Odată cu progresul continuu al automatizării industriale, PLC-urile au devenit o parte indispensabilă a controlului industrial și sunt utilizate pe scară largă în producția industrială. Cu toate acestea, mulți ingineri nu sunt siguri de tehnicile lor de întreținere, depanare și operaționale. Acest articol rezumă câteva experiențe și sfaturi acumulate în urma utilizării PLC-urilor, care sperăm că vor servi drept referință pentru colegii noștri.
I. Intrări și ieșiri PLC
Un mic PLC controlează în mod flexibil un sistem complex. Ceea ce este vizibil sunt două rânduri de terminale eșalonate ale releului de intrare și ieșire, lumini indicatoare corespunzătoare și numărul de serie PLC-la fel ca un circuit integrat cu zeci de pini. Fără a consulta diagrama schematică, oricine încearcă să depaneze un dispozitiv defect ar fi în pierdere, iar procesul de identificare a defecțiunii ar fi extrem de lent. Având în vedere această situație, am creat un tabel pe baza schemei electrice și l-am postat pe consola de comandă sau dulapul de comandă a echipamentului. Acest tabel listează numerele terminalelor pentru fiecare intrare și ieșire PLC, împreună cu simbolurile electrice corespunzătoare și denumirile chinezești-similare cu descrierile funcționale ale pinii dintr-un circuit integrat.
Cu acest tabel I/O, electricienii care înțeleg procesul de operare sau sunt familiarizați cu diagrama scară a dispozitivului pot continua cu depanarea. Cu toate acestea, pentru electricienii care nu sunt familiarizați cu procesul de operare și nu pot citi diagramele cu scară, este necesar să se creeze un tabel suplimentar: Tabelul cu funcții logice I/O PLC. Acest tabel ilustrează în mod eficient relațiile logice dintre circuitele de intrare (elementele de declanșare și elementele asociate) și circuitele de ieșire (actuatori) în majoritatea proceselor de operare. Practica a arătat că, dacă puteți utiliza cu îndemânare tabelul de corespondență I/O și tabelul cu funcțiile logice I/O, puteți depana cu ușurință defecțiunile electrice, chiar și fără a vă referi la scheme.
II. Depanarea circuitului de intrare
Pentru a determina dacă un anumit circuit de intrare-cum ar fi un buton, întrerupător de limită sau cablaj-funcționează corect, apăsați butonul de apăsare (sau alt contact de intrare) în timp ce PLC-ul este pornit (de preferință într-o stare ne-de funcționare pentru a preveni activarea neintenționată a echipamentului). Acest lucru va scurtcircuita- terminalul de intrare PLC corespunzător la terminalul comun. Dacă indicatorul luminos de intrare PLC corespunzător butonului de apăsare se aprinde, acesta indică faptul că butonul de apăsare și cablajul său funcționează normal. Dacă indicatorul nu se aprinde, butonul de apăsare poate fi defect, poate exista un contact slab în cablare sau circuitul poate fi întrerupt.
III. Depanarea circuitului de ieșire
Pentru punctele de ieșire PLC (aici referindu-se numai la ieșirile releului), dacă indicatorul luminos corespunzător obiectului acţionat nu se aprinde în timp ce PLC este confirmat că este în funcţiune, aceasta indică faptul că funcția logică de intrare-ieșire a PLC-ului pentru acel obiect acționat nu a fost satisfăcută. Cu alte cuvinte, există o defecțiune în circuitul de intrare; verificați circuitul de intrare așa cum este descris mai sus. Dacă indicatorul luminos corespunzător este aprins, dar actuatorul (cum ar fi o supapă solenoidală sau un contactor) nu funcționează, verificați mai întâi sursa de alimentare de control a electrovalvei și siguranțele. Cea mai simplă metodă este să utilizați un tester de tensiune pentru a măsura terminalul comun al punctului de ieșire PLC corespunzător. Dacă testerul de tensiune nu se aprinde, poate exista o defecțiune a sursei de alimentare, cum ar fi o siguranță arsă. Dacă testerul de tensiune se aprinde, sursa de alimentare este bună, iar electrovalva, contactorul sau cablajul corespunzător sunt defecte. Dacă sistemul încă nu funcționează normal după depanarea electrovalvei, contactorului și cablajului, utilizați un multimetru: conectați o sondă la borna comună de ieșire corespunzătoare și cealaltă la punctul de ieșire PLC corespunzător. Dacă electrovalva încă nu funcționează, aceasta indică o defecțiune a cablajului de ieșire.
