10 สาเหตุและวิธีแก้ไขข้อผิดพลาดของระบบ PLC
10 สาเหตุและวิธีแก้ไขข้อผิดพลาดของระบบ PLC
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา PLC ได้กลายเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในการผลิตภาคอุตสาหกรรม เมื่อมีการใช้งานเพิ่มมากขึ้น การดูแลให้การทำงานของระบบมีความเสถียรจึงเป็นสิ่งสำคัญ แม้ว่า PLC เองก็มีความน่าเชื่อถือสูง แต่การทำงานที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้เกิดปัญหาได้ ต่อไปนี้คือสาเหตุและวิธีแก้ไขข้อผิดพลาดทั่วไป 10 ประการ:
1. ปัญหาการต่อสายดิน
ระบบ PLC มีข้อกำหนดการต่อสายดินที่เข้มงวด ขอแนะนำให้ใช้ระบบสายดินที่แยกจากกันโดยเฉพาะ และอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องทั้งหมดจะต้องต่อสายดินอย่างเหมาะสม การต่อสายดินที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้เกิดกระแสที่ไม่คาดคิด นำไปสู่ข้อผิดพลาดทางตรรกะหรือความเสียหายของวงจร จุดต่อสายดินควรอยู่ใกล้กัน โดยทั่วไประบบ PLC จะใช้การต่อลงดินแบบจุดเดียว เพื่อความสามารถในการรบกวนในโหมดต่อต้านทั่วไปที่ได้รับการปรับปรุง สัญญาณแอนะล็อกสามารถใช้เทคโนโลยีกราวด์ลอยตัวที่มีฉนวนป้องกันได้
2. การจัดการกับการรบกวน
ไซต์งานอุตสาหกรรมมีแนวโน้มที่จะเกิดการรบกวนด้วยความถี่สูงและต่ำ ซึ่งมักส่งผ่านสายเคเบิลที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์ในไซต์งาน นอกเหนือจากการต่อสายดินที่เหมาะสมแล้ว ควรใช้มาตรการป้องกันการรบกวนต่อไปนี้ในการออกแบบ การเลือก และการติดตั้งสายเคเบิล:
สำหรับสัญญาณแอนะล็อก ให้ใช้สายเคเบิลที่มีฉนวนสองชั้น
สำหรับสัญญาณพัลส์ความเร็วสูง ให้ใช้สายเคเบิลที่มีฉนวนหุ้ม
สำหรับสายสื่อสาร PLC ให้ใช้สายเคเบิลที่ผู้ผลิตให้มา หรือสายเคเบิลตีเกลียวคู่แบบมีฉนวนหุ้ม
อย่าเดินสายสัญญาณอะนาล็อก สายสัญญาณ DC และสายสัญญาณ AC ในท่อร้อยสายเดียวกัน
สายเคเบิลหุ้มฉนวนที่นำเข้าหรือจากตู้ควบคุมจะต้องเชื่อมต่อโดยตรงกับอุปกรณ์โดยไม่ผ่านขั้วต่อ
สัญญาณ AC, สัญญาณ DC และสัญญาณอะนาล็อกไม่ควรใช้สายเคเบิลเส้นเดียวกัน สายไฟและสายสัญญาณควรเดินแยกกัน
เคล็ดลับการบำรุงรักษานอกสถานที่เพื่อจัดการกับสัญญาณรบกวน ได้แก่ การใช้สายเคเบิลที่มีฉนวนหุ้มสำหรับสายที่ได้รับผลกระทบและติดตั้งใหม่ รวมถึงการเพิ่มโค้ดกรองการป้องกันสัญญาณรบกวนให้กับโปรแกรม
3. ขจัดความจุระหว่างสายเพื่อป้องกันการทำงานผิดพลาด
สายเคเบิลมีความจุไฟฟ้าระหว่างตัวนำ แม้แต่สายเคเบิลที่ผ่านการรับรองก็อาจมีความจุมากเกินไปได้หากความยาวเกินขีดจำกัดที่แนะนำ เมื่อใช้กับอินพุต PLC สิ่งนี้อาจทำให้เกิดการทำงานผิดพลาด เช่น สัญญาณอินพุตไม่ถูกต้องหรือหายไป โซลูชั่นประกอบด้วย:
