10 Причини несправностей системи ПЛК та способи їх вирішення
10 Причини несправностей системи ПЛК та способи їх вирішення
В останні роки ПЛК стали незамінними в промисловому виробництві. Оскільки їх використання розширюється, забезпечення стабільної роботи системи стає вирішальним. Хоча ПЛК самі по собі дуже надійні, неправильна робота може призвести до проблем. Ось 10 поширених причин несправності та способів їх усунення:
1. Питання заземлення
Системи ПЛК мають суворі вимоги до заземлення. Рекомендується незалежна спеціальна система заземлення, а все супутнє обладнання має бути належним чином заземлено. Неправильне заземлення може спричинити несподівані струми, що призведе до логічних помилок або пошкодження схеми. Точки заземлення повинні бути близько одна до одної. Системи ПЛК зазвичай використовують одноточкове заземлення. Для покращеної здатності проти синфазних перешкод аналогові сигнали можуть використовувати технологію екранованого плаваючого заземлення.
2. Робота з перешкодами
Промислові об’єкти схильні до високочастотних і низькочастотних перешкод, які часто виникають через кабелі, підключені до обладнання на місці. Окрім належного заземлення, під час проектування, вибору та монтажу кабелю слід вжити таких заходів проти перешкод:
Для аналогових сигналів використовуйте кабелі з подвійним екрануванням.
Для високошвидкісних імпульсних сигналів використовуйте екрановані кабелі.
Для комунікаційних кабелів ПЛК використовуйте кабелі, що надаються виробником, або екрановані кабелі з витою парою.
Не прокладайте аналогові сигнальні лінії, сигнальні лінії постійного струму та сигнальні лінії змінного струму в одному каналі.
Екрановані кабелі, що вводяться до або від шаф управління, повинні бути безпосередньо підключені до пристроїв без проходження через клеми.
Сигнали змінного струму, сигнали постійного струму та аналогові сигнали не повинні використовувати один кабель. Силові та сигнальні кабелі слід прокладати окремо.
Поради щодо обслуговування на місці для усунення перешкод включають використання екранованих кабелів для пошкоджених ліній і їх повторне встановлення, а також додавання коду фільтрації перешкод до програми.
3. Усунення міждротової ємності для запобігання неправильній роботі
Кабелі мають власну ємність між провідниками. Навіть кваліфіковані кабелі можуть мати надмірну ємність, якщо їх довжина перевищує рекомендовані межі. У разі використання для входів ПЛК це може спричинити неправильні операції, наприклад неправильні або відсутні вхідні сигнали. Рішення включають:
Використання кабелів зі скрученими жилами.
Мінімізація довжини кабелю.
Розділення заважаючих входів на різні кабелі.
Використання екранованих кабелів.
4. Вибір модулів виводу
Вихідні модулі бувають трьох типів: транзисторні, симисторні та релейні:
Модулі транзисторного типу пропонують найшвидшу швидкість перемикання (зазвичай 0,2 мс), але мають найменшу навантажувальну здатність (0,2 - 0,3 A, 24 В постійного струму). Вони підходять для пристроїв швидкої комутації та сигнального обладнання, такого як інвертори та пристрої постійного струму. Розглянемо вплив струму витоку транзистора на навантаження.
Модулі симисторного типу є менш контактними та підходять для навантажень змінного струму, але мають обмежену навантажувальну здатність.
Модулі релейного типу підтримують навантаження змінного та постійного струму та мають високу навантажувальну здатність. Вони зазвичай використовуються в традиційному управлінні, але мають меншу швидкість перемикання (близько 10 мс), що робить їх непридатними для високочастотних програм.
5. Перевищення напруги та перевищення струму інвертора
При зниженні заданого значення для сповільнення двигуна він переходить у стан рекуперативного гальмування. Двигун подає енергію назад до інвертора, викликаючи підвищення напруги конденсатора фільтра та спрацьовуючи захист від перенапруги. Рішення: установіть зовнішній гальмівний резистор для розсіювання рекуперативної енергії.
