Сравнение брендов ЧРП для промышленной автоматизации: как сделать выбор между PowerFlex, SINAMICS, ABB, Schneider и Mitsubishi

Выборчастотно-регулируемый приводредко бывает простым решением бренда. Два ЧРП могут соответствовать одинаковой мощности двигателя и напряжению питания, но при этом давать совершенно разные результаты, если учитывать интеграцию ПЛК, режим перегрузки, ввод в эксплуатацию, запасные части, работы по модернизации и долгосрочную-техническую поддержку.

Именно поэтому не существует единого «лучшего бренда ЧРП» для каждого завода. Полезное сравнение брендов ЧРП следует начинать с области применения, а затем сузить выбор по данным двигателя, требованиям к управлению, существующей экосистеме автоматизации, жизненному циклу и общей стоимости.

Для большинства промышленных проектов первый список часто выглядит следующим образом:

Таблица представляет собой инструмент для составления короткого списка, а не диаграмму эквивалентности моделей.

Начните с приложения, а не с бренда

Прежде чем сравнивать PowerFlex с SINAMICS, ABB, Schneider или Mitsubishi, определите, что на самом деле должен делать двигатель.

Постоянный крутящий момент против переменного крутящего момента

Насосы и вентиляторы обычно работают с переменным крутящим моментом. Конвейеры, смесители и экструдеры чаще всего требуют постоянного крутящего момента. Подъемникам и другим тяжелым грузам также может потребоваться высокий пусковой момент, торможение, обратная связь или дополнительные функции безопасности.

Это различие влияет на необходимый вам номинальный ток и перегрузочную способность. Он также может изменить необходимый режим управления и схему торможения.

Полезная первая проверка:

Сопоставьте ток двигателя до мощности или кВт

«Двигатель 15 кВт, нужен ЧРП 15 кВт» недостаточно для надежного выбора.

Номинальная мощность в лошадиных силах или киловаттах полезна для первоначальной проверки, но перед подтверждением модели следует проверить ток, указанный на паспортной табличке двигателя, и номинальный режим привода. Также проверьте входное напряжение, требования к перегрузке, температуру окружающей среды, высоту над уровнем моря и условия снижения производительности, применимые к установке.

Для запроса на поставку фотография паспортной таблички двигателя часто более полезна, чем краткое описание, например «Конвейерный двигатель 22 кВт».

Решите, нужно ли вам управление скоростью, крутящим моментом или положением

Обычному насосу или вентилятору может потребоваться только регулирование скорости. Конвейеру или технологической машине может потребоваться более сильный крутящий момент на низких скоростях или бездатчиковое векторное управление. Для других приложений может потребоваться обратная связь от энкодера или векторное управление с обратной связью.

Если станку требуется повторяемое позиционирование, синхронизация между осями или скоординированное движение, возможно, проект уже выходит за рамки обычного применения ЧРП. В этом случае оцените, какая платформа с сервоприводом или движением является более подходящей, прежде чем платить за привод с высокими техническими характеристиками, который все еще не отвечает требованиям движения.

Более подробное сравнение Аллена-Брэдли между переменной скоростью и управлением движением см. в нашей статье.Kinetix против PowerFlexгид.

Обзор брендов VFD

Целью данного сравнения не является ранжирование пяти производителей с первого по пятое. Цель состоит в том, чтобы определить, где каждая платформа заслуживает более пристального внимания.

Как ваша существующая экосистема ПЛК меняет решение VFD

ЧРП является частью системы управления. Сетевая поддержка сама по себе не говорит вам, сколько инженерных работ потребуется для смешанной системы брендов.

Роквелл и Аллен-Брэдли Системс

На предприятии, где уже стандартизированы контроллеры Logix и EtherNet/IP, PowerFlex часто является логичной первой платформой для оценки. Основная причина - не логотип на диске. Это потенциальная ценность знакомых рабочих процессов проектирования, диагностики, интеграции контроллеров, управления параметрами и опыта технического специалиста.

Привод стороннего производителя может успешно взаимодействовать с ПЛК Rockwell, но команде проекта все равно необходимо оценить усилия по настройке, структуру тегов, сигналы тревоги HMI, процедуры восстановления параметров и обслуживания.

Здесь цена покупки может ввести в заблуждение. Экономия денег на приводном оборудовании может не снизить стоимость установки, если изменение приведет к дополнительной работе ПЛК, времени на ввод в эксплуатацию и второму стандарту запасных частей.

Наши существующиеАллен-Брэдли Руководство по выбору, замене и поиску ЧРП PowerFlex PowerFlexболее подробно рассматриваются семейства PowerFlex и миграция. Используйте это руководство, если решение уже сузилось до платформы PowerFlex.

