Diez consejos prácticos esenciales sobre PLC
Diez consejos prácticos esenciales sobre PLC
En las aplicaciones diarias de PLC, dominar estos consejos prácticos puede mejorar su eficiencia y eficacia. Aquí hay diez técnicas clave a tener en cuenta:
1. Problemas de conexión a tierra
Los sistemas PLC tienen estrictos requisitos de conexión a tierra. Se recomienda un sistema de conexión a tierra independiente y dedicado, y todos los equipos relacionados deben estar conectados a tierra adecuadamente. La conexión de varios puntos de conexión a tierra del circuito puede provocar corrientes inesperadas, lo que provocará errores lógicos o daños en el circuito. Esto ocurre a menudo cuando los puntos de conexión a tierra están físicamente separados y conectados mediante cables de comunicación o sensores. Los sistemas PLC suelen utilizar conexión a tierra de un solo punto. Para mejorar la resistencia a las interferencias en modo común, se puede utilizar tecnología de tierra flotante blindada para señales analógicas. Esto implica la conexión a tierra de un solo punto del blindaje del cable de señal y la flotación del bucle de señal, con una resistencia de aislamiento de tierra de no menos de 50 MΩ.
2. Lidiar con la interferencia
Los entornos industriales son propensos a interferencias de alta y baja frecuencia, a menudo introducidas a través de cables conectados a equipos in situ. Además de una conexión a tierra adecuada, se deben tomar las siguientes medidas antiinterferencias en el diseño, selección e instalación de cables:
Para señales analógicas, utilice cables con doble blindaje.
Para señales de pulso de alta velocidad, utilice cables blindados para evitar interferencias externas y evitar interferencias con señales de bajo nivel.
Para cables de comunicación PLC, se recomiendan los cables proporcionados por el fabricante. En aplicaciones menos críticas, se pueden utilizar cables de par trenzado blindados.
No coloque líneas de señal analógica, líneas de señal de CC y líneas de señal de CA en el mismo conducto.
Los cables blindados que entran o salen de los gabinetes de control deben conectarse directamente a tierra al equipo sin pasar por terminales.
Las señales de CA, CC y analógicas no deben compartir el mismo cable. Los cables de alimentación deben tenderse separados de los cables de señal.
Para abordar las interferencias en el sitio, utilice cables blindados para las líneas afectadas y vuelva a instalarlos. Alternativamente, agregue un código de filtrado antiinterferencias al programa.
3. Eliminación de la capacitancia de línea a línea para evitar un mal funcionamiento
Existe capacitancia entre los conductores de cualquier cable. Incluso los cables calificados tienen un cierto rango de capacitancia. Sin embargo, cuando la longitud del cable excede los límites recomendados, la capacitancia línea a línea puede provocar un mal funcionamiento del PLC. Esto puede provocar fenómenos inexplicables, como cableado correcto pero sin respuesta de entrada del PLC o entradas del PLC que interfieren entre sí. Para resolver esto:
Utilice cables con núcleos trenzados.
Minimizar la longitud del cable.
Separe las entradas de interferencia con cables dedicados.
Utilice cables blindados.
4. Selección de módulos de salida
Los módulos de salida están disponibles en tipos de transistor, triac y relé:
Los módulos de tipo transistor ofrecen la velocidad de conmutación más rápida (normalmente 0,2 ms) pero tienen la capacidad de carga más baja (0,2 - 0,3 A, 24 VCC). Son adecuados para dispositivos relacionados con señales y conmutación rápida y se utilizan comúnmente con convertidores de frecuencia y dispositivos de CC. Tenga en cuenta el impacto de la corriente de fuga del transistor en las cargas.
Los módulos tipo Triac no tienen contacto y son adecuados para cargas de CA, pero tienen una capacidad de carga limitada.
Los módulos tipo relé admiten cargas de CA y CC y tienen una alta capacidad de carga. Suelen ser la primera opción para el control convencional, pero tienen una velocidad de conmutación más lenta (alrededor de 10 ms), lo que los hace inadecuados para aplicaciones de alta frecuencia.
5. Manejo de sobretensión y sobrecorriente del inversor
Al reducir la velocidad bajando el valor establecido, el motor puede entrar en modo de frenado regenerativo. La energía devuelta al inversor eleva el voltaje a través del capacitor del filtro, lo que potencialmente activa la protección contra sobrevoltaje. Para solucionar este problema, agregue una resistencia de frenado externa para disipar la energía regenerativa.
