Με τη συνεχή πρόοδο του βιομηχανικού αυτοματισμού, τα PLC έχουν γίνει αναπόσπαστο μέρος του βιομηχανικού ελέγχου και χρησιμοποιούνται ευρέως στη βιομηχανική παραγωγή. Ωστόσο, πολλοί μηχανικοί δεν είναι σίγουροι για τις τεχνικές συντήρησης, αντιμετώπισης προβλημάτων και λειτουργίας. Αυτό το άρθρο συνοψίζει ορισμένες εμπειρίες και συμβουλές που αποκτήθηκαν από τη χρήση PLC, οι οποίες ελπίζουμε ότι θα χρησιμεύσουν ως αναφορά για τους συνομηλίκους μας.
I. Είσοδοι και Έξοδοι PLC
Ένα μικρό PLC ελέγχει με ευελιξία ένα περίπλοκο σύστημα. Αυτό που είναι ορατό είναι δύο σειρές κλιμακωτών ακροδεκτών ρελέ εισόδου και εξόδου, οι αντίστοιχες ενδεικτικές λυχνίες και ο σειριακός αριθμός PLC-που μοιάζει πολύ με ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα με δεκάδες ακροδέκτες. Χωρίς να συμβουλευτείτε το σχηματικό διάγραμμα, οποιοσδήποτε επιχειρούσε να αντιμετωπίσει μια ελαττωματική συσκευή θα ήταν σε απώλεια και η διαδικασία εντοπισμού του σφάλματος θα ήταν εξαιρετικά αργή. Δεδομένης αυτής της κατάστασης, δημιουργήσαμε έναν πίνακα με βάση το ηλεκτρικό σχηματικό και τον δημοσιεύσαμε στην κονσόλα ελέγχου ή στον πίνακα ελέγχου του εξοπλισμού. Αυτός ο πίνακας παραθέτει τους αριθμούς ακροδεκτών για κάθε είσοδο και έξοδο PLC, μαζί με τα αντίστοιχα ηλεκτρικά τους σύμβολα και τα κινέζικα ονόματα-παρόμοια με τις λειτουργικές περιγραφές των ακίδων σε ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα.
Με αυτόν τον πίνακα I/O, ηλεκτρολόγοι που κατανοούν τη διαδικασία λειτουργίας ή είναι εξοικειωμένοι με το διάγραμμα κλίμακας της συσκευής μπορούν να προχωρήσουν στην αντιμετώπιση προβλημάτων. Ωστόσο, για ηλεκτρολόγους που δεν είναι εξοικειωμένοι με τη διαδικασία λειτουργίας και δεν μπορούν να διαβάσουν διαγράμματα σκάλας, είναι απαραίτητο να δημιουργήσετε έναν επιπλέον πίνακα: τον Πίνακα λογικών λειτουργιών I/O PLC. Αυτός ο πίνακας επεξηγεί αποτελεσματικά τις λογικές σχέσεις μεταξύ των κυκλωμάτων εισόδου (στοιχεία ενεργοποίησης και συσχετιζόμενα στοιχεία) και των κυκλωμάτων εξόδου (ενεργοποιητές) στις περισσότερες διαδικασίες λειτουργίας. Η πρακτική έχει δείξει ότι αν μπορείτε να χρησιμοποιήσετε επιδέξια τον πίνακα αντιστοιχίας I/O και τον πίνακα λογικής συναρτήσεων I/O, μπορείτε να αντιμετωπίσετε εύκολα ηλεκτρικά σφάλματα, ακόμη και χωρίς να ανατρέξετε στα σχηματικά.
II. Αντιμετώπιση προβλημάτων κυκλώματος εισόδου
Για να προσδιορίσετε εάν ένα συγκεκριμένο κύκλωμα εισόδου-όπως ένα κουμπί, ο διακόπτης περιορισμού ή η καλωδίωση- λειτουργεί σωστά, πατήστε το κουμπί (ή άλλη επαφή εισόδου) ενώ το PLC είναι ενεργοποιημένο (κατά προτίμηση σε κατάσταση μη-λειτουργίας για να αποτρέψετε την ακούσια ενεργοποίηση του εξοπλισμού). Αυτό θα βραχυκυκλώσει-το αντίστοιχο τερματικό εισόδου PLC στο κοινό τερματικό. Εάν ανάψει η ενδεικτική λυχνία εισόδου PLC που αντιστοιχεί στο κουμπί, σημαίνει ότι το κουμπί και η καλωδίωση του λειτουργούν κανονικά. Εάν η ένδειξη δεν ανάβει, το κουμπί μπορεί να είναι ελαττωματικό, μπορεί να υπάρχει κακή επαφή στην καλωδίωση ή το κύκλωμα μπορεί να έχει σπάσει.
