С непрекъснатия напредък на индустриалната автоматизация, PLC се превърнаха в незаменима част от индустриалния контрол и се използват широко в промишленото производство. Много инженери обаче не са сигурни за тяхната поддръжка, отстраняване на неизправности и оперативни техники. Тази статия обобщава някои опит и съвети, получени от използването на PLC, които се надяваме да послужат като ориентир за нашите колеги.
I. PLC входове и изходи
Малък PLC управлява гъвкаво сложна система. Това, което се вижда, са два реда шахматно разположени входни и изходни релейни клеми, съответните светлинни индикатори и серийният номер на PLC-подобно на интегрална схема с десетки щифтове. Без да се консултира със схематичната диаграма, всеки, който се опитва да отстрани дефектно устройство, би бил на загуба и процесът на идентифициране на грешката би бил изключително бавен. Като се има предвид тази ситуация, създадохме таблица въз основа на електрическата схема и я публикувахме на контролната конзола на оборудването или контролния шкаф. Тази таблица изброява номерата на клемите за всеки PLC вход и изход, заедно със съответните им електрически символи и китайски наименования-подобни на функционалните описания на щифтовете на интегрална схема.
С тази I/O таблица електротехниците, които разбират работния процес или са запознати със стълбовата диаграма на устройството, могат да продължат с отстраняването на неизправности. Въпреки това, за електротехници, които не са запознати с работния процес и не могат да четат стълбовидни диаграми, е необходимо да се създаде допълнителна таблица: PLC I/O Logic Function Table. Тази таблица ефективно илюстрира логическите връзки между входните вериги (задействащи елементи и свързани елементи) и изходните вериги (задвижки) в повечето работни процеси. Практиката е показала, че ако можете умело да използвате таблицата за I/O съответствие и I/O логическата функционална таблица, можете лесно да отстраните електрически неизправности, дори без да се позовавате на схемите.
II. Отстраняване на неизправности във входната верига
За да определите дали определена входна верига-като бутон, краен превключвател или окабеляване-функционира правилно, натиснете бутона (или друг входен контакт), докато PLC е включен (за предпочитане в не-работно състояние, за да предотвратите нежелано активиране на оборудването). Това ще съедини-накъсо съответния входен терминал на PLC към общия терминал. Ако светлинният индикатор за вход на PLC, съответстващ на бутона, свети, това показва, че бутонът и неговото окабеляване функционират нормално. Ако индикаторът не свети, бутонът може да е повреден, може да има лош контакт в окабеляването или веригата може да е прекъсната.
III. Отстраняване на неизправности в изходната верига
За изходни точки на PLC (тук се отнася само за релейни изходи), ако светлинният индикатор, съответстващ на задействания обект, не свети, докато PLC е потвърдено, че работи, това показва, че логическата функция за вход-изход на PLC за този задействан обект не е изпълнена. С други думи, има повреда във входната верига; проверете входната верига, както е описано по-горе. Ако съответната индикаторна лампичка свети, но задвижващият механизъм (като електромагнитен вентил или контактор) не работи, първо проверете управляващото захранване и предпазителите на електромагнитния клапан. Най-простият метод е да използвате тестер за напрежение за измерване на общия терминал на съответната изходна точка на PLC. Ако тестерът за напрежение не свети, може да има повреда в захранването, като например изгорял предпазител. Ако тестерът за напрежение свети, захранването е добро и съответният електромагнитен клапан, контактор или окабеляване са дефектни. Ако системата все още не функционира нормално след отстраняване на неизправности на електромагнитния клапан, контактора и окабеляването, използвайте мултицет: свържете едната сонда към съответния общ изходен терминал, а другата към съответната изходна точка на PLC. Ако електромагнитният клапан все още не работи, това показва повреда в изходното окабеляване.
