10 Βασικές πρακτικές συμβουλές για το PLC
10 Βασικές πρακτικές συμβουλές για το PLC
Σε καθημερινές εφαρμογές PLC, η γνώση αυτών των πρακτικών συμβουλών μπορεί να βελτιώσει την αποδοτικότητα και την αποτελεσματικότητά σας. Ακολουθούν δέκα βασικές τεχνικές που πρέπει να θυμάστε:
1. Θέματα γείωσης
Τα συστήματα PLC έχουν αυστηρές απαιτήσεις γείωσης. Συνιστάται ένα ανεξάρτητο, αποκλειστικό σύστημα γείωσης και όλος ο σχετικός εξοπλισμός θα πρέπει να είναι σωστά γειωμένος. Η σύνδεση πολλαπλών σημείων γείωσης κυκλώματος μπορεί να προκαλέσει απροσδόκητα ρεύματα, οδηγώντας σε λογικά σφάλματα ή ζημιά στο κύκλωμα. Αυτό συμβαίνει συχνά όταν τα σημεία γείωσης διαχωρίζονται φυσικά και συνδέονται μέσω καλωδίων επικοινωνίας ή αισθητήρων. Τα συστήματα PLC συνήθως χρησιμοποιούν γείωση ενός σημείου. Για την ενίσχυση της αντίστασης παρεμβολών κοινής λειτουργίας, η τεχνολογία θωρακισμένου πλωτού εδάφους μπορεί να χρησιμοποιηθεί για αναλογικά σήματα. Αυτό περιλαμβάνει γείωση ενός σημείου της θωράκισης του καλωδίου σήματος και επίπλευση του βρόχου σήματος, με αντίσταση μόνωσης από τη γείωση όχι μικρότερη από 50MΩ.
2. Αντιμετώπιση παρεμβολών
Τα βιομηχανικά περιβάλλοντα είναι επιρρεπή σε παρεμβολές υψηλής και χαμηλής συχνότητας, που 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 να αποτρέψετε εξωτερικές παρεμβολές και να αποφύγετε παρεμβολές με σήματα χαμηλής στάθμης.
Για καλώδια επικοινωνίας PLC, συνιστώνται τα καλώδια που παρέχονται από τον κατασκευαστή. Σε λιγότερο κρίσιμες εφαρμογές, μπορούν να χρησιμοποιηθούν θωρακισμένα καλώδια συνεστραμμένου ζεύγους.
Μην δρομολογείτε γραμμές αναλογικού σήματος, γραμμές σήματος DC και γραμμές σήματος AC στον ίδιο αγωγό.
Τα θωρακισμένα καλώδια που εισέρχονται ή εξέρχονται από τα ερμάρια ελέγχου πρέπει να γειώνονται απευθείας στον εξοπλισμό 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 πρέπει να δρομολογούνται χωριστά από τα καλώδια σήματος.
Για να αντιμετωπίσετε τις επιτόπιες παρεμβολές, χρησιμοποιήστε θωρακισμένα καλώδια για τις επηρεαζόμενες γραμμές και εγκαταστήστε τα ξανά. Εναλλακτικά, προσθέστε στο πρόγραμμα τον κωδικό φιλτραρίσματος κατά των παρεμβολών.
3. Εξάλειψη της χωρητικότητας γραμμής σε γραμμή για την αποφυγή κακής λειτουργίας
Υπάρχει χωρητικότητα μεταξύ των αγωγών οποιουδήποτε καλωδίου. Ακόμη και τα κατάλληλα καλώδια έχουν ένα συγκεκριμένο εύρος χωρητικότητας. Ωστόσο, όταν το μήκος του καλωδίου υπερβαίνει τα συνιστώμενα όρια, η χωρητικότητα γραμμής σε γραμμή μπορεί να προκαλέσει κακή λειτουργία του PLC. Αυτό μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα ανεξήγητα φαινόμενα, όπως σωστή καλωδίωση αλλά όχι απόκριση εισόδου PLC ή παρεμβολές μεταξύ των εισόδων PLC. Για να επιλύσετε αυτό:
Χρησιμοποιήστε καλώδια με στριμμένους πυρήνες.
Ελαχιστοποιήστε το μήκος του καλωδίου.
Διαχωρίστε τις εισόδους παρεμβολής με ειδικά καλώδια.
