10 Causes i solucions d'error del sistema PLC

10 Causes i solucions d'error del sistema PLC

En els últims anys, els PLC s'han tornat indispensables en la producció industrial. A mesura que el seu ús s'amplia, garantir un funcionament estable del sistema s'ha tornat crucial. Tot i que els propis PLC són altament fiables, les operacions inadequades poden provocar problemes. Aquí hi ha 10 causes i solucions d'error habituals:

1. Problemes de connexió a terra

Els sistemes PLC tenen requisits estrictes de connexió a terra. Es recomana un sistema de connexió a terra independent i dedicat, i tots els equips relacionats han d'estar correctament connectats a terra. La posada a terra inadequada pot provocar corrents inesperades, provocant errors lògics o danys al circuit. Els punts de connexió a terra han d'estar a prop els uns dels altres. Els sistemes PLC solen utilitzar una connexió a terra d'un sol punt. Per millorar la capacitat d'interferència en mode anticomú, els senyals analògics poden utilitzar la tecnologia de terra flotant blindada.

2. Tractament de la interferència

Els llocs industrials són propensos a interferències d'alta i baixa freqüència, sovint introduïdes a través de cables connectats a equips in situ. A més de la connexió a terra adequada, s'han de prendre les mesures anti-interferències següents en el disseny, selecció i instal·lació del cable:

Per als senyals analògics, utilitzeu cables de doble apantallament.

Per a senyals de polsos d'alta velocitat, utilitzeu cables apantallats.

Per als cables de comunicació PLC, utilitzeu cables proporcionats pel fabricant o cables de parell trenat blindats.

No encamineu línies de senyal analògic, línies de senyal de CC i línies de senyal de CA al mateix conducte.

Els cables apantallats que s'introdueixin o des dels armaris de control s'han de connectar directament als dispositius sense passar per terminals.

Els senyals de CA, els senyals de CC i els senyals analògics no han de compartir el mateix cable. Els cables d'alimentació i els cables de senyal s'han d'encaminar per separat.

Els consells de manteniment in situ per abordar les interferències inclouen l'ús de cables blindats per a les línies afectades i la seva reinstal·lació, així com l'addició de codi de filtratge anti-interferències al programa.

3. Eliminació de la capacitat entre cables per evitar el mal funcionament

Els cables tenen una capacitat inherent entre conductors. Fins i tot els cables qualificats poden tenir una capacitat excessiva si la seva longitud supera els límits recomanats. Quan s'utilitza per a entrades de PLC, això pot provocar mal funcionament, com ara senyals d'entrada incorrectes o que falten. Les solucions inclouen:

Utilitzant cables amb nuclis trenats.

Minimització de la longitud del cable.

Separació d'entrades interferents en diferents cables.

Utilitzant cables apantallats.

4. Selecció de mòduls de sortida

Els mòduls de sortida es presenten en tres tipus: transistor, triac i relé:

Els mòduls de tipus transistor ofereixen la velocitat de commutació més ràpida (normalment 0,2 ms) però tenen la capacitat de càrrega més baixa (0,2 - 0,3 A, 24 VDC). Són adequats per a dispositius de commutació ràpida i equips relacionats amb el senyal, com ara inversors i dispositius de corrent continu. Considereu els efectes del corrent de fuga del transistor sobre les càrregues.

Els mòduls tipus Triac són sense contacte i adequats per a càrregues de CA, però tenen una capacitat de càrrega limitada.

Els mòduls de tipus relé admeten càrregues de CA i CC i tenen una gran capacitat de càrrega. S'utilitzen habitualment en el control convencional, però tenen una velocitat de commutació més lenta (al voltant de 10 ms), cosa que els fa inadequats per a aplicacions d'alta freqüència.

5. Maneig de sobretensió i sobreintensitat de l'inversor

Quan es redueix el valor donat per frenar el motor, entra en un estat de frenada regenerativa. El motor retorna energia a l'inversor, fent que la tensió del condensador del filtre augmenti i desencadenant la protecció contra sobretensió. Solució: instal·leu una resistència de frenada externa per dissipar l'energia regenerativa.

