10 Αιτίες και λύσεις σφάλματος συστήματος PLC
10 Αιτίες και λύσεις σφάλματος συστήματος PLC
Τα τελευταία χρόνια, τα PLC έχουν γίνει απαραίτητα στη βιομηχανική παραγωγή. Καθώς η χρήση τους επεκτείνεται, η διασφάλιση της σταθερής λειτουργίας του συστήματος έχει καταστεί ζωτικής σημασίας. Ενώ τα ίδια τα PLC είναι εξαιρετικά αξιόπιστα, η ακατάλληλη λειτουργία μπορεί να οδηγήσει σε προβλήματα. Ακολουθούν 10 κοινές αιτίες βλαβών και λύσεις:
1. Θέματα γείωσης
Τα συστήματα PLC έχουν αυστηρές απαιτήσεις γείωσης. Συνιστάται ένα ανεξάρτητο, αποκλειστικό σύστημα γείωσης και όλος ο σχετικός εξοπλισμός πρέπει να είναι σωστά γειωμένος. Η ακατάλληλη γείωση μπορεί να προκαλέσει απροσδόκητα ρεύματα, οδηγώντας σε λογικά σφάλματα ή ζημιά στο κύκλωμα. Τα σημεία γείωσης πρέπει να είναι κοντά το ένα στο άλλο. Τα συστήματα PLC χρησιμοποιούν συνήθως γείωση ενός σημείου. Για βελτιωμένη ικανότητα παρεμβολής κατά της κοινής λειτουργίας, τα αναλογικά σήματα μπορούν να χρησιμοποιούν τεχνολογία θωρακισμένου πλωτού εδάφους.
2. Αντιμετώπιση παρεμβολών
Οι βιομηχανικές εγκαταστάσεις είναι επιρρεπείς σε παρεμβολές υψηλής και χαμηλής συχνότητας, οι οποίες συχνά εισάγονται μέσω καλωδίων που συνδέονται με εξοπλισμό επιτόπου. Εκτός από τη σωστή γείωση, θα πρέπει να λαμβάνονται τα ακόλουθα μέτρα κατά των παρεμβολών κατά το σχεδιασμό, την επιλογή και την εγκατάσταση καλωδίων:
Για αναλογικά σήματα, χρησιμοποιήστε διπλά θωρακισμένα καλώδια.
Για σήματα παλμών υψηλής ταχύτητας, χρησιμοποιήστε θωρακισμένα καλώδια.
Για καλώδια επικοινωνίας PLC, χρησιμοποιήστε καλώδια που παρέχονται από τον κατασκευαστή ή θωρακισμένα καλώδια συνεστραμμένου ζεύγους.
Μην δρομολογείτε γραμμές αναλογικού σήματος, γραμμές σήματος DC και γραμμές σήματος AC στον ίδιο αγωγό.
Τα θωρακισμένα καλώδια που εισάγονται από ή προς τα ερμάρια ελέγχου πρέπει να συνδέονται απευθείας με συσκευές χωρίς να περνούν από ακροδέκτες.
Τα σήματα AC, τα σήματα DC και τα αναλογικά σήματα δεν πρέπει να μοιράζονται το ίδιο καλώδιο. Τα καλώδια τροφοδοσίας και τα καλώδια σήματος πρέπει να δρομολογούνται χωριστά.
Οι συμβουλές συντήρησης επιτόπου για την αντιμετώπιση παρεμβολών περιλαμβάνουν τη χρήση θωρακισμένων καλωδίων για τις επηρεαζόμενες γραμμές και την επανεγκατάστασή τους, καθώς και την προσθήκη κωδικού φιλτραρίσματος κατά των παρεμβολών στο πρόγραμμα.
3. Εξάλειψη της χωρητικότητας μεταξύ καλωδίων για την πρόληψη της κακής λειτουργίας
Τα καλώδια έχουν εγγενή χωρητικότητα μεταξύ των αγωγών. Ακόμη και τα κατάλληλα καλώδια μπορεί να έχουν υπερβολική χωρητικότητα εάν το μήκος τους υπερβαίνει τα συνιστώμενα όρια. Όταν χρησιμοποιείται για εισόδους PLC, αυτό μπορεί να προκαλέσει λανθασμένες λειτουργίες, όπως λανθασμένα ή ελλιπή σήματα εισόδου. Οι λύσεις περιλαμβάνουν:
Χρήση καλωδίων με στριμμένους πυρήνες.
