10 Vzroki za napake sistema PLC in rešitve
10 Vzroki za napake sistema PLC in rešitve
V zadnjih letih so PLC-ji postali nepogrešljivi v industrijski proizvodnji. Ker se njihova uporaba širi, je postalo zagotavljanje stabilnega delovanja sistema ključnega pomena. Medtem ko so PLC-ji sami zelo zanesljivi, lahko nepravilno delovanje povzroči težave. Tu je 10 pogostih vzrokov za napake in rešitev:
1. Težave z ozemljitvijo
Sistemi PLC imajo stroge zahteve glede ozemljitve. Priporočljiv je neodvisen namenski sistem ozemljitve, vsa povezana oprema pa mora biti pravilno ozemljena. Nepravilna ozemljitev lahko povzroči nepričakovane tokove, kar vodi do logičnih napak ali poškodb vezja. Ozemljitvene točke morajo biti blizu druga drugi. PLC sistemi običajno uporabljajo enotočkovno ozemljitev. Za izboljšano zmožnost motenj v skupnem načinu lahko analogni signali uporabljajo tehnologijo zaščitene lebdeče zemlje.
2. Ravnanje z motnjami
Industrijska mesta so nagnjena k visoko- in nizkofrekvenčnim motnjam, ki jih pogosto povzročajo kabli, povezani z opremo na kraju samem. Poleg ustrezne ozemljitve je treba pri načrtovanju, izbiri in namestitvi kabla upoštevati naslednje ukrepe proti motnjam:
Za analogne signale uporabite kable z dvojnim oklopom.
Za visokohitrostne impulzne signale uporabite oklopljene kable.
Za komunikacijske kable PLC uporabite kable, ki jih je dobavil proizvajalec, ali kable z oklopljenimi sukanimi paricami.
Ne napeljite analognih signalnih vodov, enosmernih signalnih vodov in AC signalnih vodov v istem vodu.
Oklopljeni kabli, ki so vpeljani v krmilne omare ali iz njih, morajo biti neposredno povezani z napravami, ne da bi šli skozi sponke.
Signali AC, DC signali in analogni signali ne smejo deliti istega kabla. Napajalni in signalni kabli morajo biti napeljani ločeno.
Nasveti za vzdrževanje na kraju samem za odpravljanje motenj vključujejo uporabo oklopljenih kablov za prizadete linije in njihovo ponovno namestitev ter dodajanje kode za filtriranje proti motnjam v program.
3. Odstranitev medžične kapacitivnosti za preprečevanje nepravilnega delovanja
Kabli imajo inherentno kapacitivnost med vodniki. Celo kvalificirani kabli imajo lahko prekomerno kapacitivnost, če njihova dolžina presega priporočene meje. Pri uporabi za vhode PLC lahko to povzroči napačno delovanje, kot so nepravilni ali manjkajoči vhodni signali. Rešitve vključujejo:
Uporaba kablov z zvitimi jedri.
Zmanjšanje dolžine kabla.
Ločevanje motečih vhodov na različne kable.
Uporaba oklopljenih kablov.
4. Izbira izhodnih modulov
Izhodni moduli so na voljo v treh vrstah: tranzistorski, triac in relejni:
Tranzistorski moduli nudijo najhitrejšo preklopno hitrost (običajno 0,2 ms), vendar imajo najmanjšo nosilnost (0,2–0,3 A, 24 VDC). Primerni so za hitro preklopne naprave in opremo, povezano s signalom, kot so pretvorniki in naprave za enosmerni tok. Upoštevajte učinke toka uhajanja tranzistorja na obremenitve.
Moduli tipa triac so manj kontaktni in primerni za AC obremenitve, vendar imajo omejeno nosilnost.
Relejni moduli podpirajo AC in DC obremenitve in imajo visoko nosilnost. Običajno se uporabljajo pri običajnem krmiljenju, vendar imajo počasnejšo preklopno hitrost (približno 10 ms), zaradi česar niso primerni za visokofrekvenčne aplikacije.
5. Ravnanje s prenapetostjo in prenapetostjo razsmernika
Pri zmanjšanju dane vrednosti za upočasnitev motorja preide v stanje regenerativnega zaviranja. Motor vrne energijo nazaj v pretvornik, kar povzroči dvig napetosti filtrskega kondenzatorja in sproži prenapetostno zaščito. Rešitev: Namestite zunanji zavorni upor za odvajanje regenerativne energije.
