10 أسباب وحلول لأعطال نظام PLC

10 أسباب وحلول لأعطال نظام PLC

في السنوات الأخيرة، أصبحت الشركات المحدودة العامة (PLCs) لا غنى عنها في الإنتاج الصناعي. ومع توسع استخدامها، أصبح ضمان التشغيل المستقر للنظام أمرًا بالغ الأهمية. في حين أن الشركات المحدودة العامة نفسها موثوقة للغاية، إلا أن العمليات غير السليمة يمكن أن تؤدي إلى مشاكل. فيما يلي 10 أسباب وحلول شائعة للخطأ:

1. قضايا التأريض

أنظمة PLC لها متطلبات تأريض صارمة. يوصى باستخدام نظام تأريض مستقل ومخصص، ويجب تأريض جميع المعدات ذات الصلة بشكل صحيح. قد يؤدي التأريض غير الصحيح إلى حدوث تيارات غير متوقعة، مما يؤدي إلى حدوث أخطاء منطقية أو تلف الدائرة. يجب أن تكون نقاط التأريض قريبة من بعضها البعض. تستخدم أنظمة PLC عادةً التأريض بنقطة واحدة. لتعزيز القدرة على التداخل في الوضع المضاد المشترك، يمكن للإشارات التناظرية استخدام تقنية الأرض العائمة المحمية.

2. التعامل مع التدخل

المواقع الصناعية معرضة للتداخلات العالية والمنخفضة التردد، والتي يتم إدخالها غالبًا من خلال الكابلات المتصلة بالمعدات الموجودة في الموقع. بالإضافة إلى التأريض الصحيح، ينبغي اتخاذ التدابير التالية لمكافحة التداخل في تصميم الكابل واختياره وتركيبه:

بالنسبة للإشارات التناظرية، استخدم كبلات مزدوجة الحماية.

بالنسبة للإشارات النبضية عالية السرعة، استخدم الكابلات المحمية.

بالنسبة لكابلات اتصالات PLC، استخدم الكابلات المقدمة من الشركة المصنعة أو الكابلات المزدوجة الملتوية المحمية.

لا تقم بتوجيه خطوط الإشارة التناظرية وخطوط إشارة التيار المستمر وخطوط إشارة التيار المتردد في نفس القناة.

يجب أن تكون الكابلات المحمية التي يتم إدخالها إلى خزائن التحكم أو منها متصلة مباشرة بالأجهزة دون المرور عبر أطراف التوصيل.

يجب ألا تتشارك إشارات التيار المتردد وإشارات التيار المستمر والإشارات التناظرية في نفس الكابل. يجب توجيه كابلات الطاقة وكابلات الإشارة بشكل منفصل.

تتضمن نصائح الصيانة في الموقع لمعالجة التداخل استخدام الكابلات المحمية للخطوط المتأثرة وإعادة تركيبها، بالإضافة إلى إضافة كود تصفية مضاد للتداخل إلى البرنامج.

3. القضاء على السعة بين الأسلاك لمنع سوء التشغيل

الكابلات لديها السعة الكامنة بين الموصلات. حتى الكابلات المؤهلة يمكن أن تحتوي على سعة زائدة إذا تجاوز طولها الحدود الموصى بها. عند استخدامه لمدخلات PLC، يمكن أن يسبب ذلك عمليات تشغيل خاطئة، مثل إشارات الإدخال غير الصحيحة أو المفقودة. تشمل الحلول ما يلي:

استخدام الكابلات ذات النوى الملتوية.

التقليل من طول الكابل.

فصل المدخلات المسببة للتداخل إلى كابلات مختلفة.

استخدام الكابلات المحمية.

4. اختيار وحدات الإخراج

وحدات الإخراج تأتي في ثلاثة أنواع: الترانزستور، والتيرستورات، والمرحل:

الترانزستور - وحدات من النوع توفر أسرع سرعة تحويل (عادة 0.2 مللي ثانية) ولكنها تتمتع بأقل سعة تحميل (0.2 - 0.3 أمبير، 24 فولت تيار مستمر). وهي مناسبة لأجهزة التبديل السريع والمعدات المتعلقة بالإشارة، مثل العاكسات وأجهزة التيار المستمر. ضع في اعتبارك تأثيرات تيار تسرب الترانزستور على الأحمال.

وحدات الترياك - من النوع الأقل تلامسًا - مناسبة لأحمال التيار المتردد ولكن ذات سعة تحميل محدودة.

وحدات التتابع - تدعم أحمال التيار المتردد والتيار المستمر ولها قدرة تحميل عالية. يتم استخدامها بشكل شائع في التحكم التقليدي ولكن لها سرعة تحويل أبطأ (حوالي 10 مللي ثانية)، مما يجعلها غير مناسبة للتطبيقات عالية التردد.

5. التعامل مع العاكس الزائد - الجهد والتيار الزائد

عند تقليل القيمة المعطاة لإبطاء المحرك، فإنه يدخل في حالة الكبح المتجدد. يقوم المحرك بتغذية الطاقة مرة أخرى إلى العاكس، مما يؤدي إلى ارتفاع جهد مكثف المرشح وتحفيز الحماية من الجهد الزائد. الحل: قم بتركيب مقاومة فرامل خارجية لتبديد الطاقة المتجددة.

