10 Oorzaken en oplossingen voor PLC-systeemfouten

10 Oorzaken en oplossingen voor PLC-systeemfouten

De afgelopen jaren zijn PLC's onmisbaar geworden in de industriële productie. Naarmate het gebruik ervan toeneemt, is het garanderen van een stabiele systeemwerking van cruciaal belang geworden. Hoewel PLC's zelf zeer betrouwbaar zijn, kunnen onjuiste handelingen tot problemen leiden. Hier zijn 10 veelvoorkomende foutoorzaken en oplossingen:

1. Aardingsproblemen

PLC-systemen stellen strenge eisen aan de aarding. Een onafhankelijk, speciaal aardingssysteem wordt aanbevolen en alle bijbehorende apparatuur moet op de juiste manier worden geaard. Onjuiste aarding kan onverwachte stromen veroorzaken, wat kan leiden tot logische fouten of circuitschade. Aardingspunten moeten dicht bij elkaar liggen. PLC-systemen maken doorgaans gebruik van éénpuntsaarding. Voor verbeterde anti-common-mode-interferentiemogelijkheden kunnen analoge signalen gebruik maken van afgeschermde zwevende grondtechnologie.

2. Omgaan met interferentie

Industriële locaties zijn gevoelig voor hoog- en laagfrequente interferentie, die vaak wordt geïntroduceerd via kabels die zijn aangesloten op apparatuur ter plaatse. Naast een goede aarding moeten de volgende anti-interferentiemaatregelen worden genomen bij het ontwerpen, selecteren en installeren van kabels:

Gebruik voor analoge signalen dubbel afgeschermde kabels.

Gebruik afgeschermde kabels voor snelle pulssignalen.

Gebruik voor PLC-communicatiekabels de door de fabrikant geleverde kabels of afgeschermde, getwiste kabels.

Leid geen analoge signaallijnen, DC-signaallijnen en AC-signaallijnen in dezelfde kabelgoot.

Afgeschermde kabels die naar of van schakelkasten worden ingevoerd, moeten rechtstreeks op apparaten worden aangesloten, zonder door klemmen te gaan.

AC-signalen, DC-signalen en analoge signalen mogen niet dezelfde kabel delen. Stroomkabels en signaalkabels moeten afzonderlijk worden geleid.

Tips voor onderhoud op locatie om interferentie aan te pakken zijn onder meer het gebruik van afgeschermde kabels voor de betrokken lijnen en het opnieuw installeren ervan, evenals het toevoegen van anti-interferentiefiltercode aan het programma.

3. Het elimineren van de onderlinge draadcapaciteit om verkeerde bediening te voorkomen

Kabels hebben een inherente capaciteit tussen geleiders. Zelfs gekwalificeerde kabels kunnen een overmatige capaciteit hebben als hun lengte de aanbevolen limieten overschrijdt. Bij gebruik voor PLC-ingangen kan dit mishandelingen veroorzaken, zoals onjuiste of ontbrekende ingangssignalen. Oplossingen zijn onder meer:

Gebruik kabels met gedraaide aders.

Minimaliseren van de kabellengte.

Het scheiden van storende ingangen in verschillende kabels.

Gebruik afgeschermde kabels.

4. Uitgangsmodules selecteren

Uitgangsmodules zijn er in drie typen: transistor, triac en relais:

Modules van het transistortype bieden de hoogste schakelsnelheid (doorgaans 0,2 ms), maar hebben het laagste laadvermogen (0,2 - 0,3 A, 24 VDC). Ze zijn geschikt voor snelschakelapparaten en signaalgerelateerde apparatuur, zoals omvormers en DC-apparaten. Houd rekening met de effecten van transistorlekstroom op belastingen.

Triac-type modules zijn contactloos en geschikt voor AC-belastingen, maar hebben een beperkt draagvermogen.

Modules van het relaistype ondersteunen AC- en DC-belastingen en hebben een hoge belastingscapaciteit. Ze worden vaak gebruikt bij conventionele besturing, maar hebben een lagere schakelsnelheid (ongeveer 10 ms), waardoor ze ongeschikt zijn voor hoogfrequente toepassingen.

5. Omgaan met overspanning en overstroom van de omvormer

Wanneer de gegeven waarde wordt verlaagd om de motor te vertragen, komt deze in een regeneratieve remtoestand terecht. De motor voert energie terug naar de omvormer, waardoor de spanning van de filtercondensator stijgt en de overspanningsbeveiliging wordt geactiveerd. Oplossing: Installeer een externe remweerstand om regeneratieve energie af te voeren.