Ако електромагнитният клапан работи в тази точка, проблемът е в изходната точка на PLC. Тъй като тестерът за напрежение понякога може да даде грешни показания, може да се използва друг метод за анализ: настройте мултиметъра на диапазон на напрежение и измерете напрежението между изходната точка на PLC и общия терминал. Ако напрежението е нула или близо до нула, изходната точка на PLC е нормална и повредата е в периферната верига. Ако напрежението е високо, това показва, че контактното съпротивление на този терминал е твърде високо и той е повреден. Освен това, ако светлинният индикатор не свети, но съответният електромагнитен вентил, контактор и т.н. работи, това може да означава, че изходният терминал е изгорял поради претоварване или късо съединение. В този случай изключете външното окабеляване от изходния терминал и използвайте мултиметър, настроен на обхвата на съпротивлението, за да измерите съпротивлението между изходния терминал и общия терминал. Ако съпротивлението е ниско, това показва, че контактът е повреден; ако съпротивлението е безкрайно, това показва, че контактът е непокътнат и съответният изходен индикатор вероятно е проблемът.
IV. Програмна логическа дедукция
Има много видове PLC, които обикновено се използват в индустрията. За PLC от нисък клас инструкциите за стълбовидна диаграма са до голяма степен сходни; за модели от среден-до-висок-клас, като S7-300, много програми са написани в езикови таблици. Практическите стълбови диаграми трябва да включват анотации на китайски символи; в противен случай те са трудни за четене. Ако имате общо разбиране за процеса или работните процедури на оборудването, преди да разгледате стълбовата диаграма, тя ще бъде по-лесна за тълкуване. Когато се извършва анализ на електрическа повреда, обикновено се прилага методът за обратно проследяване-, известен също като метод за обратно проследяване. Това включва използване на таблицата за I/O съответствие за локализиране на изходното реле на PLC, съответстващо на точката на повреда, и след това проследяване на логическите връзки, които задействат неговата работа. Опитът показва, че след като бъде идентифициран единичен проблем, повредата обикновено може да бъде изключена, тъй като рядко се случва две или повече точки на повреда да възникнат едновременно на едно устройство.
Диагностика на неизправности на PLC
Най-общо казано, PLC са изключително надеждни устройства с много нисък процент на отказ; обаче външни фактори също могат да причинят неизправност.
Безконтактен превключвател с 220V захранване имаше два контактни проводника за входен сигнал, споделящи 4-жилен кабел с 220V захранващи линии на превключвателя. Когато превключвателят се повреди и електротехник го смени, те погрешка смениха неутралния проводник на захранването с общия входен проводник към PLC. Това доведе до изгаряне на три входни точки на PLC при възстановяване на захранването.
При друг случай корозията причини прекъсване на неутралната линия на системния захранващ трансформатор, което доведе до повишаване на захранването от 220 V на PLC до 380 V, което изгори захранващия модул в долната част на PLC. По време на последващото коригиране беше добавен изолационен управляващ трансформатор 380/220V.
На Siemens S7-200 PLC общите клеми за изходи са означени с 1L, 2L и т.н., докато работните клеми са означени като AC L1 N. +24V захранването е означено като L+M. Това лесно може да доведе до объркване за начинаещи или хора с ограничен опит. Ако L+M погрешно се третира като клеми за захранване от 220 V, захранването от 24 V на PLC ще бъде повредено в момента, в който се подаде захранване.
Вероятността от хардуерна повреда на PLC, CPU или подобни компоненти или грешки по време на изпълнение на софтуера е практически нулева. Входните точки на PLC също е малко вероятно да бъдат повредени, освен ако не са причинени от проникване на високо-напрежение. Нормално отворените контакти на изходните релета на PLC имат много дълъг експлоатационен живот, при условие че няма късо съединение в периферния товар или конструктивни недостатъци, причиняващи тока на натоварване да надвишава номиналния диапазон. Следователно, когато се отстраняват електрически повреди, фокусът трябва да бъде върху периферните електрически компоненти на PLC. Не приемайте автоматично, че хардуерът или програмата на PLC са повредени. Това е от решаващо значение за бърз ремонт на дефектирало оборудване и възобновяване на производството. Следователно, когато се отстраняват електрически повреди във веригата за управление на PLC, фокусът не трябва да бъде върху самия PLC, а по-скоро върху периферните електрически компоненти в рамките на веригата за управление.