Quan es connecten diversos motors petits a un inversor, una fallada en un motor pot provocar que l'inversor es dispari i atura tots els motors. Solució: instal·leu un transformador d'aïllament 1:1 al costat de sortida de l'inversor per aïllar els corrents de falla de l'inversor.

6. Etiquetatge d'entrades i sortides per a un fàcil manteniment

Els sistemes PLC poden ser complexos, amb nombrosos terminals de relés d'entrada i sortida. Per facilitar la resolució de problemes:

Creeu una taula a partir de l'esquema elèctric i col·loqueu-la al panell de control o armari. Enumereu cada número de terminal d'entrada i sortida del PLC juntament amb els símbols elèctrics corresponents i els noms xinesos.

Desenvolupar una taula de funcions lògiques d'entrada - sortida del PLC per il·lustrar les relacions lògiques entre els circuits d'entrada i sortida durant el funcionament. Amb aquestes taules, els electricistes experimentats poden realitzar el manteniment sense plans.

7. Diagnòstic d'errors mitjançant la lògica del programa

Amb diversos tipus de PLC en ús, els diagrames d'escala per a PLC de gamma alta com l'S7 - 300 sovint s'escriuen en codi mnemotècnic. Els diagrames d'escala efectius haurien d'incloure anotacions de símbols xinesos. Per a l'anàlisi de fallades elèctriques, s'utilitza habitualment el mètode de cerca inversa. Comenceu des del punt d'error, identifiqueu el relé de sortida del PLC corresponent i traceu les relacions lògiques necessàries per a la seva activació. L'experiència demostra que la majoria de les falles provenen d'un únic punt.

8. Avaluació de les falles pròpies del PLC

Els PLC són altament fiables amb una baixa taxa de fallades. Els danys de maquinari o els errors de programari als PLC i les CPU són rars. És poc probable que els punts d'entrada del PLC fallin tret que estiguin sotmesos a una intrusió d'alta tensió. Els contactes del relé de sortida del PLC tenen una llarga vida útil tret que es sobrecarreguin a causa de curtcircuits externs o un disseny deficient. En resoldre problemes, centreu-vos en els components elèctrics perifèrics en lloc de sospitar problemes de maquinari o programari del PLC. Aquest enfocament accelera les reparacions i minimitza el temps d'inactivitat de producció.

9. Utilitzar al màxim els recursos de programari i maquinari

Les ordres no implicades en els llaços de control o activades abans del llaç es poden excloure del PLC.

Per a diverses ordres que controlen una única tasca, connecteu-les en paral·lel externament abans d'enllaçar-les a un únic punt d'entrada.

Utilitzeu components suaus interns del PLC i estats intermedis per millorar la continuïtat del programa i facilitar el desenvolupament. Això també redueix els costos de maquinari.

Quan sigui possible, dissenyeu cada sortida de manera independent per facilitar el control, la inspecció i la protecció d'altres circuits.

Per a les sortides que controlen càrregues directes i inverses, implementeu l'enclavament tant al programa PLC com a l'exterior per evitar el moviment de càrrega bidireccional.

Per a les parades d'emergència, utilitzeu un interruptor extern per tal de tallar l'alimentació per seguretat.

10. Altres precaucions

No connecteu mai les línies d'alimentació de CA als terminals d'entrada del PLC per evitar danys.

Els terminals de terra han d'estar connectats a terra de manera independent, no connectats en sèrie amb altres equips. Utilitzeu un cable de terra amb una àrea de secció transversal d'almenys 2 mm².

Les fonts d'alimentació auxiliars tenen una capacitat limitada i només haurien d'alimentar dispositius de baixa potència com els sensors fotoelèctrics.

No connecteu cables a terminals d'adreces PLC no utilitzats.

Si no hi ha dispositius de protecció instal·lats al circuit de sortida del PLC, incloeu fusibles o altres elements de protecció al circuit extern per evitar que els curtcircuits de càrrega danyin el sistema.