PLC kapsamlı arıza nedenleri

1.

Topraklama Sorunları

PLC sistemi için topraklama gereksinimleri nispeten katıdır. Bağımsız, özel bir topraklama sistemine sahip olmak en iyisidir. Ayrıca PLC ile ilgili diğer ekipmanların güvenilir şekilde topraklanmasına dikkat edilmelidir.

Birden fazla devre topraklama noktası birbirine bağlandığında beklenmedik akımlar akabilir ve mantık hatalarına veya devrelerin zarar görmesine neden olabilir.

Farklı toprak potansiyellerinin nedeni genellikle topraklama noktalarının fiziksel alanda çok uzak olmasıdır. Birbirine uzak cihazlar iletişim kabloları veya sensörler ile bağlandığında, kablo ile toprak arasındaki akım tüm devre boyunca akacaktır. Büyük ekipmanın yük akımı, kısa mesafede bile kendi potansiyeli ile toprak potansiyeli arasında değişebilir veya elektromanyetik etkiler yoluyla doğrudan öngörülemeyen akımlar üretebilir.

Uygun olmayan topraklama noktalarına sahip güç kaynakları arasında, devrede yıkıcı akımlar akarak ekipmana zarar verebilir.

PLC sistemleri genellikle tek nokta topraklama yöntemini kullanır. Ortak mod parazitine direnme yeteneğini geliştirmek için, analog sinyaller için korumalı kayan toprak teknolojisi kullanılabilir; yani, sinyal kablosunun koruyucu katmanı bir noktada topraklanır, sinyal döngüsü yüzer ve yalıtım direnci toprakla birlikte 50MΩ'dan az olmamalıdır.

2.

Parazit yönetimi

Endüstriyel alan ortamı, birçok yüksek ve düşük frekanslı parazitin bulunduğu nispeten zorludur. Bu parazitler genellikle saha ekipmanına bağlanan kablolar aracılığıyla PLC'ye iletilir.

Kabloların tasarımı, seçimi ve montajı sırasında topraklama önlemlerinin yanı sıra bazı parazit önleyici önlemlerin de alınması gerekir:

(1) Analog sinyaller küçük sinyallerdir ve harici girişimlerden kolayca etkilenirler, bu nedenle çift ekranlı kablolar kullanılmalıdır;

(2) Harici parazitlerin ve yüksek hızlı darbe sinyallerinin düşük seviyeli sinyallere müdahale etmesini önlemek amacıyla yüksek hızlı darbe sinyalleri için (darbe sensörleri, sayma kodlayıcıları vb. gibi) korumalı kablolar kullanılmalıdır;

(3) PLC'ler arasındaki iletişim kablosunun frekansı yüksektir. Genel olarak üreticinin sağladığı kablo seçilmelidir. Gereksinimler yüksek değilse ekranlanmış bükümlü çift kablo seçilebilir.

(4) Analog sinyal hatları ve DC sinyal hatları, AC sinyal hatlarıyla aynı kablo kanalından geçirilemez;

(5) Kontrol kabinine giren ve çıkan ekranlı kablolar topraklanmalı ve kablo terminalleri yoluyla doğrudan ekipmana bağlanmamalıdır;

(6) AC sinyalleri, DC sinyalleri ve analog sinyaller aynı kabloyu paylaşamaz ve güç kabloları sinyal kablolarından ayrı olarak döşenmelidir.

(7) Sahada bakım sırasında paraziti gidermek için aşağıdaki yöntemler kullanılabilir: etkilenen hatlar için korumalı kabloların kullanılması ve bunların yeniden döşenmesi; programa anti-parazit filtreleme kodları ekleme.

3.

Yanlış çalışmayı önlemek için kablolar arası kapasitansı ortadan kaldırın

Kablonun her iletkeni arasında bir kapasitans vardır ve kaliteli bir kablo bu kapasitansı belirli bir aralıkta sınırlayabilir.

Kablo nitelikli olsa bile kablo uzunluğu belirli bir uzunluğu aştığında hatlar arasındaki kapasitans gerekli değeri aşacaktır. Bu kablo PLC girişi için kullanıldığında, hatlar arasındaki kapasitans PLC'nin arızalanmasına neden olabilir ve bu da pek çok anlaşılmaz olaya neden olabilir.

Bu olgular temel olarak şu şekilde kendini gösterir: kablolama doğrudur ancak PLC'ye giriş yoktur; PLC'nin sahip olması gereken giriş orada yok ama olmaması gereken giriş var yani PLC girişleri birbirine müdahale ediyor. Bu sorunu çözmek için aşağıdakileri yapmalısınız:

(1) Bükülmüş damarlı kablolar kullanın;

(2) Kullanılan kablonun uzunluğunu kısaltmaya çalışın;

(3) Birbiriyle etkileşime giren girişler için ayrı kablolar kullanın;

(4) Korumalı kablo kullanın.