III. Αντιμετώπιση προβλημάτων κυκλώματος εξόδου
Για σημεία εξόδου PLC (εδώ αναφέρονται μόνο στις εξόδους ρελέ), εάν η ενδεικτική λυχνία που αντιστοιχεί στο ενεργοποιούμενο αντικείμενο δεν ανάβει ενώ επιβεβαιώνεται ότι το PLC βρίσκεται σε λειτουργία, αυτό υποδηλώνει ότι η λογική συνάρτηση εισόδου-εξόδου του PLC για αυτό το ενεργοποιούμενο αντικείμενο δεν έχει ικανοποιηθεί. Με άλλα λόγια, υπάρχει σφάλμα στο κύκλωμα εισόδου. ελέγξτε το κύκλωμα εισόδου όπως περιγράφεται παραπάνω. Εάν η αντίστοιχη ενδεικτική λυχνία είναι αναμμένη αλλά ο ενεργοποιητής (όπως η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα ή ο επαφέας) δεν λειτουργεί, ελέγξτε πρώτα την τροφοδοσία και τις ασφάλειες ελέγχου της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας. Η απλούστερη μέθοδος είναι να χρησιμοποιήσετε έναν ελεγκτή τάσης για τη μέτρηση του κοινού ακροδέκτη του αντίστοιχου σημείου εξόδου PLC. Εάν ο ελεγκτής τάσης δεν ανάβει, μπορεί να υπάρχει σφάλμα τροφοδοσίας, όπως καμένη ασφάλεια. Εάν ανάψει ο ελεγκτής τάσης, η παροχή ρεύματος είναι καλή και η αντίστοιχη ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, ο επαφέας ή η καλωδίωση είναι ελαττωματικές. Εάν το σύστημα εξακολουθεί να μην λειτουργεί κανονικά μετά την αντιμετώπιση προβλημάτων της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας, του επαφέα και της καλωδίωσης, χρησιμοποιήστε ένα πολύμετρο: συνδέστε τον έναν αισθητήρα στον αντίστοιχο κοινό ακροδέκτη εξόδου και τον άλλο στο αντίστοιχο σημείο εξόδου PLC. Εάν η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα εξακολουθεί να μην λειτουργεί, αυτό υποδηλώνει σφάλμα στην καλωδίωση εξόδου.
Εάν η ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα λειτουργεί σε αυτό το σημείο, το πρόβλημα έγκειται στο σημείο εξόδου του PLC. Επειδή ο ελεγκτής τάσης μπορεί μερικές φορές να δίνει ψευδείς ενδείξεις, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια άλλη μέθοδος για ανάλυση: ρυθμίστε το πολύμετρο στο εύρος τάσης και μετρήστε την τάση μεταξύ του σημείου εξόδου του PLC και του κοινού ακροδέκτη. Εάν η τάση είναι μηδέν ή κοντά στο μηδέν, το σημείο εξόδου του PLC είναι κανονικό και το σφάλμα βρίσκεται στο περιφερειακό κύκλωμα. Εάν η τάση είναι υψηλή, σημαίνει ότι η αντίσταση επαφής αυτού του ακροδέκτη είναι πολύ υψηλή και ότι έχει υποστεί ζημιά. Επιπλέον, εάν η ενδεικτική λυχνία δεν ανάβει αλλά λειτουργεί η αντίστοιχη ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, ο επαφέας κ.λπ., αυτό μπορεί να υποδεικνύει ότι ο ακροδέκτης εξόδου έχει καεί λόγω υπερφόρτωσης ή βραχυκυκλώματος. Σε αυτήν την περίπτωση, αποσυνδέστε την εξωτερική καλωδίωση από τον ακροδέκτη εξόδου και χρησιμοποιήστε ένα πολύμετρο που έχει ρυθμιστεί στο εύρος αντίστασης για να μετρήσετε την αντίσταση μεταξύ του ακροδέκτη εξόδου και του κοινού ακροδέκτη. Εάν η αντίσταση είναι χαμηλή, σημαίνει ότι η επαφή είναι ελαττωματική. Εάν η αντίσταση είναι άπειρη, σημαίνει ότι η επαφή είναι άθικτη και η αντίστοιχη ενδεικτική λυχνία εξόδου είναι πιθανό να είναι το πρόβλημα.
