навантаження, режиму керування, фізичного встановлення, вводу/виводу, зв’язку, безпеки та ПЛК або HMI перед замовленням.

Чи слід вимірювати VFD за потужністю чи струмом двигуна?

Використовуйте потужність у кінських силах або кВт як початковий орієнтир, а потім підтвердьте привід, використовуючи струм повного навантаження двигуна, робочий режим, вимоги до перевантаження, напругу та умови зниження номінальних параметрів виробника.

Які технічні характеристики повинні відповідати при заміні VFD?

Перевірте як мінімум напругу живлення, струм двигуна, напругу двигуна, режим роботи, вимоги до гальмування, метод керування, введення/виведення, зв’язок, функції безпеки та фізичне встановлення. Для мережевого обладнання також перегляньте інтеграцію ПЛК і HMI.

Що я повинен надіслати, щоб отримати котирування VFD або чек на заміну?

Надішліть повний каталожний номер диска, фотографію паспортної таблички привода, фотографію паспортної таблички двигуна, інформацію про напругу живлення, додаток, ПЛК або мережу, необхідну кількість, країну призначення та необхідний час доставки. Для несправного або знятого з виробництва пристрою також опишіть усі відомі комунікаційні адаптери, пристрої зворотного зв’язку та гальмівні компоненти.

Висновок

Корисне порівняння брендів VFD не закінчується рейтингом брендів. Він закінчується технічно виправданим коротким списком.

Почніть із програми та струму двигуна. Потім підтвердьте продуктивність керування та існуючу архітектуру ПЛК. Для проектів модернізації додайте механічний, програмний і міграційний ризик. Нарешті, порівняйте життєвий цикл, доступність і загальну вартість, перш ніж вибрати точне сімейство та каталожний номер.

Якщо у вас уже є номер деталі VFD або паспортна табличка двигуна, наступним кроком є ​​не ще одне загальне порівняння. Надішліть технічні дані разом із запитом пропозицій, щоб сім’ї кандидатів можна було перевірити на рівні каталогу, перш ніж розмістити замовлення.

Безкоштовна консультація