10 סיבות ופתרונות לתקלות במערכת PLC

10 סיבות ופתרונות לתקלות במערכת PLC

בשנים האחרונות, PLCs הפכו חיוניים בייצור תעשייתי. ככל שהשימוש בהם מתרחב, הבטחת פעולת מערכת יציבה הפכה חיונית. בעוד ש-PLCs עצמם אמינים ביותר, פעולות לא נאותות עלולות להוביל לבעיות. להלן 10 סיבות ופתרונות נפוצים לתקלות:

1. בעיות הארקה

למערכות PLC דרישות הארקה מחמירות. מומלצת מערכת הארקה עצמאית ויעודית, וכל הציוד הקשור חייב להיות מוארק כהלכה. הארקה לא נכונה עלולה לגרום לזרמים בלתי צפויים, ולהוביל לשגיאות לוגיות או נזק למעגל. נקודות הארקה צריכות להיות קרובות זו לזו. מערכות PLC משתמשות בדרך כלל בהארקה חד-נקודתית. ליכולת משופרת של הפרעות אנטי-נפוץ, אותות אנלוגיים יכולים להשתמש בטכנולוגיית קרקע צפה מסוככת.

2. התמודדות עם הפרעות

אתרים תעשייתיים מועדים להפרעות בתדר גבוה ונמוך, המוכנסות לרוב דרך כבלים המחוברים לציוד באתר. בנוסף להארקה נכונה, יש לנקוט באמצעי האנטי-הפרעות הבאים בתכנון, בחירת כבלים והתקנה:

עבור אותות אנלוגיים, השתמש בכבלים ממוגנים כפולים.

עבור אותות דופק במהירות גבוהה, השתמש בכבלים מסוככים.

עבור כבלי תקשורת PLC, השתמש בכבלים שסופקו על ידי היצרן או בכבלים זוג מסוככים.

אין לנתב קווי אות אנלוגיים, קווי אות DC וקווי אות AC באותו צינור.

כבלים מסוככים המוכנסים לארונות בקרה או מהם חייבים להיות מחוברים ישירות להתקנים מבלי לעבור דרך מסופים.

אותות AC, אותות DC ואותות אנלוגיים לא צריכים לחלוק את אותו כבל. יש לנתב כבלי חשמל וכבלי אות בנפרד.

עצות תחזוקה באתר לטיפול בהפרעות כוללות שימוש בכבלים מסוככים עבור קווים מושפעים והתקנה מחדש שלהם, כמו גם הוספת קוד סינון נגד הפרעות לתוכנית.

3. ביטול קיבול בין-חוט למניעת הפעלה שגויה

לכבלים יש קיבול מובנה בין מוליכים. אפילו לכבלים מוסמכים יכולים להיות קיבולים מוגזמים אם אורכם חורג מהמגבלות המומלצות. בשימוש עבור כניסות PLC, הדבר עלול לגרום לפעולות שגויות, כגון אותות כניסה שגויים או חסרים. הפתרונות כוללים:

שימוש בכבלים עם ליבות מפותלות.

מזעור אורך הכבל.

הפרדת כניסות מפריעות לכבלים שונים.

שימוש בכבלים ממוגנים.

4. בחירת מודולי פלט

מודולי פלט מגיעים בשלושה סוגים: טרנזיסטור, טריאק וממסר:

מודולים מסוג טרנזיסטור מציעים את מהירות המיתוג המהירה ביותר (בדרך כלל 0.2 אלפיות השנייה) אך יש להם את קיבולת העומס הנמוכה ביותר (0.2 - 0.3 A, 24 VDC). הם מתאימים להתקני מיתוג מהירים וציוד הקשור לאותות, כגון ממירים והתקני DC. שקול את ההשפעות של זרם דליפת טרנזיסטור על עומסים.

מודולים מסוג Triac הם מגע - פחות ומתאימים לעומסי AC אך בעלי יכולת עומס מוגבלת.

מודולים מסוג ממסר תומכים בעומסי AC ו-DC ובעלי קיבולת עומס גבוהה. הם נמצאים בשימוש נפוץ בבקרה קונבנציונלית אך יש להם מהירות מיתוג איטית יותר (בסביבות 10 אלפיות השנייה), מה שהופך אותם לא מתאימים ליישומים בתדר גבוה.

5. טיפול בממיר יתר - מתח ועוד - זרם

כאשר מפחיתים את הערך הנתון כדי להאט את המנוע, הוא נכנס למצב בלימה רגנרטיבית. המנוע מחזיר אנרגיה למהפך, גורם לעלייה של מתח קבלי המסנן ולהפעלת הגנת מתח יתר. פתרון: התקן נגד בלימה חיצוני לפיזור אנרגיה מתחדשת.