Якщо до інвертора підключено кілька невеликих двигунів, несправність одного двигуна може призвести до відключення інвертора, зупиняючи всі двигуни. Рішення: встановіть роздільний трансформатор 1:1 на вихідній стороні інвертора, щоб ізолювати струми замикання від інвертора.
6. Маркування входів і виходів для простого обслуговування
Системи ПЛК можуть бути складними з численними вхідними та вихідними релейними терміналами. Щоб полегшити усунення несправностей:
Створіть таблицю на основі електричної схеми та розмістіть її на панелі керування або шафі. Перелічіть номер кожного вхідного та вихідного терміналу ПЛК разом із відповідними електричними символами та китайськими назвами.
Розробіть таблицю логічних функцій входу та виходу ПЛК, щоб проілюструвати логічні зв’язки між вхідними та вихідними схемами під час роботи. За допомогою цих таблиць досвідчені електрики можуть виконувати технічне обслуговування без креслень.
7. Діагностика несправностей за допомогою логіки програми
З використанням різних типів ПЛК сходові діаграми для ПЛК високого класу, таких як S7-300, часто записуються мнемонічним кодом. Ефективні сходові діаграми повинні включати анотації китайських символів. Для аналізу електричних несправностей зазвичай використовується метод зворотного пошуку. Почніть з точки несправності, визначте відповідне вихідне реле ПЛК і відстежте логічні зв’язки, необхідні для його активації. Досвід показує, що більшість несправностей походять з однієї точки.
8. Оцінка власних помилок ПЛК
ПЛК є високонадійними з низьким рівнем відмов. Пошкодження апаратного забезпечення або помилки програмного забезпечення в ПЛК і ЦП трапляються рідко. Вхідні точки ПЛК навряд чи вийдуть з ладу, якщо не піддадуться впливу високої напруги. Контакти вихідного реле ПЛК мають тривалий термін служби, якщо не перевантажені через зовнішнє коротке замикання або погану конструкцію. Під час усунення несправностей зосередьтеся на периферійних електричних компонентах, а не підозрюйте проблеми з апаратним чи програмним забезпеченням ПЛК. Такий підхід прискорює ремонт і мінімізує простої виробництва.
9. Повне використання програмного та апаратного забезпечення
Команди, не залучені до циклів керування або активовані до циклу, можуть бути виключені з ПЛК.
Для кількох команд, які керують одним завданням, з’єднайте їх паралельно зовні, перш ніж зв’язувати з однією точкою введення.
Використовуйте внутрішні програмні компоненти ПЛК і проміжні стани для підвищення безперервності програми та полегшення розробки. Це також зменшує витрати на обладнання.
Якщо це можливо, проектуйте кожен вихід окремо для полегшення контролю, перевірки та захисту інших ланцюгів.
Для виходів, що керують прямим і зворотним навантаженнями, реалізуйте блокування як у програмі ПЛК, так і ззовні, щоб запобігти двонаправленому переміщенню навантаження.
Для аварійної зупинки використовуйте зовнішній вимикач, щоб вимкнути живлення з міркувань безпеки.
10. Інші запобіжні заходи
Ніколи не підключайте лінії живлення змінного струму до вхідних клем ПЛК, щоб уникнути пошкодження.
Клеми заземлення повинні бути заземлені незалежно, а не з’єднані послідовно з іншим обладнанням. Використовуйте дріт заземлення з поперечним перерізом не менше 2 мм².
Допоміжні джерела живлення мають обмежену потужність і повинні живити лише малопотужні пристрої, такі як фотоелектричні датчики.
Не підключайте дроти до невикористовуваних адресних терміналів ПЛК.
Якщо у вихідному ланцюзі ПЛК не встановлено захисних пристроїв, включіть запобіжники або інші захисні елементи в зовнішнє коло, щоб запобігти пошкодженню системи коротким замиканням навантаження.