IV. Λογική Έκπτωση προγράμματος
Υπάρχουν πολλοί τύποι PLC που χρησιμοποιούνται συνήθως στη βιομηχανία. Για PLC χαμηλού{1}}τελικού, οι οδηγίες του διαγράμματος σκάλας είναι σε μεγάλο βαθμό παρόμοιες. για μοντέλα μεσαίας-και-υψηλής-, όπως το S7-300, πολλά προγράμματα είναι γραμμένα σε πίνακες γλωσσών. Τα πρακτικά διαγράμματα σκάλας πρέπει να περιλαμβάνουν σχολιασμούς κινεζικών συμβόλων. διαφορετικά, είναι δύσκολο να διαβαστούν. Εάν έχετε μια γενική κατανόηση της διαδικασίας ή των διαδικασιών λειτουργίας του εξοπλισμού πριν εξετάσετε το διάγραμμα σκάλας, θα είναι ευκολότερο να το ερμηνεύσετε. Κατά την εκτέλεση ανάλυσης ηλεκτρικών σφαλμάτων, εφαρμόζεται γενικά η μέθοδος αντίστροφης ανίχνευσης{10}}γνωστή και ως μέθοδος οπισθοδρόμησης. Αυτό περιλαμβάνει τη χρήση του πίνακα αντιστοιχίας I/O για τον εντοπισμό του ρελέ εξόδου του PLC που αντιστοιχεί στο σημείο σφάλματος και στη συνέχεια τον εντοπισμό των λογικών σχέσεων που ενεργοποιούν τη λειτουργία του. Η εμπειρία δείχνει ότι μόλις εντοπιστεί ένα μεμονωμένο πρόβλημα, το σφάλμα μπορεί γενικά να αποκλειστεί, καθώς είναι σπάνιο δύο ή περισσότερα σημεία σφάλματος να συμβαίνουν ταυτόχρονα σε μία συσκευή.
Διάγνωση δυσλειτουργιών PLC
Σε γενικές γραμμές, τα PLC είναι εξαιρετικά αξιόπιστες συσκευές με πολύ χαμηλό ποσοστό αστοχίας. Ωστόσο, εξωτερικοί παράγοντες μπορούν επίσης να προκαλέσουν δυσλειτουργία τους.
Ένας διακόπτης προσέγγισης με τροφοδοτικό 220 V είχε δύο καλώδια επαφής σήματος εισόδου που μοιράζονται ένα καλώδιο 4 πυρήνων με τις γραμμές τροφοδοσίας 220 V του διακόπτη. Όταν ο διακόπτης απέτυχε και ένας ηλεκτρολόγος τον αντικατέστησε, κατά λάθος άλλαξαν το ουδέτερο καλώδιο του τροφοδοτικού με το κοινό καλώδιο εισόδου στο PLC. Αυτό προκάλεσε καύση τριών σημείων εισόδου PLC όταν αποκαταστάθηκε η τροφοδοσία.
Σε άλλη περίπτωση, η διάβρωση προκάλεσε θραύση στην ουδέτερη γραμμή του μετασχηματιστή ισχύος του συστήματος, με αποτέλεσμα η παροχή ρεύματος 220 V στο PLC να ανυψωθεί στα 380 V, γεγονός που έκαψε τη μονάδα ισχύος στο κάτω μέρος του PLC. Κατά τη διάρκεια της επακόλουθης ανόρθωσης, προστέθηκε ένας μετασχηματιστής ελέγχου απομόνωσης 380/220V.
Στο Siemens S7-200 PLC, οι κοινοί ακροδέκτες για τις εξόδους φέρουν την ένδειξη 1L, 2L, κ.λπ., ενώ οι ακροδέκτες εργασίας σημειώνονται ως AC L1 N. Το τροφοδοτικό +24V συμβολίζεται ως L+M. Αυτό μπορεί εύκολα να οδηγήσει σε σύγχυση για αρχάριους ή όσους έχουν περιορισμένη εμπειρία. Εάν το L+M αντιμετωπιστεί κατά λάθος ως ακροδέκτες τροφοδοσίας 220 V, το τροφοδοτικό 24 V του PLC θα καταστραφεί τη στιγμή που θα τροφοδοτηθεί το ρεύμα.
Η πιθανότητα βλάβης υλικού στο PLC, CPU ή παρόμοια στοιχεία ή σφάλματα χρόνου εκτέλεσης λογισμικού είναι σχεδόν μηδενική. Τα σημεία εισόδου PLC είναι επίσης απίθανο να καταστραφούν εκτός εάν προκληθούν από εισβολή υψηλής τάσης. Οι συνήθως ανοιχτές επαφές των ρελέ εξόδου PLC έχουν πολύ μεγάλη διάρκεια ζωής, υπό την προϋπόθεση ότι δεν υπάρχει βραχυκύκλωμα στο περιφερειακό φορτίο ή ελαττώματα σχεδιασμού που προκαλούν το ρεύμα φορτίου να υπερβαίνει το ονομαστικό εύρος. Επομένως, κατά την αντιμετώπιση ηλεκτρικών βλαβών, η εστίαση πρέπει να είναι στα περιφερειακά ηλεκτρικά εξαρτήματα του PLC. Μην υποθέτετε αυτόματα ότι φταίει το υλικό ή το πρόγραμμα PLC. Αυτό είναι ζωτικής σημασίας για τη γρήγορη επισκευή του ελαττωματικού εξοπλισμού και την επανέναρξη της παραγωγής. Κατά συνέπεια, κατά την αντιμετώπιση ηλεκτρικών βλαβών σε ένα κύκλωμα ελέγχου PLC, η εστίαση δεν πρέπει να είναι στο ίδιο το PLC, αλλά στα περιφερειακά ηλεκτρικά εξαρτήματα εντός του κυκλώματος ελέγχου.