כאשר מספר מנועים קטנים מחוברים למהפך, תקלה במנוע אחד עלולה לגרום למהפך לכעוס ולעצור את כל המנועים. פתרון: התקן שנאי בידוד 1:1 בצד הפלט של המהפך כדי לבודד זרמי תקלה מהמהפך.

6. תיוג כניסות ויציאות לתחזוקה קלה

מערכות PLC יכולות להיות מורכבות, עם מסופי ממסר קלט ויציאה רבים. כדי להקל על פתרון בעיות:

צור טבלה המבוססת על סכימת החשמל והנח אותה על לוח הבקרה או הארון. רשום כל מספר מסוף קלט ופלט PLC יחד עם סמלים חשמליים מתאימים ושמות סיניים.

פתח טבלת פונקציות לוגיקה קלט - פלט PLC כדי להמחיש את הקשרים הלוגיים בין מעגלי קלט ופלט במהלך הפעולה. עם טבלאות אלו, חשמלאים מנוסים יכולים לבצע תחזוקה ללא שרטוטים.

7. אבחון תקלות באמצעות לוגיקה של תוכנית

עם סוגי PLC שונים בשימוש, דיאגרמות סולמות עבור PLCs מתקדמים כמו S7 - 300 נכתבות לרוב בקוד מנמוני. דיאגרמות סולם אפקטיביות צריכות לכלול הערות סמלים סיניים. עבור ניתוח תקלות חשמליות, שיטת חיפוש הפוכה משמשת בדרך כלל. התחל מנקודת התקלה, זהה את ממסר מוצא ה-PLC המתאים, ועקבו אחר הקשרים הלוגיים הנדרשים להפעלתו. הניסיון מלמד שרוב התקלות נובעות מנקודה אחת.

8. שיפוט PLC עצמי - תקלות

PLCs אמינים ביותר עם שיעור כשל נמוך. נזקי חומרה או שגיאות תוכנה ב-PLC ומעבדים נדירים. סביר להניח שנקודות קלט PLC לא ייכשלו אלא אם הן נתונות לחדירת מתח גבוה. למגעי ממסר פלט PLC יש תוחלת חיים ארוכה אלא אם כן עומס יתר על המידה עקב קצרים חיצוניים או תכנון לקוי. בעת פתרון בעיות, התמקד ברכיבים חשמליים היקפיים במקום לחשוד בבעיות חומרה או תוכנה של PLC. גישה זו מזרזת תיקונים וממזערת את זמן ההשבתה בייצור.

9. שימוש מלא במשאבי תוכנה וחומרה

ניתן להוציא מה-PLC פקודות שאינן מעורבות בלולאות בקרה או שהופעלו לפני הלולאה.

עבור פקודות מרובות השולטות במשימה אחת, חבר אותן במקביל חיצונית לפני הקישור לנקודת קלט אחת.

השתמש ברכיבים רכים פנימיים של ה-PLC ובמצבי ביניים כדי לשפר את המשכיות התוכנית ולהקל על הפיתוח. זה גם מפחית את עלויות החומרה.

במידת האפשר, תכנן כל פלט באופן עצמאי לשליטה, בדיקה והגנה קלה יותר על מעגלים אחרים.

עבור יציאות השולטות בעומסים קדימה ואחורה, יש ליישם שילובים הן בתוכנית ה-PLC והן כלפי חוץ כדי למנוע תנועת עומס דו-כיוונית.

לעצירות חירום, השתמש במתג חיצוני כדי לנתק את החשמל ליתר ביטחון.

10. אמצעי זהירות אחרים

לעולם אל תחבר קווי מתח AC למסופי קלט PLC כדי למנוע נזק.

מסופי הארקה צריכים להיות מוארקים באופן עצמאי, לא מחוברים בסדרה עם ציוד אחר. השתמש בחוט הארקה עם שטח חתך של לפחות 2 מ"מ.

לספקי כוח עזר יש קיבולת מוגבלת וצריכים להפעיל רק התקנים בהספק נמוך כמו חיישנים פוטואלקטריים.

אין לחבר חוטים למסופי כתובת PLC שאינם בשימוש.

אם לא מותקנים התקני הגנה במעגל הפלט של ה-PLC, כלול נתיכים או רכיבי הגנה אחרים במעגל החיצוני כדי למנוע מקצרים בעומס לפגוע במערכת.