産業オートメーション向け VFD ブランドの比較: PowerFlex、SINAMICS、ABB、Schneider、Mitsubishi から選択する方法

を選択する可変周波数ドライブ単純なブランド決定で決まることはほとんどありません。 2 つの VFD は同じモーター電力と供給電圧に一致する可能性がありますが、PLC の統合、過負荷負荷、試運転、スペアパーツ、改造作業、長期サポートを考慮すると、大きく異なる結果が得られます。-

そのため、すべてのプラントに単一の「最高の VFD ブランド」が存在するわけではありません。有用な VFD ブランドの比較は、アプリケーションから始めて、モーター データ、制御要件、既存のオートメーション エコシステム、ライフサイクル、総コストによって選択肢を絞り込む必要があります。

ほとんどの産業プロジェクトでは、最初の最終候補リストは次のようになります。

この表は候補リスト ツールであり、モデルの等価性グラフではありません。

ブランドではなくアプリケーションから始める

PowerFlex を SINAMICS、ABB、シュナイダー、または三菱と比較する前に、モーターが実際に何をする必要があるかを定義してください。

一定トルクと可変トルク

ポンプとファンは一般に可変トルク動作に関連付けられています。コンベヤー、ミキサー、押出機では、一定のトルクが必要となることが多くなります。ホイストやその他の要求の厳しい負荷には、高い始動トルク、ブレーキ、フィードバック、または追加の安全機能も必要な場合があります。

この違いは、必要な電流定格と過負荷耐量に影響します。必要な制御モードやブレーキ配置を変更することもできます。

役立つ最初のチェックは次のとおりです。

馬力やkWの前にモーター電流を一致させる

「15 kW モーター、15 kW VFD が必要」という情報は、信頼できる選択をするには十分な情報ではありません。

馬力またはキロワット定格は最初のスクリーニングに役立ちますが、モデルを確認する前にモーターの銘板電流と駆動デューティ定格を確認する必要があります。また、入力電圧、過負荷要件、周囲温度、高度、設置に適用されるメーカーのディレーティング条件も確認してください。

調達リクエストの場合、多くの場合、「22 kW コンベヤ モーター」などの短い説明よりも、モーターの銘板の写真の方が役立ちます。

速度、トルク、または位置制御が必要かどうかを決定する

基本的なポンプまたはファンでは、速度調整のみが必要な場合があります。コンベアや加工機械には、より強力な低速トルクやセンサーレスベクトル制御が必要な場合があります。他のアプリケーションでは、エンコーダ フィードバックまたは閉ループ ベクトル制御が必要な場合があります。

機械が反復可能な位置決め、軸間の同期、または調整された動作を必要とする場合、プロジェクトはすでに従来の VFD アプリケーションを超えている可能性があります。その場合、モーション要件をまだ解決できない高仕様のドライブにお金を払う前に、サーボ プラットフォームとモーション プラットフォームのどちらがより適切であるかを評価してください。

アレン-ブラッドリー特有の可変速度とモーション コントロールの比較について詳しくは、弊社の記事をご覧ください。Kinetix と PowerFlex の比較ガイド。

VFD ブランドの概要

この比較の目的は、5 つのメーカーを 1 位から 5 位までランク付けすることではありません。各プラットフォームがどこを詳しく調査する必要があるかを特定するためです。

既存の PLC エコシステムが VFD の決定をどのように変えるか

VFD は制御システムの一部です。ネットワーク サポートだけでは、混合ブランド システムにどれだけのエンジニアリング作業が必要になるかはわかりません。

ロックウェルとアレン-ブラッドリー システムズ

Logix コントローラと EtherNet/IP ですでに標準化されているプラ​​ントでは、PowerFlex が論理的に最初に評価されるプラットフォームとなることがよくあります。主な理由はドライブ上のロゴではありません。これは、使い慣れたエンジニアリング ワークフロー、診断、コントローラーの統合、パラメーター管理、技術者の経験の潜在的な価値です。

サードパーティのドライブは Rockwell PLC と正常に通信できますが、プロジェクト チームは設定作業、タグ構造、HMI アラーム、パラメータの回復およびメンテナンス手順を評価する必要があります。

ここで、購入価格が誤解を招く可能性があります。ドライブ ハードウェアのコストを節約しても、変更により追加の PLC 作業、試運転時間、および 2 番目のスペアパーツ標準が発生する場合、設置コストは削減されない可能性があります。

当社の既存のアレン-ブラッドリー PowerFlex VFD の選択、交換、および調達ガイドPowerFlex ファミリと移行について詳しく説明します。決定事項が既に PowerFlex プラットフォームに絞られている場合は、このガイドを使用してください。