Siemens и TIA Portal Systems

Тот же принцип применяется на стандартизированном заводе Siemens. Если команда инженеров уже работает в экосистеме Siemens, оценку SINAMICS обычно следует проводить заранее, поскольку решение о приводе влияет на параметрирование, диагностику, сетевую архитектуру и процесс технического обслуживания, а не только на управление двигателем.

Для читателей, уже рассматривающих конкретную платформу Siemens, см.SINAMICS G120 полное руководствовместо того, чтобы рассматривать эту статью о перекрестных брендах как подробное руководство по продукту G120.

Заводы смешанной марки

ПЛК и ЧРП не обязательно должны быть от одного производителя.

Однако следует разделить четыре разных вопроса:

1. Могут ли устройства обмениваться данными?
2. Можно ли эффективно ввести систему в эксплуатацию?
3. Можно ли эффективно диагностировать неисправности и рабочие данные?
4. Может ли команда технического обслуживания быстро восстановить систему после сбоя?

Соответствие протокола отвечает только на первый вопрос.

Для проекта смешанного бренда задокументируйте необходимую сеть, ввод-вывод, диагностику, метод резервного копирования параметров, структуру сигналов тревоги HMI, политику запасных частей и местные инженерные навыки. Если эти элементы управляемы, смешанная архитектура бренда может быть вполне разумной.

Сравнивайте экосистему, а не только привод

Как только будут известны требования к двигателю и базовому управлению, сравните платформы с одинаковыми техническими размерами.

Что касается PowerFlex, спросите, насколько интеграция Rockwell важна для предприятия. Для SINAMICS рассмотрите проектирование и стандартизацию сети Siemens. Для ABB ACS, Schneider Altivar и Mitsubishi FREQROL примените один и тот же тест: каковы изменения в вводе в эксплуатацию, диагностике, интеграции ПЛК и обслуживании, если выбрана эта платформа?

Не сравнивайте список протоколов изолированно. Для привода, который «поддерживает Ethernet», все равно может потребоваться другой метод настройки, дополнительное оборудование или большее количество ручного сопоставления данных, чем при другом выборе.

Какой преобразователь частоты подходит для каждого применения?

Различные приложения меняют критерии выбора, которые заслуживают наивысшего веса.

Насосы, вентиляторы и системы отопления, вентиляции и кондиционирования

Для насосов и вентиляторов обратите внимание на фактический профиль нагрузки, ток двигателя, требования к управлению процессом, функции ПИД, пределы гармоник, корпус и рабочую среду.

Экономия энергии часто обсуждается в маркетинге ЧРП, но она не должна быть единственным аргументом при выборе. Более полезный вопрос заключается в том, соответствует ли привод стратегии управления и условиям площадки, оставаясь при этом простым в эксплуатации и обслуживании.

Конвейеры и погрузочно-разгрузочные работы

Конвейеры могут уделять больше внимания пусковому моменту, перегрузке, торможению и режиму перезапуска. К легконагруженной горизонтальной ленте не предъявляются такие же требования, как к наклонному конвейеру, несущему тяжелый груз.

Если требуется энкодер, более быстрый динамический отклик или специальное тормозное устройство, подтвердите эти потребности перед выбором семейства продуктов.

Упаковочные и OEM-машины

OEM-производители машин должны учитывать время проектирования каждой машины, которую они производят.

Немного более высокая стоимость оборудования может быть оправдана, если платформа сокращает время ввода в эксплуатацию, упрощает интеграцию ПЛК, подходит для небольших шкафов или поддерживает повторяемую конструкцию машины. Глобальные требования к напряжению и наличие замены также становятся более важными, когда машины отправляются в разные страны.

Подъемники, краны и высокоинерционные нагрузки

Эти приложения требуют более тщательного проектирования. Торможение, регенерация, контроль крутящего момента, обратная связь и безопасность машины могут стать фундаментальными требованиями к проектированию.

Не выбирайте привод для подъемника или крана только потому, что номинальная мощность соответствует. Полная конфигурация привода, метод торможения, данные двигателя и архитектура безопасности должны быть проверены для конкретной машины.

Новая установка против модернизации: решение полностью меняется

Новый проект и неудачная замена диска не должны использовать один и тот же процесс выбора.

Выбор новой машины или производственной линии

Новый проект дает команде инженеров больше свободы. Начните с применения и двигателя, затем сравните архитектуру управления, инженерное программное обеспечение, безопасность, доступность, жизненный цикл и общую стоимость.