4.

Çıkış modülü seçimi

Çıkış modülleri transistör, çift yönlü tristör ve kontak tipine ayrılmıştır:

(1) Transistör tipi en hızlı anahtarlama hızına (genellikle 0,2 ms) sahiptir, ancak en küçük yük kapasitesine sahiptir, yaklaşık 0,2~0,3A, 24VDC. Hızlı anahtarlama ve sinyal bağlantısı olan ekipmanlar için uygundur. Genellikle frekans dönüştürme ve DC cihazları gibi sinyallere bağlanır. Transistör kaçak akımının yük üzerindeki etkisine dikkat edilmelidir.

(2) Tristör tipinin avantajları, kontaklarının olmaması, AC yük özelliklerine sahip olması ve küçük yük kapasitesine sahip olmasıdır.

(3) Röle çıkışı AC ve DC yük özelliklerine ve büyük yük kapasitesine sahiptir. Geleneksel kontrolde genellikle ilk olarak röle kontak tipi çıkış kullanılır. Dezavantajı ise anahtarlama hızının yavaş olması, genellikle 10 ms civarında olması ve yüksek frekanslı anahtarlama uygulamaları için uygun olmamasıdır.

5.

İnverter aşırı gerilim ve aşırı akım işleme

(1) Motoru yavaşlatmak için verilen hız azaltıldığında, motor rejeneratif frenleme durumuna girer ve motor tarafından invertöre geri beslenen enerji de yüksektir. Bu enerji filtre kondansatöründe depolanarak kondansatör üzerindeki voltajın artmasına ve DC aşırı gerilim korumasının ayar değerine hızlı bir şekilde ulaşmasına neden olarak invertörün alarm vermesine neden olur.

Çözüm, invertörün dışına bir frenleme direnci eklemek ve bu direnci, motor tarafından DC tarafına geri beslenen rejeneratif elektrik enerjisini tüketmek için kullanmaktır.

(2) İnvertör birden fazla küçük motora bağlanır. Küçük motorlardan birinde aşırı akım arızası meydana geldiğinde, invertör bir aşırı akım arıza alarmı vererek invertörün alarm vermesine ve böylece diğer normal küçük motorların çalışmasının durmasına neden olur.

Çözüm: İnverterin çıkış tarafına 1:1 izolasyon transformatörü takın. Bir veya daha fazla küçük motorda aşırı akım arızası olduğunda, arıza akımı invertör yerine doğrudan transformatörü etkileyecek ve böylece invertörün hata vermesi önlenecektir. Deneyden sonra iyi çalışıyor ve daha önce normal motorların durmasıyla ilgili arıza oluşmadı.

6.

Giriş ve çıkışlar kolay bakım için etiketlenmiştir

PLC karmaşık bir sistemi kontrol eder. Görebildiğiniz tek şey, tıpkı düzinelerce pinli bir entegre devre gibi, iki sıra kademeli giriş ve çıkış röle terminalleri, karşılık gelen gösterge ışıkları ve PLC numaralarıdır. Arızalı bir cihazı tamir etmek için şematik diyagrama bakmayan kimse çaresiz kalacak ve arızayı bulma hızı çok yavaş olacaktır. Bu durumu göz önünde bulundurarak, elektrik şematik diyagramına dayalı bir tablo çizip, her bir PLC giriş ve çıkış terminal numarasına karşılık gelen elektrik sembolünü ve Çince adını belirten, buna benzer şekilde ekipmanın konsoluna veya kontrol kabinine yapıştırıyoruz. entegre devrenin her pininin işlevsel açıklaması.

Bu giriş ve çıkış tablosuyla, çalışma sürecini anlayan veya bu ekipmanın merdiven şemasına aşina olan elektrikçiler bakıma başlayabilir.

Ancak çalışma sürecine aşina olmayan ve merdiven diyagramlarını okuyamayan elektrikçilerin başka bir tablo çizmeleri gerekir: PLC giriş ve çıkış mantık fonksiyon tablosu. Bu tablo aslında çoğu işlem sürecinde giriş devresi (tetikleme elemanı, ilgili eleman) ve çıkış devresi (aktüatör) arasındaki mantıksal yazışmayı açıklamaktadır.

Uygulama, giriş-çıkış yazışma tablosunu ve giriş-çıkış mantık fonksiyon tablosunu ustaca kullanırsanız, elektrik arızalarını çizim yapmadan kolayca onarabileceğinizi kanıtlamıştır.

7.