シーメンスと TIA ポータル システム

同じ原則がシーメンスの標準化されたプラントにも当てはまります。エンジニアリングチームがすでにシーメンスのエコシステムで働いている場合、ドライブの決定はモーター制御だけでなくパラメータ化、診断、ネットワークアーキテクチャ、およびメンテナンスワークフローに影響を与えるため、通常、SINAMICS を早期に評価する必要があります。

特定の Siemens プラットフォームをすでに検討している読者については、「SINAMICS G120 完全ガイドこのクロスブランド記事を詳細な G120 製品ガイドとして扱うのではなく、

混合ブランド植物

PLC と VFD は同じメーカーのものである必要はありません。

ただし、次の 4 つの異なる質問を分離する必要があります。

1. デバイスは通信できますか?
2. システムは効率的に稼働させることができますか?
3. 故障や稼働データを効率的に診断できますか?
4. 保守チームは障害発生後にシステムを迅速に復元できますか?

プロトコル一致では、最初の質問のみが回答されます。

混合ブランド プロジェクトの場合は、必要なネットワーク、I/O、診断、パラメータ バックアップ方法、HMI アラーム構造、スペアパーツ ポリシー、および現地のエンジニアリング スキルを文書化します。これらのアイテムが管理可能であれば、混合ブランド アーキテクチャは完全に合理的です。

ドライブだけでなくエコシステムも比較

モーターと基本的な制御要件がわかったら、同じ工学的寸法でプラットフォームを比較します。

PowerFlex については、ロックウェルの統合がプラントにとってどの程度重要であるかを尋ねてください。 SINAMICS の場合は、シーメンスのエンジニアリングとネットワークの標準化を検討してください。 ABB ACS、Schneider Altivar、三菱 FREQROL についても同じテストを適用します。そのプラットフォームが選択された場合、コミッショニング、診断、PLC の統合、およびメンテナンスにどのような変化がありますか?

プロトコル リストを単独で比較しないでください。 「イーサネットをサポートする」ドライブでも、別の選択とは異なる構成方法、オプションのハードウェア、または手動によるデータ マッピングが必要な場合があります。

各アプリケーションに適合する VFD はどれですか?

アプリケーションによって、どの選択基準が最も重要視されるかが変わります。

ポンプ、ファン、HVAC

ポンプとファンの場合は、実際の負荷プロファイル、モーター電流、プロセス制御要件、PID 機能、高調波制限、エンクロージャおよび動作環境に焦点を当てます。

VFD マーケティングでは省エネがよく議論されますが、それだけが選択の唯一の議論であるべきではありません。より有益な質問は、ドライブが制御戦略と現場の条件に適合し、同時に操作とサポートが容易であるかどうかです。

コンベヤーとマテリアルハンドリング

コンベヤは、始動トルク、過負荷負荷、ブレーキおよび再始動の動作をより重視できます。軽い負荷の水平ベルトには、重い負荷を運ぶ傾斜コンベヤと同じ要件はありません。

エンコーダ、より高速な動的応答、または特殊なブレーキ配置が必要な場合は、製品ファミリーを選択する前にそれらのニーズを確認してください。

包装およびOEM機械

OEM 機械製造業者は、製造するすべての機械のエンジニアリング時間を考慮する必要があります。

プラットフォームがコミッショニング時間を短縮し、PLC 統合を簡素化し、より小型のキャビネットに適合するか、再現可能な機械設計をサポートする場合には、ハードウェア コストが若干高くても正当化される可能性があります。機械がさまざまな国に出荷される場合、グローバルな電圧要件と交換品の入手可能性もさらに重要になります。

ホイスト、クレーン、高慣性負荷

これらのアプリケーションには、より慎重なエンジニアリングが必要です。ブレーキ、回生、トルク制御、フィードバック、機械の安全性が基本的な設計要件となる場合があります。

定格電力が一致するという理由だけでホイストまたはクレーン用のドライブを選択しないでください。完全なドライブ構成、ブレーキ方式、モーターデータ、および安全アーキテクチャは、実際のマシンで検証する必要があります。

新規設置と改修: 決定は完全に変わります

グリーンフィールド プロジェクトと失敗したドライブ交換では、同じ選択プロセスを使用しないでください。

新しい機械または生産ラインの選択

新しいプロジェクトにより、エンジニアリング チームはより多くの自由を得ることができます。アプリケーションとモーターから始めて、制御アーキテクチャ、エンジニアリング ソフトウェア、安全性、可用性、ライフサイクル、総コストを比較します。