Ελαχιστοποίηση μήκους καλωδίου.
Διαχωρισμός εισόδων παρεμβολής σε διαφορετικά καλώδια.
Χρησιμοποιώντας θωρακισμένα καλώδια.
4. Επιλογή λειτουργικών μονάδων εξόδου
Οι μονάδες εξόδου διατίθενται σε τρεις τύπους: τρανζίστορ, τριάκ και ρελέ:
Οι μονάδες τύπου τρανζίστορ προσφέρουν την ταχύτερη ταχύτητα μεταγωγής (συνήθως 0,2 ms) αλλά έχουν τη χαμηλότερη χωρητικότητα φορτίου (0,2 - 0,3 A, 24 VDC). Είναι κατάλληλα για συσκευές ταχείας μεταγωγής και εξοπλισμό σχετικό με το σήμα, όπως μετατροπείς και συσκευές DC. Εξετάστε τις επιπτώσεις του ρεύματος διαρροής τρανζίστορ στα φορτία.
Οι μονάδες τύπου Triac είναι λιγότερο επαφές και κατάλληλες για φορτία AC αλλά έχουν περιορισμένη χωρητικότητα φορτίου.
Οι μονάδες τύπου ρελέ υποστηρίζουν φορτία AC και DC και έχουν υψηλή χωρητικότητα φορτίου. Χρησιμοποιούνται συνήθως σε συμβατικό έλεγχο, αλλά έχουν μικρότερη ταχύτητα μεταγωγής (περίπου 10 ms), καθιστώντας τα ακατάλληλα για εφαρμογές υψηλής συχνότητας.
5. Χειρισμός Υπερ - Τάση και Υπερ - Ρεύμα μετατροπέα
Όταν μειώνεται η δεδομένη τιμή για να επιβραδύνει τον κινητήρα, εισέρχεται σε κατάσταση αναγεννητικής πέδησης. Ο κινητήρας τροφοδοτεί την ενέργεια πίσω στον μετατροπέα, προκαλώντας την άνοδο της τάσης του πυκνωτή του φίλτρου και την ενεργοποίηση προστασίας έναντι υπέρτασης. Λύση: Εγκαταστήστε μια εξωτερική αντίσταση πέδησης για να διαχέετε την αναγεννητική ενέργεια.
Όταν συνδέονται πολλαπλοί μικροί κινητήρες σε έναν μετατροπέα, ένα σφάλμα σε έναν κινητήρα μπορεί να προκαλέσει την ενεργοποίηση του μετατροπέα, σταματώντας όλους τους κινητήρες. Λύση: Εγκαταστήστε έναν μετασχηματιστή απομόνωσης 1:1 στην πλευρά εξόδου του μετατροπέα για να απομονώσετε τα ρεύματα σφάλματος από τον μετατροπέα.
6. Επισήμανση εισόδων και εξόδων για εύκολη συντήρηση
Τα συστήματα PLC μπορεί να είναι πολύπλοκα, με πολλούς ακροδέκτες ρελέ εισόδου και εξόδου. Για να διευκολύνετε την αντιμετώπιση προβλημάτων:
Δημιουργήστε έναν πίνακα με βάση το ηλεκτρικό σχηματικό και τοποθετήστε τον στον πίνακα ελέγχου ή στον πίνακα ελέγχου. Καταχωρίστε κάθε αριθμό τερματικού εισόδου και εξόδου PLC μαζί με τα αντίστοιχα ηλεκτρικά σύμβολα και κινεζικές ονομασίες.
Αναπτύξτε έναν πίνακα λογικών συναρτήσεων εισόδου - εξόδου PLC για να απεικονίσετε τις λογικές σχέσεις μεταξύ των κυκλωμάτων εισόδου και εξόδου κατά τη λειτουργία. Με αυτούς τους πίνακες, οι έμπειροι ηλεκτρολόγοι μπορούν να πραγματοποιήσουν συντήρηση χωρίς σχεδιαγράμματα.