Program Mantığı Yoluyla Hataların Çıkarılması

Günümüzde endüstride yaygın olarak kullanılan birçok PLC türü bulunmaktadır. Düşük seviyeli PLC'ler için merdiven diyagramı talimatları benzerdir. S7-300 gibi orta ve üst düzey makineler için birçok program, dil tabloları kullanılarak yazılır.

Pratik merdiven diyagramlarında Çince sembol açıklamaları bulunmalıdır, aksi takdirde okunması zor olacaktır. Merdiven şemasını okumadan önce ekipman süreci veya operasyon süreci hakkında genel bir anlayışa sahip olursanız işiniz daha kolay görünecektir.

Elektriksel arıza analizi yapılacaksa genel olarak geriye doğru arama yöntemi veya ters muhakeme yöntemi kullanılır yani giriş-çıkış yazışma tablosuna göre arıza noktasından ilgili PLC çıkış rölesi bulunur ve ardından mantıksal eylemini tatmin eden ilişki tersine döner.

Deneyimler, bir sorun bulunursa arızanın temel olarak ortadan kaldırılabileceğini göstermektedir çünkü ekipmanda iki veya daha fazla arıza noktasının aynı anda oluşması nadirdir.

8.

PLC kendi kendine hata kararı

Genel anlamda PLC, arıza oranı çok düşük olan son derece güvenilir bir cihazdır. PLC ve CPU gibi donanımlara zarar verme veya yazılım hatalarından etkilenme ihtimali neredeyse sıfırdır. Güçlü elektrik girişiminden kaynaklanmadığı sürece PLC giriş noktası neredeyse hiç zarar görmez. PLC çıkış rölesinin normalde açık noktası, çevresel yük kısa devre olmadığı veya tasarımın mantıksız olmadığı ve yük akımının nominal aralığı aşmadığı sürece uzun kontak ömrüne sahip olacaktır.

Bu nedenle elektriksel arıza noktalarını ararken PLC'nin çevresel elektriksel bileşenlerine odaklanmalıyız ve her zaman PLC donanımında veya programında bir sorun olduğundan şüphelenmemeliyiz. Arızalı ekipmanın hızlı bir şekilde onarılması ve üretime devam edilmesi için bu çok önemlidir.

Bu nedenle, yazar tarafından tartışılan PLC kontrol devresinin elektriksel arıza denetimi ve onarımı, PLC'nin kendisine değil, PLC tarafından kontrol edilen devredeki çevresel elektrik bileşenlerine odaklanmaktadır.

9.

Yazılım ve donanım kaynaklarının tam ve makul şekilde kullanılması

(1) Kontrol döngüsüne katılmayan veya döngüden önce girilen talimatların PLC'ye bağlanmasına gerek yoktur;

(2) Birden fazla talimat bir görevi kontrol ettiğinde, bunlar PLC'nin dışına paralel olarak bağlanabilir ve daha sonra bir giriş noktasına bağlanabilir;

(3) Programın eksiksiz, tutarlı ve geliştirilmesi kolay olması için PLC'nin dahili fonksiyonel yumuşak bileşenlerinden tam olarak yararlanın ve ara durumu tam olarak çağırın. Aynı zamanda donanım yatırımını da azaltır ve maliyetleri düşürür;

(4) Koşullar izin veriyorsa, her bir çıkışı bağımsız yapmak en iyisidir; bu, kontrol ve inceleme için uygundur ve aynı zamanda diğer çıkış devrelerini de korur; bir çıkış noktası arızalandığında, bu yalnızca karşılık gelen çıkış devresinin kontrolü kaybetmesine neden olur;

(5) Çıkış ileri/geri kontrollü bir yükse, yalnızca PLC dahili programının birbirine kilitlenmesi gerekmez, aynı zamanda yükün her iki yönde de hareket etmesini önlemek için PLC dışında da önlemler alınmalıdır;

(6) Güvenliği sağlamak için PLC acil durdurması harici bir anahtar kullanılarak kesilmelidir.

10.

Diğer hususlar

(1) PLC'nin yanmasını önlemek için AC güç kablosunu giriş terminaline bağlamayın;

(2) Topraklama terminali bağımsız olarak topraklanmalı ve diğer ekipmanın topraklama terminaline seri olarak bağlanmamalıdır. Topraklama kablosunun kesit alanı 2mm²'den az olmamalıdır;

(3) Yardımcı güç kaynağı küçüktür ve yalnızca düşük güçlü cihazları (fotoelektrik sensörler vb.) çalıştırabilir;

(4) Bazı PLC'lerde belirli sayıda dolu nokta bulunur (örn. boş adres terminalleri), kabloları bağlamaz;

(5) PLC çıkış devresinde koruma olmadığında, yük kısa devresinden kaynaklanan hasarları önlemek için harici devreye sigorta gibi bir koruyucu cihaz seri olarak bağlanmalıdır.