Dacă supapa solenoidală funcționează în acest punct, problema constă în punctul de ieșire a PLC-ului. Deoarece testerul de tensiune poate da uneori citiri false, o altă metodă poate fi utilizată pentru analiză: setați multimetrul la intervalul de tensiune și măsurați tensiunea dintre punctul de ieșire a PLC-ului și terminalul comun. Dacă tensiunea este zero sau aproape de zero, punctul de ieșire PLC este normal, iar defecțiunea se află în circuitul periferic. Dacă tensiunea este mare, înseamnă că rezistența de contact a acestui terminal este prea mare și este deteriorată. În plus, dacă indicatorul luminos nu se aprinde, dar electrovalva corespunzătoare, contactorul etc. funcționează, acest lucru poate indica că terminalul de ieșire a fost ars din cauza unei suprasarcini sau a unui scurtcircuit. În acest caz, deconectați cablajul extern de la terminalul de ieșire și utilizați un multimetru setat la intervalul de rezistență pentru a măsura rezistența dintre terminalul de ieșire și terminalul comun. Dacă rezistența este scăzută, indică faptul că contactul este defect; dacă rezistența este infinită, indică faptul că contactul este intact, iar lumina indicatoare de ieșire corespunzătoare este probabil problema.
IV. Deducția logică a programului
Există numeroase tipuri de PLC-uri utilizate în mod obișnuit în industrie. Pentru PLC-urile de calitate inferioară, instrucțiunile diagramei ladder sunt în mare măsură similare; pentru modelele mid-și-high-end-, cum ar fi S7-300, multe programe sunt scrise în tabele de limbi. Diagramele cu scară practice trebuie să includă adnotări cu simboluri chinezești; altfel, sunt greu de citit. Dacă aveți o înțelegere generală a procesului echipamentului sau a procedurilor de operare înainte de a examina diagrama scară, va fi mai ușor de interpretat. Când se efectuează analiza defecțiunilor electrice, se aplică în general metoda de urmărire inversă-cunoscută și sub denumirea de metodă de urmărire inversă. Aceasta implică utilizarea tabelului de corespondență I/O pentru a localiza releul de ieșire al PLC-ului corespunzător punctului de eroare și apoi urmărirea relațiilor logice care declanșează funcționarea acestuia. Experiența arată că, odată ce o singură problemă este identificată, defecțiunea poate fi în general exclusă, deoarece este rar ca două sau mai multe puncte de defecțiune să apară simultan pe un singur dispozitiv.
Diagnosticarea defecțiunilor PLC-ului
În general, PLC-urile sunt dispozitive extrem de fiabile, cu o rată de eșec foarte scăzută; cu toate acestea, factorii externi pot determina, de asemenea, funcționarea defectuoasă a acestora.
Un comutator de proximitate cu o sursă de alimentare de 220 V avea două fire de contact de semnal de intrare care împart un cablu cu 4 fire cu liniile de alimentare de 220 V ale comutatorului. Când întrerupătorul a defectat și un electrician l-a înlocuit, au schimbat din greșeală firul neutru al sursei de alimentare cu firul comun de intrare la PLC. Acest lucru a făcut ca trei puncte de intrare PLC să se epuizeze la restabilirea alimentării.
Cu altă ocazie, coroziunea a provocat o întrerupere a liniei neutre a transformatorului de putere a sistemului, ducând la creșterea sursei de alimentare de 220 V a PLC-ului la 380 V, ceea ce a ars modulul de alimentare din partea de jos a PLC-ului. În timpul redresării ulterioare, a fost adăugat un transformator de control de izolare 380/220V.
Pe PLC-ul Siemens S7-200, bornele comune pentru ieșiri sunt etichetate 1L, 2L etc., în timp ce bornele de lucru sunt notate ca AC L1 N. Sursa de alimentare +24V este notată cu L+M. Acest lucru poate duce cu ușurință la confuzie pentru începători sau cei cu experiență limitată. Dacă L+M este tratat în mod eronat ca terminale de alimentare de 220 V, sursa de alimentare de 24 V a PLC-ului va fi deteriorată în momentul în care este aplicată alimentarea.
Probabilitatea de deteriorare hardware a PLC-ului, procesorului sau componentelor similare sau a erorilor de rulare a software-ului este practic zero. De asemenea, este puțin probabil ca punctele de intrare PLC să fie deteriorate, cu excepția cazului în care sunt cauzate de o-intruziune de înaltă tensiune. Contactele normal deschise ale releelor de ieșire PLC au o durată de viață foarte lungă, cu condiția să nu existe scurtcircuit în sarcina periferică sau defecte de proiectare care să determine depășirea curentului de sarcină a intervalului nominal. Prin urmare, atunci când depanați defecțiunile electrice, accentul ar trebui să fie pus pe componentele electrice periferice ale PLC-ului. Nu presupuneți automat că hardware-ul sau programul PLC-ului este defect. Acest lucru este crucial pentru repararea rapidă a echipamentelor defecte și pentru reluarea producției. În consecință, atunci când depanați defecțiunile electrice într-un circuit de control PLC, accentul nu trebuie să fie pe PLC în sine, ci mai degrabă pe componentele electrice periferice din circuitul de control.