Wanneer meerdere kleine motoren op een omvormer zijn aangesloten, kan een fout in één motor ertoe leiden dat de omvormer uitschakelt, waardoor alle motoren worden stopgezet. Oplossing: Installeer een 1:1 scheidingstransformator aan de uitgangszijde van de omvormer om foutstromen van de omvormer te isoleren.

6. Labeling van in- en uitgangen voor eenvoudig onderhoud

PLC-systemen kunnen complex zijn, met talrijke ingangs- en uitgangsrelaisterminals. Om het oplossen van problemen te vergemakkelijken:

Maak een tabel op basis van het elektrische schema en plaats deze op het bedieningspaneel of de kast. Vermeld elk PLC-ingangs- en uitgangsterminalnummer samen met de bijbehorende elektrische symbolen en Chinese namen.

Ontwikkel een PLC-ingangs-uitgangslogica-functietabel om de logische relaties tussen ingangs- en uitgangscircuits tijdens bedrijf te illustreren. Met deze tafels kunnen ervaren elektriciens onderhoud uitvoeren zonder blauwdrukken.

7. Foutdiagnose met behulp van programmalogica

Omdat er verschillende PLC-types in gebruik zijn, worden ladderdiagrammen voor geavanceerde PLC's zoals de S7 - 300 vaak in geheugensteuncode geschreven. Effectieve ladderdiagrammen moeten annotaties van Chinese symbolen bevatten. Voor analyse van elektrische fouten wordt gewoonlijk de reverse lookup-methode gebruikt. Begin vanaf het foutpunt, identificeer het corresponderende PLC-uitgangsrelais en traceer de logische relaties die nodig zijn voor de activering ervan. De ervaring leert dat de meeste fouten uit één enkel punt voortkomen.

8. Beoordelen van PLC-zelffouten

PLC's zijn zeer betrouwbaar en hebben een laag uitvalpercentage. Hardwareschade of softwarefouten in PLC's en CPU's zijn zeldzaam. Het is onwaarschijnlijk dat PLC-ingangspunten defect raken, tenzij ze worden blootgesteld aan hoogspanningsinbraak. PLC-uitgangsrelaiscontacten hebben een lange levensduur, tenzij ze overbelast worden door externe kortsluiting of een slecht ontwerp. Concentreer u bij het oplossen van problemen op elektrische randcomponenten in plaats van op PLC-hardware- of softwareproblemen. Deze aanpak versnelt reparaties en minimaliseert productiestilstand.

9. Volledig gebruik maken van software- en hardwarebronnen

Commando's die niet betrokken zijn bij regellussen of die vóór de lus zijn geactiveerd, kunnen worden uitgesloten van de PLC.

Voor meerdere commando's die één taak besturen, sluit u ze extern parallel aan voordat u ze koppelt aan een enkel invoerpunt.

Gebruik interne zachte componenten van de PLC en tussenliggende statussen om de programmacontinuïteit te verbeteren en de ontwikkeling te vergemakkelijken. Dit verlaagt ook de hardwarekosten.

Ontwerp waar mogelijk elke uitgang afzonderlijk voor eenvoudiger controle, inspectie en bescherming van andere circuits.

Voor uitgangen die voorwaartse en achterwaartse belastingen besturen, implementeert u vergrendeling zowel in het PLC-programma als extern om bidirectionele verplaatsing van de last te voorkomen.

Gebruik voor een noodstop een externe schakelaar om de stroom uit veiligheidsoverwegingen uit te schakelen.

10. Overige voorzorgsmaatregelen

Sluit nooit wisselstroomkabels aan op PLC-ingangsklemmen om schade te voorkomen.

Aardingsterminals moeten onafhankelijk worden geaard en mogen niet in serie worden aangesloten met andere apparatuur. Gebruik een aarddraad met een doorsnede van minimaal 2 mm².

Hulpvoedingen hebben een beperkte capaciteit en mogen alleen apparaten met een laag vermogen, zoals foto-elektrische sensoren, van stroom voorzien.

Sluit geen draden aan op ongebruikte PLC-adresklemmen.

Als er geen beveiligingsapparatuur in het PLC-uitgangscircuit is geïnstalleerd, zorg dan dat er zekeringen of andere beveiligingselementen in het externe circuit aanwezig zijn om te voorkomen dat kortsluitingen in de belasting het systeem beschadigen.