عندما يتم توصيل عدة محركات صغيرة بالعاكس، يمكن أن يؤدي عطل في محرك واحد إلى تعثر العاكس، مما يؤدي إلى إيقاف جميع المحركات. الحل: قم بتركيب محول عزل 1:1 على جانب إخراج العاكس لعزل التيارات الخاطئة عن العاكس.

6. وضع العلامات على المدخلات والمخرجات لسهولة الصيانة

يمكن أن تكون أنظمة PLC معقدة، مع العديد من محطات ترحيل الإدخال والإخراج. لتسهيل استكشاف الأخطاء وإصلاحها:

قم بإنشاء جدول بناءً على المخطط الكهربائي وضعه على لوحة التحكم أو الخزانة. قم بإدراج كل رقم طرفي للإدخال والإخراج PLC مع الرموز الكهربائية والأسماء الصينية المقابلة.

قم بتطوير جدول الوظائف المنطقية للإدخال والإخراج PLC لتوضيح العلاقات المنطقية بين دوائر الإدخال والإخراج أثناء التشغيل. باستخدام هذه الطاولات، يمكن للكهربائيين ذوي الخبرة إجراء الصيانة بدون مخططات.

7. تشخيص الأخطاء باستخدام منطق البرنامج

مع استخدام أنواع PLC المختلفة، غالبًا ما تتم كتابة المخططات السلمية لـ PLCs المتطورة مثل S7 - 300 برمز ذاكري. يجب أن تتضمن مخططات السلم الفعالة تعليقات توضيحية للرموز الصينية. لتحليل الأعطال الكهربائية، يتم استخدام طريقة البحث العكسي بشكل شائع. ابدأ من نقطة الخطأ، وحدد مرحل خرج PLC المقابل، وتتبع العلاقات المنطقية المطلوبة لتنشيطه. لقد أثبتت التجربة أن معظم الأخطاء تنبع من نقطة واحدة.

8. الحكم على أخطاء PLC الذاتية

تتميز PLCs بموثوقية عالية مع معدل فشل منخفض. من النادر حدوث تلف في الأجهزة أو أخطاء في البرامج في PLCs ووحدات المعالجة المركزية (CPUs). من غير المرجح أن تفشل نقاط إدخال PLC ما لم تتعرض لتدخل الجهد العالي. تتمتع جهات اتصال مرحل الإخراج PLC بعمر افتراضي طويل ما لم يتم تحميلها بشكل زائد بسبب دوائر كهربائية قصيرة خارجية أو سوء التصميم. عند استكشاف الأخطاء وإصلاحها، ركز على المكونات الكهربائية الطرفية بدلاً من الشك في وجود مشكلات في أجهزة أو برامج PLC. يعمل هذا الأسلوب على تسريع الإصلاحات وتقليل وقت توقف الإنتاج.

9. الاستفادة الكاملة من موارد البرامج والأجهزة

الأوامر غير المتضمنة في حلقات التحكم أو التي يتم تفعيلها قبل الحلقة يمكن استبعادها من PLC.

بالنسبة للأوامر المتعددة التي تتحكم في مهمة واحدة، قم بتوصيلها بالتوازي خارجيًا قبل ربطها بنقطة إدخال واحدة.

استخدم المكونات الناعمة الداخلية لـ PLC والحالات المتوسطة لتعزيز استمرارية البرنامج وتسهيل التطوير. وهذا أيضًا يقلل من تكاليف الأجهزة.

حيثما أمكن، قم بتصميم كل مخرج بشكل مستقل لتسهيل التحكم والفحص والحماية للدوائر الأخرى.

بالنسبة للمخرجات التي تتحكم في الأحمال الأمامية والعكسية، قم بتنفيذ التشابك في كل من برنامج PLC وخارجيًا لمنع حركة الحمل ثنائية الاتجاه.

بالنسبة للتوقف في حالات الطوارئ، استخدم مفتاحًا خارجيًا لقطع الطاقة من أجل السلامة.

10. احتياطات أخرى

لا تقم أبدًا بتوصيل خطوط طاقة التيار المتردد بأطراف إدخال PLC لتجنب التلف.

يجب أن تكون أطراف التأريض مؤرضة بشكل مستقل، وليست متصلة على التوالي مع معدات أخرى. استخدم سلك تأريض بمساحة مقطع عرضي لا تقل عن 2 مم².

تتمتع مصادر الطاقة المساعدة بقدرة محدودة ويجب أن تعمل فقط على تشغيل الأجهزة منخفضة الطاقة مثل أجهزة الاستشعار الكهروضوئية.

لا تقم بتوصيل الأسلاك بمحطات عناوين PLC غير المستخدمة.

إذا لم يتم تركيب أي أجهزة حماية في دائرة خرج PLC، قم بتضمين صمامات أو عناصر حماية أخرى في الدائرة الخارجية لمنع دوائر قصر الحمل من إتلاف النظام.