Χρησιμοποιήστε θωρακισμένα καλώδια.
4. Επιλογή λειτουργικών μονάδων εξόδου
Οι μονάδες εξόδου είναι διαθέσιμες σε 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 γρήγορης μεταγωγής και σχετικές με το σήμα και χρησιμοποιούνται συνήθως με μετατροπείς συχνότητας και συσκευές DC. Σημειώστε την επίδραση 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. Είναι συνήθως η πρώτη επιλογή για συμβατικό έλεγχο, αλλά έχουν μικρότερη ταχύτητα μεταγωγής (περίπου 10 ms), γεγονός που τα καθιστά ακατάλληλα για εφαρμογές υψηλής συχνότητας.
5. Χειρισμός Υπερ - Τάση και Υπερ - Ρεύμα μετατροπέα
Όταν μειώνετε την ταχύτητα μειώνοντας την καθορισμένη τιμή, ο κινητήρας μπορεί να εισέλθει σε λειτουργία αναγεννητικής πέδησης. Η ενέργεια που τροφοδοτείται πίσω στον μετατροπέα αυξάνει την τάση στον πυκνωτή του φίλτρου, προκαλώντας πιθανώς προστασία από υπέρταση. Για να το αντιμετωπίσετε, προσθέστε μια εξωτερική αντίσταση πέδησης για να διαχέετε την αναγεννητική ενέργεια.
Όταν ένας μετατροπέας κινεί πολλούς μικρούς κινητήρες, ένα σφάλμα υπερβολικού ρεύματος σε έναν κινητήρα μπορεί να προκαλέσει διακοπή λειτουργίας του μετατροπέα, σταματώντας όλους τους συνδεδεμένους κινητήρες. Για να αποφευχθεί αυτό, εγκαταστήστε έναν μετασχηματιστή απομόνωσης 1:1 στην πλευρά εξόδου του μετατροπέα. Αυτό διασφαλίζει ότι τα ρεύματα σφάλματος περιορίζονται στον μετασχηματιστή, προστατεύοντας τον μετατροπέα από την ενεργοποίηση.
6. Επισήμανση εισόδων και εξόδων για εύκολη συντήρηση
Τα PLC ελέγχουν πολύπλοκα συστήματα με πολυάριθμους ακροδέκτες ρελέ εισόδου και εξόδου, ενδεικτικές λυχνίες και αρίθμηση PLC. Για να απλοποιήσετε την αντιμετώπιση προβλημάτων:
Δημιουργήστε έναν πίνακα με βάση το ηλεκτρικό σχηματικό και τοποθετήστε τον στον πίνακα ελέγχου του εξοπλισμού ή στον πίνακα ελέγχου. Καταχωρίστε κάθε αριθμό τερματικού εισόδου και εξόδου PLC μαζί με τα αντίστοιχα ηλεκτρικά σύμβολα και κινεζικές ονομασίες.
Για όσους δεν είναι εξοικειωμένοι με τη διαδικασία λειτουργίας ή τα διαγράμματα ladder, αναπτύξτε έναν πίνακα λογικής λειτουργίας εισόδου - εξόδου PLC. Αυτός ο πίνακας περιγράφει τις λογικές σχέσεις μεταξύ των κυκλωμάτων εισόδου και εξόδου κατά τη λειτουργία.
7. Διάγνωση σφαλμάτων με χρήση της λογικής προγράμματος
Με τη μεγάλη ποικιλία των διαθέσιμων PLC, οι οδηγίες σκάλας - διαγράμματος για PLC χαμηλού επιπέδου είναι γενικά παρόμοιες. Για PLC υψηλής τεχνολογίας όπως το S7 - 300, πολλά προγράμματα είναι γραμμένα σε δομημένο κείμενο. Τα πρακτικά διαγράμματα σκάλας θα πρέπει να περιλαμβάνουν σχολιασμούς κινεζικών συμβόλων για ευκολότερη κατανόηση. Κατά την ανάλυση ηλεκτρικών βλαβών, χρησιμοποιείται συνήθως η μέθοδος αντίστροφης αναζήτησης. Ξεκινώντας από το σημείο σφάλματος, εντοπίστε το αντίστοιχο ρελέ εξόδου PLC και εντοπίστε τις λογικές σχέσεις που απαιτούνται για την ενεργοποίησή του. Η εμπειρία δείχνει ότι ο εντοπισμός ενός ζητήματος συνήθως επιλύει το σφάλμα, καθώς είναι σπάνιες πολλαπλές ταυτόχρονες βλάβες.
