10 dicas práticas essenciais sobre PLC
10 dicas práticas essenciais sobre PLC
Nas aplicações diárias de PLC, dominar essas dicas práticas pode aumentar sua eficiência e eficácia. Aqui estão dez técnicas principais a serem lembradas:
1. Problemas de aterramento
Os sistemas PLC possuem requisitos rigorosos de aterramento. Recomenda-se um sistema de aterramento independente e dedicado, e todos os equipamentos relacionados devem ser devidamente aterrados. A conexão de vários pontos de aterramento do circuito pode causar correntes inesperadas, levando a erros lógicos ou danos ao circuito. Isso geralmente ocorre quando os pontos de aterramento são fisicamente separados e conectados por meio de cabos de comunicação ou sensores. Os sistemas PLC normalmente usam aterramento de ponto único. Para aumentar a resistência à interferência de modo comum, a tecnologia de solo flutuante blindado pode ser usada para sinais analógicos. Isso envolve o aterramento de ponto único da blindagem do cabo de sinal e a flutuação do loop de sinal, com uma resistência de isolamento do terra não inferior a 50MΩ.
2. Lidando com Interferências
Os ambientes industriais são propensos a interferências de alta e baixa frequência, muitas vezes introduzidas através de cabos conectados a equipamentos no local. Além do aterramento adequado, as seguintes medidas anti-interferência devem ser tomadas no projeto, seleção e instalação do cabo:
Para sinais analógicos, use cabos com blindagem dupla.
Para sinais de pulso de alta velocidade, use cabos blindados para evitar interferência externa e evitar interferência com sinais de baixo nível.
Para cabos de comunicação PLC, são recomendados cabos fornecidos pelo fabricante. Em aplicações menos críticas, cabos de pares trançados blindados podem ser usados.
Não roteie linhas de sinal analógico, linhas de sinal DC e linhas de sinal AC no mesmo conduíte.
Os cabos blindados que entram ou saem dos gabinetes de controle devem ser aterrados diretamente ao equipamento, sem passar pelos terminais.
Sinais CA, sinais CC e sinais analógicos não devem compartilhar o mesmo cabo. Os cabos de alimentação devem ser roteados separadamente dos cabos de sinal.
Para resolver a interferência no local, use cabos blindados para as linhas afetadas e reinstale-os. Alternativamente, adicione código de filtragem anti-interferência ao programa.
3. Eliminando a capacitância linha a linha para evitar operação incorreta
Existe capacitância entre os condutores de qualquer cabo. Mesmo cabos qualificados possuem uma certa faixa de capacitância. No entanto, quando o comprimento do cabo excede os limites recomendados, a capacitância linha a linha pode causar operações incorretas do PLC. Isto pode resultar em fenômenos inexplicáveis, como fiação correta, mas nenhuma resposta de entrada do CLP ou entradas do CLP interferindo umas nas outras. Para resolver isso:
Use cabos com núcleos torcidos.
Minimize o comprimento do cabo.
Separe as entradas interferentes com cabos dedicados.
Use cabos blindados.
4. Selecionando Módulos de Saída
Os módulos de saída estão disponíveis nos tipos transistor, triac e relé:
Os módulos do tipo transistor oferecem a velocidade de comutação mais rápida (normalmente 0,2 ms), mas têm a menor capacidade de carga (0,2 - 0,3 A, 24 VCC). Eles são adequados para dispositivos de comutação rápida e relacionados a sinais e são comumente usados com conversores de frequência e dispositivos CC. Observe o impacto da corrente de fuga do transistor nas cargas.
Os módulos do tipo Triac não têm contato e são adequados para cargas CA, mas têm capacidade de carga limitada.
Módulos do tipo relé suportam cargas CA e CC e possuem alta capacidade de carga. Eles normalmente são a primeira escolha para controle convencional, mas têm uma velocidade de comutação mais lenta (cerca de 10 ms), tornando-os inadequados para aplicações de alta frequência.
5. Tratamento de sobretensão e sobrecorrente do inversor
Ao reduzir a velocidade diminuindo o valor ajustado, o motor pode entrar no modo de frenagem regenerativa. A energia devolvida ao inversor aumenta a tensão no capacitor do filtro, potencialmente acionando a proteção contra sobretensão. Para resolver isso, adicione um resistor de frenagem externo para dissipar a energia regenerativa.