Cuando un inversor acciona varios motores pequeños, una falla de sobrecorriente en un motor puede provocar que el inversor se dispare, deteniendo todos los motores conectados. Para evitar esto, instale un transformador de aislamiento 1:1 en el lado de salida del inversor. Esto garantiza que las corrientes de falla estén confinadas al transformador, protegiendo al inversor contra disparos.
6. Etiquetado de entradas y salidas para facilitar el mantenimiento
Los PLC controlan sistemas complejos con numerosos terminales de relé de entrada y salida, luces indicadoras y numeración de PLC. Para simplificar la resolución de problemas:
Cree una tabla basada en el esquema eléctrico y colóquela en el panel o gabinete de control del equipo. Enumere cada número de terminal de entrada y salida de PLC junto con los símbolos eléctricos correspondientes y los nombres chinos.
Para aquellos que no están familiarizados con el proceso de operación o los diagramas de escalera, desarrolle una tabla de funciones lógicas de entrada y salida del PLC. Esta tabla describe las relaciones lógicas entre los circuitos de entrada y salida durante la operación.
7. Diagnóstico de fallas usando la lógica del programa
Con la amplia variedad de PLC disponibles, las instrucciones de diagrama de escalera para los PLC de gama baja son generalmente similares. En los PLC de gama alta como el S7 - 300, muchos programas están escritos en texto estructurado. Los diagramas de escalera prácticos deben incluir anotaciones de símbolos chinos para facilitar su comprensión. Al analizar fallas eléctricas, comúnmente se usa el método de búsqueda inversa. Partiendo del punto de falla, ubique el relé de salida del PLC correspondiente y rastree las relaciones lógicas necesarias para su activación. La experiencia demuestra que identificar un problema normalmente resuelve la falla, ya que es poco común que se produzcan múltiples fallas simultáneas.
8. Juzgar fallas del PLC
Los PLC son muy fiables y tienen una baja tasa de fallos. Los fallos de hardware, como daños en el PLC o la CPU, o errores de software, son casi inexistentes. Es poco probable que los puntos de entrada del PLC fallen a menos que estén sujetos a interferencias de alto voltaje. De manera similar, los contactos del relé de salida del PLC tienen una larga vida útil a menos que se sobrecarguen debido a cortocircuitos de carga periférica o fallas de diseño. Al solucionar fallas eléctricas, concéntrese en los componentes eléctricos periféricos en lugar de sospechar problemas de hardware o software del PLC. Este enfoque es crucial para reparaciones rápidas y minimizar el tiempo de inactividad de la producción.
9. Aprovechar al máximo los recursos de software y hardware
Los comandos que no participan en el bucle de control o que no se activan antes del bucle pueden excluirse del PLC.
Cuando varios comandos controlan una sola tarea, se pueden conectar en paralelo externamente antes de vincularlos a un punto de entrada.
Utilice componentes blandos internos del PLC y estados intermedios para garantizar la integridad y continuidad del programa, facilitando el desarrollo y reduciendo los costos de hardware.
Siempre que sea posible, mantenga cada salida separada para facilitar el control y la inspección y para proteger otros circuitos de salida. Un fallo en un punto de salida sólo afectará al circuito de salida correspondiente.
Para las salidas que controlan cargas bidireccionales, implemente el enclavamiento tanto en el programa del PLC como externamente para evitar el movimiento de carga bidireccional.
Las paradas de emergencia de los PLC deben utilizar interruptores externos para garantizar la seguridad.
10. Otras precauciones
Nunca conecte líneas de alimentación de CA a los terminales de entrada del PLC para evitar dañar el PLC.
Los terminales de conexión a tierra deben estar conectados a tierra de forma independiente, no conectados en serie con otros equipos. El cable de conexión a tierra debe tener una sección transversal de al menos 2 mm².
Las fuentes de alimentación auxiliar tienen una capacidad limitada y solo pueden alimentar dispositivos de baja potencia, como sensores fotoeléctricos.
Algunos PLC tienen una cierta cantidad de terminales de dirección no utilizados. No conecte cables a estos.
Si no hay un dispositivo de protección en el circuito de salida del PLC, incluya fusibles u otros dispositivos de protección en el circuito externo para evitar que los cortocircuitos de carga dañen el sistema.