10 conseils pratiques essentiels sur les API

2025-08-27

10 conseils pratiques essentiels sur les API

Dans les applications API quotidiennes, la maîtrise de ces conseils pratiques peut améliorer votre efficience et votre efficacité. Voici dix techniques clés à garder à l’esprit :

1. Problèmes de mise à la terre

Les systèmes CPL ont des exigences strictes en matière de mise à la terre. Un système de mise à la terre indépendant et dédié est recommandé, et tous les équipements associés doivent être correctement mis à la terre. La connexion de plusieurs points de mise à la terre du circuit peut provoquer des courants inattendus, entraînant des erreurs logiques ou des dommages au circuit. Cela se produit souvent lorsque les points de mise à la terre sont physiquement séparés et connectés via des câbles de communication ou des capteurs. Les systèmes PLC utilisent généralement une mise à la terre à un seul point. Pour améliorer la résistance aux interférences en mode commun, la technologie de masse flottante blindée peut être utilisée pour les signaux analogiques. Cela implique une mise à la terre en un seul point du blindage du câble de signal et une boucle de signal flottante, avec une résistance d'isolement par rapport à la terre d'au moins 50 MΩ.

2. Gérer les interférences

Les environnements industriels sont sujets à des interférences hautes et basses fréquences, souvent introduites par les câbles connectés aux équipements sur site. En plus d'une mise à la terre appropriée, les mesures anti-interférences suivantes doivent être prises lors de la conception, de la sélection et de l'installation des câbles :

Pour les signaux analogiques, utilisez des câbles à double blindage.

Pour les signaux d'impulsion à grande vitesse, utilisez des câbles blindés pour éviter les interférences externes et pour éviter les interférences avec les signaux de faible niveau.

Pour les câbles de communication API, les câbles fournis par le fabricant sont recommandés. Dans les applications moins critiques, des câbles à paires torsadées blindés peuvent être utilisés.

N'acheminez pas les lignes de signaux analogiques, les lignes de signaux CC et les lignes de signaux CA dans le même conduit.

Les câbles blindés entrant ou sortant des armoires de commande doivent être directement mis à la terre sur l'équipement sans passer par les bornes.

Les signaux CA, CC et analogiques ne doivent pas partager le même câble. Les câbles d'alimentation doivent être acheminés séparément des câbles de signaux.

Pour résoudre les interférences sur site, utilisez des câbles blindés pour les lignes concernées et réinstallez-les. Vous pouvez également ajouter un code de filtrage anti-interférence au programme.

3. Élimination de la capacité ligne à ligne pour éviter un mauvais fonctionnement

Une capacité existe entre les conducteurs de n'importe quel câble. Même les câbles qualifiés ont une certaine plage de capacités. Cependant, lorsque la longueur du câble dépasse les limites recommandées, la capacité ligne à ligne peut entraîner des dysfonctionnements de l'automate. Cela peut entraîner des phénomènes inexplicables, tels qu'un câblage correct mais aucune réponse des entrées de l'API, ou des entrées d'API interférant les unes avec les autres. Pour résoudre ce problème :

Utilisez des câbles avec des âmes torsadées.

Réduisez la longueur du câble.

Séparez les entrées interférentes avec des câbles dédiés.

Utilisez des câbles blindés.

4. Sélection des modules de sortie

Les modules de sortie sont disponibles en types transistor, triac et relais :

Les modules de type transistor offrent la vitesse de commutation la plus rapide (généralement 0,2 ms) mais ont la capacité de charge la plus faible (0,2 - 0,3 A, 24 V CC). Ils conviennent aux dispositifs à commutation rapide et liés aux signaux et sont couramment utilisés avec les convertisseurs de fréquence et les appareils à courant continu. Notez l'impact du courant de fuite des transistors sur les charges.

Les modules de type Triac sont sans contact et conviennent aux charges CA mais ont une capacité de charge limitée.

Les modules de type relais prennent en charge les charges AC et DC et ont une capacité de charge élevée. Ils constituent généralement le premier choix pour le contrôle conventionnel, mais ont une vitesse de commutation plus lente (environ 10 ms), ce qui les rend inadaptés aux applications haute fréquence.

5. Gestion des surtensions et des surintensités de l'onduleur

Lors de la réduction de la vitesse en abaissant la valeur réglée, le moteur peut passer en mode de freinage par récupération. L'énergie renvoyée à l'onduleur augmente la tension aux bornes du condensateur du filtre, déclenchant potentiellement une protection contre les surtensions. Pour résoudre ce problème, ajoutez une résistance de freinage externe pour dissiper l'énergie régénérative.