Ko je na pretvornik priključenih več majhnih motorjev, lahko napaka v enem motorju povzroči izklop pretvornika in zaustavitev vseh motorjev. Rešitev: Namestite izolacijski transformator 1:1 na izhodno stran pretvornika, da ločite tokove napake iz pretvornika.
6. Označevanje vhodov in izhodov za enostavno vzdrževanje
PLC sistemi so lahko zapleteni s številnimi vhodnimi in izhodnimi relejnimi terminali. Za lažje odpravljanje težav:
Ustvarite tabelo na podlagi električne sheme in jo postavite na nadzorno ploščo ali omarico. Navedite vsako številko vhodne in izhodne sponke PLC skupaj z ustreznimi električnimi simboli in kitajskimi imeni.
Razvijte tabelo logičnih funkcij vhoda in izhoda PLC za ponazoritev logičnih razmerij med vhodnimi in izhodnimi vezji med delovanjem. S temi tabelami lahko izkušeni električarji izvajajo vzdrževanje brez načrtov.
7. Diagnostika napak z uporabo programske logike
Z različnimi tipi PLC-jev v uporabi so lestvični diagrami za vrhunske PLC-je, kot je S7 - 300, pogosto zapisani v mnemonični kodi. Učinkoviti lestvični diagrami morajo vključevati opombe kitajskih simbolov. Za analizo električnih napak se običajno uporablja metoda obratnega iskanja. Začnite od točke napake, identificirajte ustrezen izhodni rele PLC in izsledite logična razmerja, potrebna za njegovo aktiviranje. Izkušnje kažejo, da večina napak izvira iz ene same točke.
8. Ocenjevanje lastnih napak PLC-ja
PLC-ji so zelo zanesljivi z nizko stopnjo napak. Poškodbe strojne opreme ali napake programske opreme v PLC-jih in CPE-jih so redke. Vhodne točke PLC verjetno ne bodo odpovedale, razen če bodo izpostavljene vdoru visoke napetosti. Kontakti izhodnega releja PLC imajo dolgo življenjsko dobo, razen če so preobremenjeni zaradi zunanjih kratkih stikov ali slabe zasnove. Pri odpravljanju težav se osredotočite na periferne električne komponente, namesto da sumite na težave s strojno ali programsko opremo PLC. Ta pristop pospeši popravila in zmanjša čas izpada proizvodnje.
9. Polna uporaba virov programske in strojne opreme
Ukaze, ki niso vključeni v krmilne zanke ali aktivirane pred zanko, je mogoče izključiti iz PLC-ja.
Za več ukazov, ki nadzirajo eno nalogo, jih povežite vzporedno zunaj, preden se povežete z eno samo vhodno točko.
Uporabite notranje mehke komponente PLC-ja in vmesnih stanj za izboljšanje kontinuitete programa in lažji razvoj. To tudi zmanjša stroške strojne opreme.
Če je mogoče, načrtujte vsak izhod neodvisno za lažji nadzor, pregled in zaščito drugih vezij.
Za izhode, ki nadzorujejo obremenitve naprej in nazaj, implementirajte zaklepanje v programu PLC in zunaj, da preprečite dvosmerno premikanje obremenitev.
Za zaustavitev v sili uporabite zunanje stikalo za prekinitev napajanja zaradi varnosti.
10. Drugi previdnostni ukrepi
Nikoli ne priključujte električnih vodov za izmenični tok na vhodne priključke PLC, da preprečite poškodbe.
Ozemljitvene sponke morajo biti neodvisno ozemljene, ne pa zaporedno povezane z drugo opremo. Uporabite ozemljitveno žico s presekom najmanj 2 mm².
Pomožni napajalniki imajo omejeno zmogljivost in bi smeli napajati samo naprave z nizko porabo energije, kot so fotoelektrični senzorji.
Ne priključujte žic na neuporabljene naslovne terminale PLC.
Če v izhodnem vezju PLC ni nameščenih zaščitnih naprav, vključite varovalke ali druge zaščitne elemente v zunanje vezje, da preprečite, da bi kratki stiki bremena poškodovali sistem.