Quando um inversor aciona vários motores pequenos, uma falha de sobrecorrente em um motor pode fazer com que o inversor desarme, parando todos os motores conectados. Para evitar isso, instale um transformador de isolamento 1:1 no lado de saída do inversor. Isto garante que as correntes de falta fiquem confinadas ao transformador, protegendo o inversor de desarme.
6. Rotulagem de entradas e saídas para fácil manutenção
Os CLPs controlam sistemas complexos com vários terminais de relé de entrada e saída, luzes indicadoras e numeração de CLP. Para simplificar a solução de problemas:
Crie uma tabela com base no esquema elétrico e coloque-a no painel de controle ou gabinete do equipamento. Liste cada número de terminal de entrada e saída do PLC junto com os símbolos elétricos correspondentes e nomes chineses.
Para aqueles que não estão familiarizados com o processo de operação ou diagramas ladder, desenvolva uma tabela de funções lógicas de entrada e saída do PLC. Esta tabela descreve as relações lógicas entre os circuitos de entrada e saída durante a operação.
7. Diagnóstico de falhas usando lógica de programa
Com a grande variedade de CLPs disponíveis, as instruções do diagrama ladder para CLPs de baixo custo são geralmente semelhantes. Para CLPs de última geração como o S7 - 300, muitos programas são escritos em texto estruturado. Os diagramas de escada práticos devem incluir anotações de símbolos chineses para facilitar a compreensão. Ao analisar falhas elétricas, o método de pesquisa reversa é comumente usado. A partir do ponto de falha, localize o relé de saída do CLP correspondente e rastreie as relações lógicas necessárias para sua ativação. A experiência mostra que a identificação de um problema normalmente resolve a falha, já que múltiplas falhas simultâneas são raras.
8. Julgando Falhas do PLC
Os PLCs são altamente confiáveis com baixa taxa de falhas. Falhas de hardware, como danos ao PLC ou CPU, ou erros de software, são quase inexistentes. É improvável que os pontos de entrada do CLP falhem, a menos que estejam sujeitos a interferência de alta tensão. Da mesma forma, os contatos do relé de saída do CLP têm uma longa vida útil, a menos que sejam sobrecarregados devido a curtos-circuitos na carga periférica ou falhas de projeto. Ao solucionar falhas elétricas, concentre-se nos componentes elétricos periféricos em vez de suspeitar de problemas de hardware ou software do PLC. Essa abordagem é crucial para reparos rápidos e minimização do tempo de inatividade da produção.
9. Fazendo uso total dos recursos de software e hardware
Comandos não envolvidos na malha de controle ou ativados antes da malha podem ser excluídos do PLC.
Quando vários comandos controlam uma única tarefa, eles podem ser conectados externamente em paralelo antes de serem vinculados a um ponto de entrada.
Utilize componentes flexíveis internos do PLC e estados intermediários para garantir a integridade e a continuidade do programa, facilitando o desenvolvimento e reduzindo os custos de hardware.
Sempre que possível, mantenha cada saída separada para facilitar o controle e a inspeção e para proteger outros circuitos de saída. Uma falha num ponto de saída afetará apenas o circuito de saída correspondente.
Para saídas que controlam cargas bidirecionais, implemente o intertravamento tanto no programa PLC quanto externamente para evitar movimento de carga bidirecional.
As paradas de emergência para PLCs devem usar interruptores externos para garantir a segurança.
10. Outras precauções
Nunca conecte linhas de alimentação CA aos terminais de entrada do CLP para evitar danos ao CLP.
Os terminais de aterramento devem ser aterrados de forma independente e não conectados em série com outros equipamentos. O fio terra deve ter uma seção transversal não inferior a 2 mm².
As fontes de alimentação auxiliares têm capacidade limitada e só podem alimentar dispositivos de baixa potência, como sensores fotoelétricos.
Alguns PLCs possuem um certo número de terminais de endereço não utilizados. Não conecte fios a eles.
Se não houver nenhum dispositivo de proteção no circuito de saída do CLP, inclua fusíveis ou outros dispositivos de proteção no circuito externo para evitar que curtos-circuitos na carga danifiquem o sistema.