Lorsqu'un onduleur pilote plusieurs petits moteurs, un défaut de surintensité dans un moteur peut provoquer le déclenchement de l'onduleur, arrêtant ainsi tous les moteurs connectés. Pour éviter cela, installez un transformateur d'isolement 1:1 du côté sortie de l'onduleur. Cela garantit que les courants de défaut sont confinés au transformateur, protégeant ainsi l'onduleur du déclenchement.

6. Étiquetage des entrées et sorties pour une maintenance facile

Les automates contrôlent des systèmes complexes avec de nombreux terminaux de relais d'entrée et de sortie, des voyants lumineux et une numérotation des automates. Pour simplifier le dépannage :

Créez un tableau basé sur le schéma électrique et placez-le sur le panneau de commande ou l'armoire de l'équipement. Répertoriez chaque numéro de terminal d'entrée et de sortie de l'API ainsi que les symboles électriques correspondants et les noms chinois.

Pour ceux qui ne connaissent pas le processus de fonctionnement ou les schémas à contacts, développez un tableau des fonctions logiques d'entrée-sortie de l'automate. Ce tableau décrit les relations logiques entre les circuits d'entrée et de sortie pendant le fonctionnement.

7. Diagnostic des défauts à l'aide de la logique du programme

Avec la grande variété d'automates disponibles, les instructions de schéma à contacts pour les automates bas de gamme sont généralement similaires. Pour les automates haut de gamme comme le S7-300, de nombreux programmes sont écrits en texte structuré. Les diagrammes en échelle pratiques doivent inclure des annotations de symboles chinois pour une compréhension plus facile. Lors de l’analyse des défauts électriques, la méthode de recherche inversée est couramment utilisée. En partant du point de défaut, localiser le relais de sortie automate correspondant et remonter les relations logiques nécessaires à son activation. L'expérience montre que l'identification d'un problème résout généralement le problème, car plusieurs défauts simultanés sont rares.

8. Évaluation des défauts du PLC

Les automates sont très fiables avec un faible taux de défaillance. Les pannes matérielles telles que les dommages au PLC ou au CPU, ou les erreurs logicielles, sont presque inexistantes. Il est peu probable que les points d'entrée PLC tombent en panne à moins qu'ils ne soient soumis à des interférences haute tension. De même, les contacts des relais de sortie API ont une longue durée de vie, sauf surcharge due à des courts-circuits de charge périphérique ou à des défauts de conception. Lors du dépannage de défauts électriques, concentrez-vous sur les composants électriques périphériques plutôt que de soupçonner des problèmes matériels ou logiciels de l'automate. Cette approche est cruciale pour des réparations rapides et minimiser les temps d’arrêt de production.

9. Utiliser pleinement les ressources logicielles et matérielles

Les commandes non impliquées dans la boucle de contrôle ou activées avant la boucle peuvent être exclues de l'automate.

Lorsque plusieurs commandes contrôlent une seule tâche, elles peuvent être connectées en parallèle en externe avant d'être liées à un point d'entrée.

Utilisez les composants logiciels internes de l'automate et les états intermédiaires pour garantir l'intégrité et la continuité du programme, facilitant ainsi le développement et réduisant les coûts matériels.

Dans la mesure du possible, gardez chaque sortie séparée pour faciliter le contrôle et l'inspection et pour protéger les autres circuits de sortie. Un défaut sur un point de sortie n’affectera que le circuit de sortie correspondant.

Pour les sorties contrôlant les charges bidirectionnelles, implémentez le verrouillage à la fois dans le programme API et en externe pour empêcher le mouvement bidirectionnel de la charge.

Les arrêts d'urgence pour les automates doivent utiliser des interrupteurs externes pour garantir la sécurité.

10. Autres précautions

Ne connectez jamais les lignes électriques CA aux bornes d’entrée de l’API pour éviter d’endommager l’API.

Les bornes de mise à la terre doivent être mises à la terre indépendamment et non connectées en série avec d'autres équipements. Le fil de terre doit avoir une section transversale d'au moins 2 mm².

Les alimentations auxiliaires ont une capacité limitée et ne peuvent alimenter que des appareils à faible consommation tels que des capteurs photoélectriques.

Certains automates disposent d'un certain nombre de bornes d'adresses inutilisées. Ne connectez pas de fils à ceux-ci.

S'il n'y a pas de dispositif de protection dans le circuit de sortie de l'API, incluez des fusibles ou d'autres dispositifs de protection dans le circuit externe pour éviter que les courts-circuits de charge n'endommagent le système.