10 важных практических советов по ПЛК
10 важных практических советов по ПЛК
Освоение этих практических советов в повседневных приложениях ПЛК может повысить вашу эффективность и результативность. Вот десять ключевых техник, о которых следует помнить:
1. Проблемы с заземлением
Системы ПЛК предъявляют строгие требования к заземлению. Рекомендуется использовать независимую специальную систему заземления, а все связанное с ней оборудование должно быть надлежащим образом заземлено. Соединение нескольких точек заземления цепи может привести к возникновению непредвиденных токов, что приведет к логическим ошибкам или повреждению цепи. Это часто происходит, когда точки заземления физически разделены и соединены через кабели связи или датчики. В системах ПЛК обычно используется одноточечное заземление. Для повышения устойчивости к синфазным помехам для аналоговых сигналов можно использовать технологию экранированного плавающего заземления. Это предполагает одноточечное заземление экрана сигнального кабеля и плавающую сигнальную петлю с сопротивлением изоляции от земли не менее 50 МОм.
2. Борьба с помехами
Промышленные помещения подвержены высокочастотным и низкочастотным помехам, часто передаваемым через кабели, подключенные к оборудованию на объекте. Помимо надлежащего заземления, при проектировании, выборе и прокладке кабеля следует принять следующие меры против помех:
Для аналоговых сигналов используйте кабели с двойным экраном.
Для высокоскоростных импульсных сигналов используйте экранированные кабели, чтобы предотвратить внешние помехи и избежать помех сигналам низкого уровня.
В качестве кабелей связи ПЛК рекомендуется использовать кабели, поставляемые производителем. В менее ответственных приложениях можно использовать экранированную витую пару.
Не прокладывайте линии аналогового сигнала, линии сигнала постоянного тока и линии сигнала переменного тока в одном и том же кабелепроводе.
Экранированные кабели, входящие или выходящие из шкафов управления, должны быть заземлены непосредственно на оборудование, не проходя через клеммы.
Сигналы переменного тока, сигналы постоянного тока и аналоговые сигналы не должны передаваться по одному и тому же кабелю. Силовые кабели следует прокладывать отдельно от сигнальных кабелей.
Чтобы устранить помехи на месте, используйте экранированные кабели для затронутых линий и переустановите их. Альтернативно добавьте в программу код фильтрации помех.
3. Устранение межлинейной емкости для предотвращения неправильной работы.
Между проводниками любого кабеля существует ёмкость. Даже сертифицированные кабели имеют определенный диапазон емкости. Однако если длина кабеля превышает рекомендуемые пределы, линейная емкость может привести к сбоям в работе ПЛК. Это может привести к необъяснимым явлениям, таким как правильное подключение, но отсутствие реакции на вход ПЛК или помехи на входах ПЛК друг другу. Чтобы решить эту проблему:
Используйте кабели со витыми жилами.
Минимизируйте длину кабеля.
Отдельные мешающие входы с помощью выделенных кабелей.
Используйте экранированные кабели.
4. Выбор модулей вывода
Модули вывода доступны в транзисторном, симисторном и релейном исполнении:
Модули транзисторного типа обеспечивают самую высокую скорость переключения (обычно 0,2 мс), но имеют самую низкую нагрузочную способность (0,2–0,3 А, 24 В постоянного тока). Они подходят для устройств с быстрым переключением и сигналами и обычно используются с преобразователями частоты и устройствами постоянного тока. Обратите внимание на влияние тока утечки транзистора на нагрузки.
Модули триакового типа являются бесконтактными и подходят для нагрузок переменного тока, но имеют ограниченную нагрузочную способность.
Модули релейного типа поддерживают нагрузки переменного и постоянного тока и обладают высокой нагрузочной способностью. Обычно они являются лучшим выбором для традиционного управления, но имеют более медленную скорость переключения (около 10 мс), что делает их непригодными для высокочастотных приложений.
5. Обращение с повышенным напряжением и током инвертора
При уменьшении скорости путем уменьшения заданного значения двигатель может перейти в режим рекуперативного торможения. Энергия, возвращаемая в инвертор, повышает напряжение на конденсаторе фильтра, потенциально вызывая срабатывание защиты от перенапряжения. Чтобы решить эту проблему, добавьте внешний тормозной резистор, чтобы рассеять рекуперативную энергию.