การใช้สายเคเบิลที่มีแกนบิด
ลดความยาวสายเคเบิลให้เหลือน้อยที่สุด
การแยกอินพุตรบกวนออกเป็นสายเคเบิลต่างๆ
การใช้สายเคเบิลที่มีฉนวนหุ้ม
4. การเลือกโมดูลเอาท์พุต
โมดูลเอาท์พุตมีสามประเภท: ทรานซิสเตอร์, ไตรแอค และรีเลย์:
โมดูลประเภททรานซิสเตอร์มีความเร็วในการสวิตชิ่งที่เร็วที่สุด (โดยทั่วไปคือ 0.2 มิลลิวินาที) แต่มีความสามารถในการโหลดต่ำสุด (0.2 - 0.3 A, 24 VDC) เหมาะสำหรับอุปกรณ์สวิตชิ่งเร็วและอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับสัญญาณ เช่น อินเวอร์เตอร์และอุปกรณ์ DC พิจารณาผลกระทบจากกระแสไฟรั่วของทรานซิสเตอร์ต่อโหลด
โมดูลประเภท Triac มีหน้าสัมผัสน้อยกว่าและเหมาะสำหรับโหลดไฟฟ้ากระแสสลับ แต่มีความจุโหลดจำกัด
โมดูลประเภทรีเลย์รองรับโหลด AC และ DC และมีความสามารถในการรับน้ำหนักสูง โดยทั่วไปจะใช้ในการควบคุมแบบเดิมๆ แต่มีความเร็วในการสลับที่ช้ากว่า (ประมาณ 10 ms) ทำให้ไม่เหมาะกับการใช้งานที่มีความถี่สูง
5. การจัดการอินเวอร์เตอร์เกิน - แรงดันและกระแสเกิน
เมื่อลดค่าที่กำหนดเพื่อทำให้มอเตอร์ช้าลง มอเตอร์จะเข้าสู่สถานะการเบรกแบบสร้างพลังงานใหม่ มอเตอร์จ่ายพลังงานกลับไปยังอินเวอร์เตอร์ ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุตัวกรองเพิ่มขึ้นและกระตุ้นการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน วิธีแก้ไข: ติดตั้งตัวต้านทานเบรกภายนอกเพื่อกระจายพลังงานที่สร้างใหม่
เมื่อมีการเชื่อมต่อมอเตอร์ขนาดเล็กหลายตัวเข้ากับอินเวอร์เตอร์ ข้อผิดพลาดในมอเตอร์ตัวเดียวอาจทำให้อินเวอร์เตอร์ตัดการทำงาน และหยุดมอเตอร์ทั้งหมดได้ วิธีแก้ไข: ติดตั้งหม้อแปลงแยก 1:1 ที่ด้านเอาท์พุตของอินเวอร์เตอร์เพื่อแยกกระแสฟอลต์ออกจากอินเวอร์เตอร์
6. การติดฉลากอินพุตและเอาต์พุตเพื่อการบำรุงรักษาง่าย
ระบบ PLC อาจมีความซับซ้อน โดยมีเทอร์มินัลรีเลย์อินพุตและเอาต์พุตจำนวนมาก เพื่ออำนวยความสะดวกในการแก้ไขปัญหา:
สร้างตารางตามแผนผังไฟฟ้าและวางไว้บนแผงควบคุมหรือตู้ แสดงรายการหมายเลขเทอร์มินัลอินพุตและเอาต์พุต PLC แต่ละรายการ พร้อมด้วยสัญลักษณ์ทางไฟฟ้าและชื่อภาษาจีนที่เกี่ยวข้อง
พัฒนาตารางฟังก์ชันตรรกะอินพุต - เอาท์พุต PLC เพื่อแสดงความสัมพันธ์เชิงตรรกะระหว่างวงจรอินพุตและเอาต์พุตระหว่างการทำงาน ด้วยตารางเหล่านี้ ช่างไฟฟ้าที่มีประสบการณ์จึงสามารถดำเนินการบำรุงรักษาได้โดยไม่ต้องมีพิมพ์เขียว
7. การวินิจฉัยข้อผิดพลาดโดยใช้โปรแกรมลอจิก