8. Κρίνοντας σφάλματα PLC
Τα PLC είναι εξαιρετικά αξιόπιστα με χαμηλό ποσοστό αστοχίας. Βλάβες υλικού, όπως ζημιά PLC ή CPU, ή σφάλματα λογισμικού, είναι σχεδόν ανύπαρκτα. Τα σημεία εισόδου PLC είναι απίθανο να αποτύχουν εκτός εάν υποβληθούν σε παρεμβολές υψηλής τάσης. Ομοίως, οι επαφές ρελέ εξόδου PLC έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής, εκτός εάν υπερφορτωθούν λόγω βραχυκυκλωμάτων περιφερειακού φορτίου ή ελαττωμάτων σχεδιασμού. Κατά την αντιμετώπιση προβλημάτων ηλεκτρικών βλαβών, εστιάστε στα περιφερειακά ηλεκτρικά εξαρτήματα αντί να υποψιάζεστε προβλήματα υλικού ή λογισμικού PLC. Αυτή η προσέγγιση είναι ζωτικής σημασίας για γρήγορες επισκευές και ελαχιστοποίηση του χρόνου διακοπής της παραγωγής.
9. Πλήρης χρήση των πόρων λογισμικού και υλικού
Οι εντολές που δεν εμπλέκονται στον βρόχο ελέγχου ή ενεργοποιούνται πριν από τον βρόχο μπορούν να εξαιρεθούν από το PLC.
Όταν πολλές εντολές ελέγχουν μια μεμονωμένη εργασία, μπορούν να συνδεθούν παράλληλα εξωτερικά πριν συνδεθούν σε ένα σημείο εισόδου.
Χρησιμοποιήστε εσωτερικά μαλακά εξαρτήματα του PLC και ενδιάμεσες καταστάσεις για να διασφαλίσετε την ακεραιότητα και τη συνέχεια του προγράμματος, διευκολύνοντας την ανάπτυξη και μειώνοντας το κόστος υλικού.
Όπου είναι δυνατόν, κρατήστε κάθε έξοδο ξεχωριστή για ευκολότερο έλεγχο και επιθεώρηση και για προστασία άλλων κυκλωμάτων εξόδου. Ένα σφάλμα σε ένα σημείο εξόδου θα επηρεάσει μόνο το αντίστοιχο κύκλωμα εξόδου.
Για εξόδους που ελέγχουν αμφίδρομα φορτία, εφαρμόστε τη διασύνδεση τόσο στο πρόγραμμα PLC όσο και εξωτερικά για να αποτρέψετε την αμφίδρομη κίνηση του φορτίου.
Οι στάσεις έκτακτης ανάγκης για PLC θα πρέπει να χρησιμοποιούν εξωτερικούς διακόπτες για να διασφαλίζεται η ασφάλεια.
10. Άλλες προφυλάξεις
Μην συνδέετε ποτέ καλώδια ρεύματος AC στους ακροδέκτες εισόδου PLC για να αποφύγετε την καταστροφή του PLC.
Οι ακροδέκτες γείωσης πρέπει να είναι ανεξάρτητα γειωμένοι, να μην συνδέονται σε σειρά με άλλο εξοπλισμό. Το καλώδιο γείωσης πρέπει να έχει επιφάνεια διατομής τουλάχιστον 2 mm².
Τα βοηθητικά τροφοδοτικά έχουν περιορισμένη χωρητικότητα και μπορούν να τροφοδοτήσουν μόνο συσκευές χαμηλής ισχύος, όπως φωτοηλεκτρικούς αισθητήρες.
Ορισμένα PLC έχουν έναν ορισμένο αριθμό αχρησιμοποίητων τερματικών διευθύνσεων. Μην συνδέετε καλώδια σε αυτά.
Εάν δεν υπάρχει προστατευτική συσκευή στο κύκλωμα εξόδου του PLC, συμπεριλάβετε ασφάλειες ή άλλες προστατευτικές συσκευές στο εξωτερικό κύκλωμα για να αποτρέψετε τα βραχυκυκλώματα φορτίου από το να καταστρέψουν το σύστημα.