7. Διάγνωση σφαλμάτων με χρήση της λογικής προγράμματος
Με διάφορους τύπους PLC σε χρήση, τα διαγράμματα σκάλας για PLC υψηλής τεχνολογίας όπως το S7 - 300 είναι συχνά γραμμένα με μνημονικό κώδικα. Τα αποτελεσματικά διαγράμματα σκάλας θα πρέπει να περιλαμβάνουν σχολιασμούς κινεζικών συμβόλων. Για την ανάλυση ηλεκτρικών σφαλμάτων, χρησιμοποιείται συνήθως η μέθοδος αντίστροφης αναζήτησης. Ξεκινήστε από το σημείο σφάλματος, αναγνωρίστε το αντίστοιχο ρελέ εξόδου PLC και εντοπίστε τις λογικές σχέσεις που απαιτούνται για την ενεργοποίησή του. Η εμπειρία δείχνει ότι τα περισσότερα σφάλματα προέρχονται από ένα μόνο σημείο.
8. Κρίνοντας PLC Self - Faults
Τα PLC είναι εξαιρετικά αξιόπιστα με χαμηλό ποσοστό αστοχίας. Βλάβες υλικού ή σφάλματα λογισμικού σε PLC και CPU είναι σπάνια. Τα σημεία εισόδου PLC είναι απίθανο να αποτύχουν εκτός εάν υποβληθούν σε εισβολή υψηλής τάσης. Οι επαφές ρελέ εξόδου PLC έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής, εκτός εάν υπερφορτωθούν λόγω εξωτερικών βραχυκυκλωμάτων ή κακής σχεδίασης. Κατά την αντιμετώπιση προβλημάτων, εστιάστε στα περιφερειακά ηλεκτρικά εξαρτήματα αντί να υποπτεύεστε προβλήματα υλικού ή λογισμικού PLC. Αυτή η προσέγγιση επιταχύνει τις επισκευές και ελαχιστοποιεί το χρόνο διακοπής της παραγωγής.
9. Πλήρης χρήση των πόρων λογισμικού και υλικού
Εντολές που δεν εμπλέκονται σε βρόχους ελέγχου ή ενεργοποιούνται πριν από τον βρόχο μπορούν να εξαιρεθούν από το PLC.
Για πολλαπλές εντολές που ελέγχουν μια μεμονωμένη εργασία, συνδέστε τις παράλληλα εξωτερικά πριν τις συνδέσετε σε ένα μόνο σημείο εισόδου.
Χρησιμοποιήστε εσωτερικά μαλακά εξαρτήματα του PLC και ενδιάμεσες καταστάσεις για να βελτιώσετε τη συνέχεια του προγράμματος και να διευκολύνετε την ανάπτυξη. Αυτό μειώνει επίσης το κόστος υλικού.
Όπου είναι δυνατόν, σχεδιάστε κάθε έξοδο ανεξάρτητα για ευκολότερο έλεγχο, επιθεώρηση και προστασία άλλων κυκλωμάτων.
Για εξόδους που ελέγχουν φορτία προς τα εμπρός και προς τα πίσω, εφαρμόστε τη διασύνδεση τόσο στο πρόγραμμα PLC όσο και εξωτερικά για να αποτρέψετε την αμφίδρομη κίνηση του φορτίου.
Για στάσεις έκτακτης ανάγκης, χρησιμοποιήστε έναν εξωτερικό διακόπτη για να κόψετε το ρεύμα για ασφάλεια.
10. Άλλες προφυλάξεις
Μην συνδέετε ποτέ καλώδια ρεύματος AC στους ακροδέκτες εισόδου PLC για να αποφύγετε ζημιά.
Οι ακροδέκτες γείωσης πρέπει να είναι ανεξάρτητα γειωμένοι, να μην συνδέονται σε σειρά με άλλο εξοπλισμό. Χρησιμοποιήστε ένα καλώδιο γείωσης με επιφάνεια διατομής τουλάχιστον 2 mm².
Τα βοηθητικά τροφοδοτικά έχουν περιορισμένη χωρητικότητα και θα πρέπει να τροφοδοτούν μόνο συσκευές χαμηλής ισχύος, όπως φωτοηλεκτρικούς αισθητήρες.
Μη συνδέετε καλώδια σε μη χρησιμοποιημένους ακροδέκτες διεύθυνσης PLC.
Εάν δεν έχουν εγκατασταθεί προστατευτικές συσκευές στο κύκλωμα εξόδου PLC, συμπεριλάβετε ασφάλειες ή άλλα προστατευτικά στοιχεία στο εξωτερικό κύκλωμα για να αποτρέψετε τα βραχυκυκλώματα φορτίου από το να καταστρέψουν το σύστημα.