10 Причини за повреда на PLC системата и решения

10 Причини за неизправност на системата на PLC и решения

През последните години PLC станаха незаменими в индустриалното производство. Тъй като използването им се разширява, осигуряването на стабилна работа на системата става от решаващо значение. Въпреки че самите PLC са много надеждни, неправилните операции могат да доведат до проблеми. Ето 10 често срещани причини за неизправност и решения:

1. Проблеми със заземяването

PLC системите имат строги изисквания за заземяване. Препоръчва се независима, специална система за заземяване и цялото свързано оборудване трябва да бъде правилно заземено. Неправилното заземяване може да причини неочаквани токове, водещи до логически грешки или повреда на веригата. Точките на заземяване трябва да са близо една до друга. PLC системите обикновено използват едноточково заземяване. За подобрена способност срещу смущения в общ режим, аналоговите сигнали могат да използват технология за екранирана плаваща земя.

2. Справяне със смущенията

Индустриалните обекти са предразположени към високочестотни и нискочестотни смущения, често въвеждани чрез кабели, свързани към оборудване на място. В допълнение към правилното заземяване трябва да се вземат следните мерки против смущения при проектирането, избора и монтажа на кабела:

За аналогови сигнали използвайте двойно екранирани кабели.

За високоскоростни импулсни сигнали използвайте екранирани кабели.

За комуникационни кабели за PLC използвайте предоставени от производителя кабели или екранирани кабели с усукана двойка.

Не прокарвайте аналогови сигнални линии, DC сигнални линии и AC сигнални линии в един и същи тръбопровод.

Екранираните кабели, въведени към или от контролните шкафове, трябва да бъдат директно свързани към устройствата, без да преминават през клеми.

AC сигналите, DC сигналите и аналоговите сигнали не трябва да споделят един и същи кабел. Захранващите и сигналните кабели трябва да се прокарат отделно.

Съветите за поддръжка на място за справяне със смущенията включват използване на екранирани кабели за засегнатите линии и преинсталирането им, както и добавяне на код за филтриране срещу смущения към програмата.

3. Елиминиране на вътрешния капацитет на проводника за предотвратяване на неправилна работа

Кабелите имат присъщ капацитет между проводниците. Дори квалифицираните кабели могат да имат прекомерен капацитет, ако дължината им надвишава препоръчителните граници. Когато се използва за PLC входове, това може да причини неправилни операции, като например неправилни или липсващи входни сигнали. Решенията включват:

Използване на кабели с усукани жила.

Минимизиране на дължината на кабела.

Разделяне на смущаващи входове в различни кабели.

Използване на екранирани кабели.

4. Избор на изходни модули

Изходните модули се предлагат в три типа: транзистор, триак и реле:

Модулите от транзисторен тип предлагат най-бързата скорост на превключване (обикновено 0,2 ms), но имат най-нисък капацитет на натоварване (0,2 - 0,3 A, 24 VDC). Те са подходящи за устройства с бързо превключване и оборудване, свързано със сигнала, като инвертори и устройства с постоянен ток. Помислете за ефектите на тока на утечка на транзистора върху товарите.

Модулите тип триак са по-малко контактни и подходящи за AC товари, но имат ограничен капацитет на натоварване.

Релейните модули поддържат AC и DC товари и имат висока товароносимост. Те обикновено се използват при конвенционално управление, но имат по-бавна скорост на превключване (около 10 ms), което ги прави неподходящи за високочестотни приложения.

5. Работа с пренапрежение и пренапрежение на инвертора

При намаляване на дадената стойност за забавяне на двигателя, той влиза в състояние на регенеративно спиране. Моторът подава енергия обратно към инвертора, което води до повишаване на напрежението на филтърния кондензатор и задейства защита от пренапрежение. Решение: Инсталирайте външен спирачен резистор за разсейване на регенеративната енергия.

Когато няколко малки двигателя са свързани към инвертор, повреда в един двигател може да доведе до прекъсване на инвертора, спирайки всички двигатели. Решение: Инсталирайте изолационен трансформатор 1:1 от изходната страна на инвертора, за да изолирате токовете на повреда от инвертора.

6. Етикетиране на входове и изходи за лесна поддръжка

PLC системите могат да бъдат сложни, с множество входни и изходни релейни терминали. За да улесните отстраняването на неизправности:

Създайте таблица въз основа на електрическата схема и я поставете на контролния панел или шкафа. Избройте номера на всеки входен и изходен терминал на PLC заедно със съответните електрически символи и китайски имена.

Разработете PLC входно-изходна логическа функционална таблица, за да илюстрирате логическите връзки между входните и изходните вериги по време на работа. С тези таблици опитни електротехници могат да извършват поддръжка без чертежи.

7. Диагностика на грешки с помощта на логиката на програмата

С различни типове PLC в употреба, стълбовижните диаграми за PLC от висок клас като S7 - 300 често се записват в мнемоничен код. Ефективните стълбови диаграми трябва да включват анотации на китайски символи. За анализ на електрически повреди обикновено се използва методът за обратно търсене. Започнете от точката на повреда, идентифицирайте съответното изходно реле на PLC и проследете логическите връзки, необходими за неговото активиране. Опитът показва, че повечето грешки произтичат от една точка.

8. Преценка на собствените грешки на PLC

PLC са много надеждни с нисък процент на отказ. Хардуерни повреди или софтуерни грешки в PLC и CPU са редки. Малко вероятно е входните точки на PLC да се повредят, освен ако не бъдат подложени на проникване с високо напрежение. Изходните релейни контакти на PLC имат дълъг живот, освен ако не са претоварени поради външно късо съединение или лош дизайн. Когато отстранявате проблеми, фокусирайте се върху периферните електрически компоненти, вместо да подозирате проблеми с хардуера или софтуера на PLC. Този подход ускорява ремонтите и минимизира престоя на производството.

9. Пълно използване на софтуерните и хардуерните ресурси

Команди, които не са включени в управляващите контури или са активирани преди цикъла, могат да бъдат изключени от PLC.

За множество команди, контролиращи една задача, свържете ги паралелно външно, преди да се свържете към една входна точка.

Използвайте вътрешни софтуерни компоненти на PLC и междинни състояния, за да подобрите непрекъснатостта на програмата и да улесните разработката. Това също намалява разходите за хардуер.

Когато е възможно, проектирайте всеки изход независимо за по-лесен контрол, проверка и защита на други вериги.

За изходи, контролиращи предни и обратни товари, внедрете блокиране както в PLC програмата, така и външно, за да предотвратите двупосочно движение на товара.

За аварийно спиране използвайте външен превключвател, за да спрете захранването за безопасност.

10. Други предпазни мерки

Никога не свързвайте захранващи линии за променлив ток към входни клеми на PLC, за да избегнете повреда.

Заземителните клеми трябва да бъдат независимо заземени, а не свързани последователно с друго оборудване. Използвайте заземяващ проводник с напречно сечение най-малко 2 mm².

Спомагателните захранвания имат ограничен капацитет и трябва да захранват само устройства с ниска мощност като фотоелектрически сензори.

Не свързвайте кабели към неизползвани клеми за адрес на PLC.

Ако в изходната верига на PLC не са инсталирани защитни устройства, включете предпазители или други защитни елементи във външната верига, за да предотвратите повреда на системата от късо съединение на товара.