Когда инвертор управляет несколькими небольшими двигателями, перегрузка по току в одном из двигателей может привести к отключению инвертора и остановке всех подключенных двигателей. Чтобы предотвратить это, установите изолирующий трансформатор 1:1 на выходной стороне инвертора. Это гарантирует, что токи повреждения ограничиваются трансформатором, защищая инвертор от отключения.
6. Маркировка входов и выходов для удобства обслуживания.
ПЛК управляют сложными системами с многочисленными входными и выходными релейными клеммами, световыми индикаторами и нумерацией ПЛК. Чтобы упростить устранение неполадок:
Создайте таблицу на основе электрической схемы и разместите ее на панели управления оборудованием или шкафу. Укажите номера входных и выходных клемм ПЛК, а также соответствующие электрические символы и названия на китайском языке.
Для тех, кто не знаком с рабочим процессом или лестничными диаграммами, разработайте таблицу логических функций ввода-вывода ПЛК. В этой таблице показаны логические связи между входными и выходными цепями во время работы.
7. Диагностика неисправностей с использованием программной логики
Учитывая большое разнообразие доступных ПЛК, инструкции в виде лестничных диаграмм для ПЛК начального уровня в целом схожи. Для ПЛК высокого класса, таких как S7-300, многие программы написаны в структурированном тексте. Практические лестничные диаграммы должны включать аннотации к китайским символам для облегчения понимания. При анализе электрических неисправностей обычно используется метод обратного поиска. Начиная с точки неисправности, найдите соответствующее выходное реле ПЛК и проследите логические связи, необходимые для его активации. Опыт показывает, что выявление одной проблемы обычно устраняет неисправность, поскольку одновременное появление нескольких неисправностей встречается редко.
8. Определение неисправностей ПЛК
ПЛК отличаются высокой надежностью и низким уровнем отказов. Сбои оборудования, такие как повреждение ПЛК или ЦП, а также ошибки программного обеспечения, практически отсутствуют. Точки входа ПЛК вряд ли выйдут из строя, если не подвергнутся воздействию высоковольтных помех. Аналогично, контакты выходных реле ПЛК имеют длительный срок службы, если только они не перегружены из-за короткого замыкания периферийной нагрузки или недостатков конструкции. При устранении неисправностей электрооборудования сосредоточьтесь на периферийных электрических компонентах, а не на подозрениях в аппаратных или программных проблемах ПЛК. Такой подход имеет решающее значение для быстрого ремонта и минимизации простоев производства.
9. Полное использование ресурсов программного обеспечения и оборудования.
Команды, не участвующие в контуре управления или активированные до начала контура, могут быть исключены из ПЛК.
Когда несколько команд управляют одной задачей, их можно подключить параллельно снаружи, прежде чем связывать с точкой входа.
Используйте внутренние программные компоненты ПЛК и промежуточные состояния для обеспечения целостности и непрерывности программы, что упрощает разработку и снижает затраты на оборудование.
По возможности держите каждый выход отдельно для облегчения управления и проверки, а также для защиты других выходных цепей. Неисправность в одной выходной точке повлияет только на соответствующую выходную цепь.
Для выходов, управляющих двунаправленными нагрузками, реализуйте блокировку как в программе ПЛК, так и снаружи, чтобы предотвратить двунаправленное перемещение нагрузки.
Для обеспечения безопасности при аварийной остановке ПЛК следует использовать внешние переключатели.
10. Другие меры предосторожности
Никогда не подключайте линии электропитания переменного тока к входным клеммам ПЛК, чтобы не повредить ПЛК.
Клеммы заземления должны быть заземлены независимо, а не соединены последовательно с другим оборудованием. Заземляющий провод должен иметь площадь поперечного сечения не менее 2 мм².
Вспомогательные источники питания имеют ограниченную мощность и могут питать только маломощные устройства, такие как фотоэлектрические датчики.
Некоторые ПЛК имеют определенное количество неиспользуемых адресных клемм. Не подключайте к ним провода.
Если в выходной цепи ПЛК нет защитного устройства, включите предохранители или другие защитные устройства во внешнюю цепь, чтобы предотвратить повреждение системы короткими замыканиями нагрузки.