روش‌های تعمیر و نگهداری، روش‌های تعمیر و نکات استفاده از PLC

با پیشرفت مداوم اتوماسیون صنعتی، PLC ها به بخشی ضروری از کنترل صنعتی تبدیل شده اند و به طور گسترده در تولید صنعتی استفاده می شوند. با این حال، بسیاری از مهندسان در مورد تعمیر و نگهداری، عیب یابی و تکنیک های عملیاتی خود مطمئن نیستند. این مقاله برخی از تجربیات و نکات به دست آمده از استفاده از PLC ها را خلاصه می کند که امیدواریم به عنوان مرجعی برای همتایان ما باشد.

I. ورودی ها و خروجی های PLC

یک PLC کوچک به طور انعطاف پذیر یک سیستم پیچیده را کنترل می کند. آنچه قابل مشاهده است دو ردیف پایانه های رله ورودی و خروجی، چراغ های نشانگر متناظر، و شماره سریال PLC- بسیار شبیه یک مدار مجتمع با ده ها پین است. بدون رجوع به نمودار شماتیک، هرکسی که سعی در عیب یابی دستگاه معیوب داشته باشد، متضرر می شود و روند شناسایی عیب بسیار کند خواهد بود. با توجه به این شرایط، جدولی بر اساس شماتیک الکتریکی ایجاد کرده و آن را بر روی کنسول یا کابین کنترل تجهیزات قرار داده ایم. این جدول شماره پایانه‌های هر ورودی و خروجی PLC را به همراه نمادهای الکتریکی متناظر و نام‌های چینی آنها فهرست می‌کند-شبیه به توضیحات عملکردی پین‌ها در یک مدار مجتمع.

با استفاده از این جدول ورودی/خروجی، برق کارانی که فرآیند کار را درک می کنند یا با نمودار نردبانی دستگاه آشنا هستند، می توانند به عیب یابی اقدام کنند. با این حال، برای برقکارانی که با فرآیند کار آشنا نیستند و نمی توانند نمودارهای نردبانی را بخوانند، لازم است یک جدول اضافی ایجاد شود: جدول عملکرد منطقی PLC I/O. این جدول به طور موثر روابط منطقی بین مدارهای ورودی (عناصر محرک و عناصر مرتبط) و مدارهای خروجی (محرک) را در اکثر فرآیندهای عملیاتی نشان می دهد. تمرین نشان داده است که اگر بتوانید به طرز ماهرانه ای از جدول مطابقت I/O و جدول عملکرد منطقی I/O استفاده کنید، می توانید به راحتی عیب های الکتریکی را حتی بدون مراجعه به شماتیک ها عیب یابی کنید.

II. عیب یابی مدار ورودی

برای تعیین اینکه آیا یک مدار ورودی خاص-مثل دکمه فشاری، کلید محدود یا سیم کشی{1}}به درستی کار می کند، دکمه فشاری (یا سایر تماس های ورودی) را در حالی که PLC روشن است فشار دهید (ترجیحاً در حالت غیرفعال-برای جلوگیری از فعال شدن ناخواسته تجهیزات). این باعث اتصال کوتاه{4}}ترمینال ورودی PLC مربوطه به ترمینال مشترک می شود. اگر چراغ نشانگر ورودی PLC مربوط به دکمه فشاری روشن شود، نشان می دهد که دکمه فشاری و سیم کشی آن به طور عادی کار می کنند. اگر نشانگر روشن نشود، ممکن است دکمه فشاری معیوب باشد، ممکن است تماس ضعیفی در سیم‌کشی وجود داشته باشد یا مدار خراب باشد.

III. عیب یابی مدار خروجی

برای نقاط خروجی PLC (در اینجا فقط به خروجی‌های رله اشاره می‌شود)، اگر چراغ نشانگر مربوط به شی فعال شده روشن نشود، در حالی که کارکرد PLC تأیید شده است، این نشان می‌دهد که عملکرد منطقی ورودی{0}خروجی PLC برای آن شی فعال شده برآورده نشده است. به عبارت دیگر، یک خطا در مدار ورودی وجود دارد. مدار ورودی را همانطور که در بالا توضیح داده شد بررسی کنید. اگر چراغ نشانگر مربوطه روشن است اما محرک (مانند شیر برقی یا کنتاکتور) کار نمی کند، ابتدا منبع تغذیه کنترلی شیر برقی و فیوزها را بررسی کنید. ساده ترین روش استفاده از تستر ولتاژ برای اندازه گیری ترمینال مشترک نقطه خروجی PLC مربوطه است. اگر تستر ولتاژ روشن نشود، ممکن است یک خطای منبع تغذیه مانند سوختن فیوز وجود داشته باشد. اگر تستر ولتاژ روشن شود، منبع تغذیه خوب است و شیر برقی، کنتاکتور یا سیم کشی مربوطه معیوب است. اگر پس از عیب‌یابی شیر برقی، کنتاکتور و سیم‌کشی، سیستم همچنان به طور عادی کار نمی‌کند، از یک مولتی متر استفاده کنید: یک پروب را به ترمینال مشترک خروجی مربوطه و دیگری را به نقطه خروجی PLC مربوطه وصل کنید. اگر شیر برقی همچنان کار نمی کند، این نشان دهنده ایراد در سیم کشی خروجی است.