導入ベースペナルティがほとんどまたはまったくないため、ブランドを比較するのに最適な時期です。

既存の VFD の交換

改修にはさらに多くの制約があります。注文する前に、次の 5 つの領域を確認してください。

電気:入力電圧、モーター電流、モーター電圧、周波数、デューティ。

機械的:設置面積、取り付け、キャビネットスペース、端子、換気と冷却。

コントロール：デジタルおよびアナログ I/O、ネットワーク インターフェイス、PLC ロジック、速度基準、HMI アラーム、パラメータ構造。

安全性：既存の安全回路とドライブ関連の安全機能。

移行:ファームウェア、パラメータのバックアップ、試運転手順、および生産テスト。

新しいキーパッドの電源が入った時点では、交換は完了していません。マシンが実際の運用負荷の下で正しく動作すると完了です。

同等とはドロップイン交換を意味するものではありません

これは、クロスブランド VFD 調達における最も重要なルールの 1 つです。

ドライブは、機械的または電気的に同一でなくても、機能的に代替できる場合があります。電圧と電流が一致していても、実装、端子、ネットワーク アダプタ、I/O 動作、安全機能、PLC データ、パラメータ構造が変更される場合があります。

クロス ブランド モデル マッピングは、候補リストを作成する場合にのみ使用してください。最終的な交換の確認は、取り付けられているドライブ、モーター、制御アーキテクチャ、およびアプリケーションに基づいて行う必要があります。

ブランド間モデルのマッピングは出発点にすぎません

ブランド間のマッピングは、調査する適切な製品クラスを特定する場合に役立ちます。 1 対 1 の交換テーブルとして提示されると危険になります。

これらは比較の方向としてのみ扱ってください。 2 つのドライブを同等と呼ぶ前に、電流、電圧、過負荷負荷、エンクロージャ、ブレーキ、制御モード、通信、安全性、および物理的な設置を確認してください。

PowerFlex 固有の移行テーブルの詳細については、「アレン-ブラッドリー PowerFlex VFD の選択、交換、および調達ガイドこの表を相互参照の代わりとして扱うのではなく、

ドライブの価格だけでなく総コストも比較

見積価格が低くても、自動的にプロジェクトコストが下がるわけではありません。

実際の VFD の総コストのレビューには以下を含める必要があります。

TCO=ハードウェア + オプション + エンジニアリング + 設置 + 試運転 + 移行 + トレーニング + 予備在庫 + ダウンタイム + 将来の交換

これは業界の公式ではありません。隠れたコストを可視化する簡単な方法です。

プラントにすでに訓練を受けた技術者、ソフトウェア、予備ユニット、標準の HMI 画面、実績のある PLC コードがある場合、既存のブランドを使い続ける方がコストが安くなる可能性があります。

プロジェクトが新しい場合、既存のプラットフォームが製造中止になった場合、供給が信頼できない場合、導入されたエコシステムに制約がほとんどない場合、または機械メーカーが将来の機器全体で新しいプラットフォームを標準化したい場合には、ブランドを切り替えることは合理的です。

マシンの残りの寿命にも基づいて決定する必要があります。すぐに交換される機器では大規模な移行を正当化するのは難しいかもしれませんが、さらに何年も稼働することが予想される生産ラインでは、より戦略的なアップグレードが正当化される可能性があります。

ライフサイクル、可用性、調達によって技術的な選択が変わる可能性がある

技術的に最も強力なオプションが、常に最も実用的なオプションであるとは限りません。

最終候補に挙げられたすべてのドライブについて、正確なカタログ番号が最新のものであるか、完成済みであるか、または製造中止されたものであるかを確認してください。代替プロジェクトの場合は、メーカーが後継製品または移行パスを提供しているかどうかを確認します。

姓だけをチェックしないでください。完全なカタログ番号により、互換性に重大な影響を与える電圧クラス、電流または電力定格、エンクロージャ、オプション、および構成の詳細を特定できます。

レガシー機器の場合は、状態も重要です。工場出荷時の新品、余剰品、中古品、修理品、再生品ユニットは、同一の購入カテゴリーとして扱わないでください。トレーサビリティ、テスト情報、保証、マシンの重要性、および許容可能なダウンタイムを評価します。

SZCT Automation では、VFD に関する有益な問い合わせには、完全な既存ドライブのカタログ番号、明確なドライブとモーターの銘板の写真、供給電圧、モーター電流、アプリケーション、PLC またはネットワーク、数量、および仕向国を含める必要があります。これにより、議論を一般的なブランドの推奨事項からカタログ レベルの候補リストに移すことができます。

実用的な VFD 選択スコアカード

2 つまたは 3 つのブランドがまだ残っている場合は、加重スコアカードを使用します。

これらの重量は例であり、業界標準ではありません。

OEM のグリーンフィールド プロジェクトの場合、再現性のあるエンジニアリング、単価、およびグローバルな可用性の比重を高めることができます。緊急の改修の場合は、互換性、在庫状況、ダウンタイムが決定を左右する可能性があります。

スコアカードは、特定のメーカーが普遍的に優れていることを証明するものではありません。その目的は、独自のプロジェクトの優先順位を可視化することです。

クイック意思決定ガイド: どの VFD を最終候補に挙げるべきですか?