Это лучшее время для сравнения брендов, поскольку установленные базовые штрафы незначительны или вообще отсутствуют.

Замена существующего VFD

Модернизация имеет больше ограничений. Перед заказом просмотрите пять областей:

Электрика:входное напряжение, ток двигателя, напряжение двигателя, частота и режим работы.

Механический:занимаемая площадь, монтаж, пространство в шкафу, клеммы, вентиляция и охлаждение.

Контроль:цифровой и аналоговый ввод-вывод, сетевой интерфейс, логика ПЛК, задание скорости, сигналы тревоги ЧМИ и структура параметров.

Безопасность:существующая схема безопасности и любая функция безопасности, связанная с приводом.

Миграция:встроенное ПО, резервное копирование параметров, процедура ввода в эксплуатацию и производственное тестирование.

Замена не завершена, когда включается новая клавиатура. Он завершен, когда машина работает правильно при реальной производственной нагрузке.

Эквивалент не означает замену без замены

Это одно из самых важных правил при поиске перекрестных брендов VFD.

Привод может быть функциональной альтернативой, не будучи механически или электрически идентичным. Даже если напряжение и ток совпадают, монтаж, клеммы, сетевые адаптеры, поведение ввода-вывода, функции безопасности, данные ПЛК и структура параметров могут измениться.

Используйте сопоставление кросс-брендовых моделей только для составления короткого списка. Окончательное подтверждение замены должно основываться на установленном приводе, двигателе, архитектуре управления и приложении.

Сопоставление кросс-брендовой модели — это только отправная точка

Кросс-брендовое картирование полезно, когда оно определяет правильный класс продуктов для исследования. Это становится рискованно, когда оно представлено как таблица замены «один к одному».

Рассматривайте их только как направления сравнения. Прежде чем называть два эквивалентных привода, проверьте ток, напряжение, перегрузочную способность, корпус, торможение, режим управления, связь, безопасность и физическую установку.

Подробные таблицы миграции для PowerFlex см. в нашейАллен-Брэдли Руководство по выбору, замене и поиску ЧРП PowerFlex PowerFlexвместо того, чтобы рассматривать эту таблицу как замещающую перекрестную ссылку.

Сравнивайте общую стоимость, а не только цену привода

Более низкая заявленная цена не означает автоматически более низкую стоимость проекта.

Практический анализ общей стоимости VFD должен включать:

Совокупная стоимость владения =, оборудование + опции + проектирование + установка + ввод в эксплуатацию + миграция + обучение + запасной инвентарь + время простоя + замена в будущем

Это не отраслевая формула. Это простой способ сделать скрытые расходы видимыми.

Сохранение существующего бренда может оказаться дешевле, если на заводе уже есть обученные технические специалисты, программное обеспечение, запасные части, стандартные экраны ЧМИ и проверенный код ПЛК.

Смена бренда может иметь смысл, когда проект новый, существующая платформа прекращена, поставки ненадежны, установленная экосистема не создает особых ограничений или производитель машин хочет стандартизировать новую платформу для будущего оборудования.

Решение также должно основываться на оставшемся сроке службы машины. Крупную миграцию может быть трудно оправдать для оборудования, которое вскоре будет заменено, в то время как производственная линия, которая, как ожидается, будет работать еще много лет, может оправдать более стратегическую модернизацию.

Жизненный цикл, доступность и источники поставок могут изменить технический выбор

Самый технически надежный вариант не всегда является самым практичным.

Для каждого диска, включенного в короткий список, подтвердите, является ли его точный каталожный номер текущим, устаревшим или снятым с производства. Если это проект замены, определите, предоставляет ли производитель преемника или путь перехода.

Не проверяйте только фамилию. Полный каталожный номер может идентифицировать класс напряжения, номинальный ток или мощность, корпус, опции и детали конфигурации, которые существенно влияют на совместимость.

Для устаревшего оборудования состояние также имеет значение. Новые, излишки, бывшие в употреблении, отремонтированные и восстановленные устройства не должны рассматриваться как идентичные категории закупок. Оцените отслеживаемость, информацию об испытаниях, гарантию, критичность оборудования и приемлемое время простоя.

В SZCT Automation полезный запрос ЧРП должен включать полный каталожный номер существующего привода, четкие фотографии паспортной таблички привода и двигателя, напряжение питания, ток двигателя, применение, ПЛК или сеть, количество и страну назначения. Это позволяет перейти от общих рекомендаций по бренду к короткому списку на уровне каталога.

Практическая таблица показателей выбора частотно-регулируемого привода

Если еще осталось два или три бренда, используйте систему взвешенных показателей.