เนื่องจากมีการใช้งาน PLC หลายประเภท แลดเดอร์ไดอะแกรมสำหรับ PLC ระดับไฮเอนด์ เช่น S7 - 300 มักจะเขียนด้วยโค้ดช่วยจำ ไดอะแกรมแลดเดอร์ที่มีประสิทธิภาพควรมีคำอธิบายประกอบสัญลักษณ์ภาษาจีน สำหรับการวิเคราะห์ข้อผิดพลาดทางไฟฟ้า มักใช้วิธีค้นหาแบบย้อนกลับ เริ่มจากจุดความผิดปกติ ระบุรีเลย์เอาท์พุต PLC ที่สอดคล้องกัน และติดตามย้อนกลับความสัมพันธ์ทางลอจิคัลที่จำเป็นสำหรับการเปิดใช้งาน ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าข้อบกพร่องส่วนใหญ่เกิดจากจุดเดียว
8. การตัดสินข้อผิดพลาดของตนเองของ PLC
PLC มีความน่าเชื่อถือสูงและมีอัตราความล้มเหลวต่ำ ความเสียหายของฮาร์ดแวร์หรือข้อผิดพลาดของซอฟต์แวร์ใน PLC และ CPU นั้นเกิดขึ้นได้ยาก จุดอินพุต PLC ไม่น่าจะล้มเหลวเว้นแต่จะถูกไฟฟ้าแรงสูงบุกรุก หน้าสัมผัสรีเลย์เอาท์พุต PLC มีอายุการใช้งานยาวนาน เว้นแต่จะมีการโอเวอร์โหลดเนื่องจากการลัดวงจรภายนอกหรือการออกแบบที่ไม่ดี เมื่อแก้ไขปัญหา ให้มุ่งเน้นไปที่ส่วนประกอบทางไฟฟ้าต่อพ่วง แทนที่จะสงสัยปัญหาฮาร์ดแวร์หรือซอฟต์แวร์ของ PLC วิธีการนี้จะช่วยเร่งการซ่อมแซมและลดเวลาหยุดทำงานของการผลิตให้เหลือน้อยที่สุด
9. การใช้ทรัพยากรซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์อย่างเต็มที่
คำสั่งที่ไม่เกี่ยวข้องกับลูปควบคุมหรือเปิดใช้งานก่อนที่ลูปจะสามารถแยกออกจาก PLC ได้
สำหรับคำสั่งหลายคำสั่งที่ควบคุมงานเดียว ให้เชื่อมต่อคำสั่งเหล่านั้นแบบขนานภายนอกก่อนที่จะลิงก์ไปยังจุดอินพุตเดียว
ใช้ส่วนประกอบอ่อนภายในของ PLC และสถานะขั้นกลางเพื่อเพิ่มความต่อเนื่องของโปรแกรมและทำให้การพัฒนาง่ายขึ้น นอกจากนี้ยังช่วยลดต้นทุนด้านฮาร์ดแวร์อีกด้วย
หากเป็นไปได้ ให้ออกแบบแต่ละเอาต์พุตแยกกันเพื่อให้ควบคุม ตรวจสอบ และป้องกันวงจรอื่นๆ ได้ง่ายขึ้น
สำหรับเอาต์พุตที่ควบคุมโหลดไปข้างหน้าและย้อนกลับ ให้ใช้การประสานทั้งในโปรแกรม PLC และภายนอกเพื่อป้องกันการเคลื่อนที่ของโหลดแบบสองทิศทาง
สำหรับการหยุดฉุกเฉิน ให้ใช้สวิตช์ภายนอกเพื่อตัดไฟเพื่อความปลอดภัย
10. ข้อควรระวังอื่นๆ
ห้ามเชื่อมต่อสายไฟ AC เข้ากับขั้วอินพุต PLC เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหาย
ขั้วต่อสายดินควรต่อสายดินแยกกัน ไม่ควรต่ออนุกรมกับอุปกรณ์อื่น ใช้สายดินที่มีพื้นที่หน้าตัดอย่างน้อย 2 มม.²
แหล่งจ่ายไฟเสริมมีความจุจำกัด และควรจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานต่ำ เช่น เซ็นเซอร์โฟโตอิเล็กทริคเท่านั้น
อย่าเชื่อมต่อสายไฟเข้ากับเทอร์มินัลที่อยู่ PLC ที่ไม่ได้ใช้
หากไม่มีการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันในวงจรเอาต์พุต PLC ให้รวมฟิวส์หรือส่วนประกอบป้องกันอื่นๆ ในวงจรภายนอก เพื่อป้องกันไม่ให้โหลดลัดวงจรสร้างความเสียหายให้กับระบบ