プラントで既に Logix を使用している場合:PowerFlex から始めて、統合とメンテナンスの変更を見積もった後にのみ代替案を比較してください。

プラントがシーメンスで標準化されている場合:特に既存のエンジニアリングワークフローとネットワーク標準が重要な場合には、SINAMICS から始めてください。

新しい OEM マシンを構築している場合:いくつかのプラットフォームを比較します。機械要件、反復可能なコミッショニング、設置面積、PLC 統合、グローバル サポート、ライフサイクルに焦点を当てます。

製造中止されたドライブを交換する場合:ブランドの好みではなく、互換性とダウンタイムのリスクから始めます。まず、同様のユニット、後継、または計画的移行のどれがより良いパスであるかを判断します。

アプリケーションに回生、高度なトルク制御、またはフィードバックが必要な場合:比較対象を適切なより高性能な製品クラスに移動します。プロジェクトをコンパクトな汎用ドライブ ファミリに無理に組み入れないでください。

リードタイムが主な問題の場合:在庫状況だけを見てブランドを切り替えないでください。在庫を決定要因として扱う前に、変更にかかるエンジニアリングコストを確認してください。

よくある質問

 

 

産業オートメーションに最適な VFD ブランドはどれですか?

普遍的な最高のブランドはありません。正しい選択は、モーター電流、負荷タイプ、制御性能、PLC エコシステム、安全性、環境、ライフサイクル、可用性、総設置コストによって異なります。ブランドは、これらの要件を定義した後に選択する必要があります。

Siemens SINAMICS は Allen{0}}Bradley PowerFlex よりも優れていますか?

どちらのプラットフォームが自動的に優れているわけではありません。 PowerFlex は、Rockwell および Logix 環境では論理的な最初の選択肢となることが多く、一方、SINAMICS は、Siemens の標準化されたプラントでは強力な出発点となることがよくあります。アプリケーションとエンジニアリングのエコシステムが最終候補リストを決定する必要があります。

PowerFlex VFDをSiemens、ABB、Schneider、またはMitsubishiのドライブと交換できますか?

おそらくですが、機能的な代替品は必ずしも代替品のドロップではありません。注文前に、電圧、電流、デューティ、制御モード、物理的設置、I/O、通信、安全性、および PLC または HMI の変更を確認してください。

VFD のサイズは馬力またはモーター電流によって決定する必要がありますか?

初期基準として馬力または kW を使用し、次にモーターの全負荷電流、デューティ定格、過負荷要件、電圧、メーカーのディレーティング条件を使用してドライブを確認します。

VFD を交換する場合、どの仕様が一致する必要がありますか?

少なくとも、供給電圧、モーター電流、モーター電圧、デューティ、ブレーキ要件、制御方法、I/O、通信、安全機能、および物理的な設置を確認してください。ネットワーク機器の場合は、PLC と HMI の統合も確認してください。

VFD の見積もりまたは交換小切手には何を送ればよいですか?

完全なドライブのカタログ番号、ドライブの銘板の写真、モーターの銘板の写真、供給電圧、アプリケーション、PLC またはネットワーク情報、必要な数量、仕向国、および必要な納期を送信してください。故障したユニットまたは生産中止になったユニットについては、既知の通信アダプタ、フィードバック デバイス、ブレーキ コンポーネントについても説明します。

結論

有用な VFD ブランド比較は、ブランドのランキングだけでは終わりません。それは技術的に防御可能な候補リストで終わります。

まずはアプリケーションとモーター電流から始めます。次に、制御性能と既存の PLC アーキテクチャを確認します。改修プロジェクトの場合、機械、ソフトウェア、移行のリスクが追加されます。最後に、正確なファミリとカタログ番号を選択する前に、ライフサイクル、可用性、総コストを比較してください。

既存の VFD 部品番号またはモーターの銘板をすでにお持ちの場合、次のステップは一般的な比較ではありません。 RFQ と一緒に技術データを送信すると、注文前に候補ファミリをカタログ レベルで確認できるようになります。

無料相談