Эти веса являются примерами, а не отраслевым стандартом.

Для нового OEM-проекта вы можете увеличить вес повторяемого проектирования, стоимость единицы продукции и глобальную доступность. В случае экстренной модернизации решающее значение могут иметь совместимость, наличие на складе и время простоя.

Система показателей не предназначена для доказательства того, что один производитель в целом лучше. Его цель — сделать видимыми приоритеты вашего проекта.

Краткое руководство по принятию решений: какой преобразователь частоты следует включить в список?

Если на вашем предприятии уже используется Logix:начните с PowerFlex, а затем сравнивайте альтернативы только после оценки изменений в интеграции и обслуживании.

Если ваше предприятие стандартизировано на Siemens:начните с SINAMICS, особенно если важны существующий рабочий процесс проектирования и сетевые стандарты.

Если вы собираете новую OEM-машину:сравнить несколько платформ. Сосредоточьтесь на требованиях к оборудованию, повторяемом вводе в эксплуатацию, занимаемой площади, интеграции ПЛК, глобальной поддержке и жизненном цикле.

Если вы заменяете снятый с производства диск:начните с совместимости и риска простоя, а не с предпочтений бренда. Сначала определите, является ли лучшим путем аналогичный вариант, преемник или инженерная миграция.

Если приложение требует регенерации, расширенного управления крутящим моментом или обратной связи:переместите сравнение в соответствующий класс продуктов с более высокими характеристиками. Не ограничивайте проект семейством компактных приводов общего назначения.

Если время выполнения является основной проблемой:не переключайте бренды только по наличию. Прежде чем рассматривать запасы как решающий фактор, подтвердите инженерные затраты на изменение.

Часто задаваемые вопросы

 

 

Какая марка ЧРП лучше всего подходит для промышленной автоматизации?

Не существует универсального лучшего бренда. Правильный выбор зависит от тока двигателя, типа нагрузки, характеристик управления, экосистемы ПЛК, безопасности, окружающей среды, жизненного цикла, доступности и общей стоимости установки. Бренд следует выбирать после определения этих требований.

Siemens SINAMICS лучше, чем Allen-Bradley PowerFlex?

Ни одна из платформ автоматически не становится лучше. PowerFlex часто является логичным первым выбором в среде Rockwell и Logix, тогда как SINAMICS часто является хорошей отправной точкой в ​​стандартизированном предприятии Siemens. Приложения и инженерная экосистема должны определить окончательный список.

Могу ли я заменить частотно-регулируемый привод PowerFlex приводом Siemens, ABB, Schneider или Mitsubishi?

Возможно, но функциональная альтернатива – это не обязательно капля замены. Перед заказом подтвердите напряжение, ток, режим работы, режим управления, физическую установку, входы/выходы, связь, безопасность и изменения ПЛК или ЧМИ.

Должен ли я выбирать ЧРП по мощности или току двигателя?

Используйте мощность в лошадиных силах или кВт в качестве исходного значения, затем подтвердите привод, используя ток полной нагрузки двигателя, номинальный режим работы, требования к перегрузке, напряжение и условия снижения номинальных характеристик, предусмотренные производителем.

Какие характеристики должны соответствовать при замене ЧРП?

Как минимум проверьте напряжение питания, ток двигателя, напряжение двигателя, режим работы, требования к торможению, метод управления, входы/выходы, связь, функции безопасности и физическую установку. Для сетевого оборудования также рассмотрите интеграцию ПЛК и HMI.

Что мне следует отправить для получения предложения или чека на замену ЧРП?

Отправьте полный каталожный номер привода, фотографию паспортной таблички привода, фотографию паспортной таблички двигателя, напряжение питания, информацию о приложении, ПЛК или сети, необходимое количество, страну назначения и требуемые сроки доставки. Для вышедшего из строя или снятого с производства устройства также опишите все известные адаптеры связи, устройства обратной связи и тормозные компоненты.

Заключение

Полезное сравнение брендов VFD не заканчивается ранжированием брендов. Он заканчивается технически обоснованным шорт-листом.

Начните с применения и тока двигателя. Затем проверьте эффективность управления и существующую архитектуру ПЛК. Для проектов модернизации добавьте механические, программные и миграционные риски. Наконец, сравните жизненный цикл, доступность и общую стоимость, прежде чем выбирать точное семейство и каталожный номер.

Если у вас уже есть номер детали ЧРП или паспортная табличка двигателя, следующим шагом будет не просто еще одно общее сравнение. Отправьте технические данные вместе с запросом предложения, чтобы можно было проверить семейства-кандидаты на уровне каталога перед размещением заказа.

Бесплатная консультация