اگر شیر برقی در این نقطه کار کند، مشکل از نقطه خروجی PLC است. از آنجایی که تستر ولتاژ ممکن است گاهی اوقات قرائت های نادرست بدهد، می توان از روش دیگری برای تجزیه و تحلیل استفاده کرد: مولتی متر را روی محدوده ولتاژ تنظیم کنید و ولتاژ بین نقطه خروجی PLC و ترمینال مشترک را اندازه گیری کنید. اگر ولتاژ صفر یا نزدیک به صفر باشد، نقطه خروجی PLC طبیعی است و خطا در مدار محیطی است. اگر ولتاژ بالا باشد نشان دهنده این است که مقاومت تماسی این ترمینال خیلی زیاد است و آسیب دیده است. علاوه بر این، اگر چراغ نشانگر روشن نشود اما شیر برقی مربوطه، کنتاکتور و غیره کار کند، ممکن است نشان دهنده سوختن ترمینال خروجی به دلیل اضافه بار یا اتصال کوتاه باشد. در این حالت، سیم‌کشی خارجی را از ترمینال خروجی جدا کرده و از یک مولتی متر در محدوده مقاومت برای اندازه‌گیری مقاومت بین ترمینال خروجی و ترمینال مشترک استفاده کنید. اگر مقاومت کم باشد، نشان می دهد که تماس معیوب است. اگر مقاومت بی نهایت باشد، نشان می دهد که تماس دست نخورده است و چراغ نشانگر خروجی مربوطه احتمالاً مشکل است.

IV. کسر منطق برنامه

انواع مختلفی از PLC ها معمولا در صنعت استفاده می شود. برای PLCهای پایین-دستورالعمل نمودار نردبانی تا حد زیادی مشابه است. برای مدل‌های-وسط تا{3}}بالا{4}}، مانند S7-300، بسیاری از برنامه‌ها در جداول زبان نوشته می‌شوند. نمودارهای نردبانی عملی باید شامل حاشیه نویسی نماد چینی باشد. در غیر این صورت، خواندن آنها دشوار است. اگر قبل از بررسی نمودار نردبانی، درک کلی از فرآیند یا روش های عملیاتی تجهیزات داشته باشید، تفسیر آن آسان تر خواهد بود. هنگام انجام تجزیه و تحلیل خطاهای الکتریکی، روش ردیابی معکوس{10}}که به عنوان روش عقبگرد نیز شناخته می‌شود، عموماً اعمال می‌شود. این شامل استفاده از جدول تناظر I/O برای تعیین محل رله خروجی PLC مربوط به نقطه خطا و سپس ردیابی روابط منطقی است که عملیات آن را آغاز می کند. تجربه نشان می دهد که به محض شناسایی یک مشکل، به طور کلی می توان خطا را رد کرد، زیرا به ندرت اتفاق می افتد که دو یا چند نقطه خطا به طور همزمان در یک دستگاه اتفاق بیفتد.

تشخیص خرابی های PLC

به طور کلی، PLC ها دستگاه هایی بسیار قابل اعتماد با نرخ خرابی بسیار پایین هستند. با این حال، عوامل خارجی نیز می تواند باعث اختلال در عملکرد آنها شود.

یک سوئیچ مجاورتی با یک منبع تغذیه 220 ولتی دارای دو سیم تماس سیگنال ورودی بود که یک کابل 4 هسته ای با خطوط برق 220 ولت سوئیچ مشترک است. هنگامی که سوئیچ خراب شد و یک برقکار آن را جایگزین کرد، آنها به اشتباه سیم خنثی منبع تغذیه را با سیم ورودی مشترک به PLC تعویض کردند. این باعث شد سه نقطه ورودی PLC در هنگام بازیابی برق بسوزند.

در یک موقعیت دیگر، خوردگی باعث شکسته شدن خط خنثی ترانسفورماتور قدرت سیستم شد و در نتیجه منبع تغذیه 220 ولت PLC به 380 ولت افزایش یافت که باعث سوختن ماژول برق در پایین PLC شد. در طول اصلاح بعدی، یک ترانسفورماتور کنترل ایزولاسیون 380/220 ولت اضافه شد.

در PLC زیمنس S7-200، ترمینال‌های رایج خروجی با برچسب 1L، 2L، و غیره مشخص می‌شوند، در حالی که پایانه‌های کار با AC L1 N مشخص می‌شوند. منبع تغذیه +24V با L+M نشان داده می‌شود. این می تواند به راحتی برای مبتدیان یا کسانی که تجربه محدودی دارند به سردرگمی منجر شود. اگر L+M به اشتباه به عنوان پایانه های منبع تغذیه 220 ولت در نظر گرفته شود، منبع تغذیه 24 ولت PLC در لحظه اعمال برق آسیب می بیند.

احتمال آسیب سخت افزاری به PLC، CPU یا اجزای مشابه یا خطاهای زمان اجرا نرم افزار تقریباً صفر است. نقاط ورودی PLC نیز بعید است که آسیب ببینند مگر اینکه ناشی از نفوذ ولتاژ بالا باشد. کنتاکت‌های معمولی باز رله‌های خروجی PLC عمر مفید بسیار بالایی دارند، مشروط بر اینکه اتصال کوتاهی در بار محیطی وجود نداشته باشد یا نقص طراحی باعث شود جریان بار از محدوده نامی تجاوز کند. بنابراین هنگام عیب یابی عیوب الکتریکی، تمرکز باید بر روی اجزای الکتریکی جانبی PLC باشد. به طور خودکار تصور نکنید که سخت افزار یا برنامه PLC مقصر است. این برای تعمیر سریع تجهیزات معیوب و از سرگیری تولید بسیار مهم است. در نتیجه، هنگام عیب یابی عیوب الکتریکی در مدار کنترل PLC، تمرکز نباید روی خود PLC باشد، بلکه باید بر روی اجزای الکتریکی محیطی در مدار کنترل باشد.