روش های عیب یابی PLC / کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) به بلوک های ساختمانی مهم برای سیستم های خودکار تبدیل شده اند. از آنجایی که PLC ها به طور مداوم در قابلیت افزایش و در عین حال کاهش هزینه ها، موقعیت خود را به عنوان دستگاه انتخابی برای طیف گسترده ای از وظایف کنترلی مستحکم کرده اند. قبل از عیب یابی باید بدانید PLC چیست؟
PLC چیست؟
به طور خلاصه، PLC یک دستگاه الکترونیکی دیجیتال است که حاوی یک حافظه قابل برنامه ریزی (قابل تغییر) است که در آن مجموعه ای از دستورالعمل ها ذخیره می شود. این دستورالعمل‌ها PLC را قادر می‌سازد تا عملکردهای مختلف کنترلی مفیدی مانند منطق رله، شمارش، زمان‌بندی، ترتیب‌دهی و محاسبات حسابی را انجام دهد.
این توابع معمولاً برای نظارت و کنترل ماشین‌ها یا فرآیندهای پیچیده از طریق ورودی‌ها و خروجی‌ها (I/Os) استفاده می‌شوند. ماژول های ورودی/خروجی متصل به PLC، رابط های الکترونیکی آنالوگ یا دیجیتال را به دنیای بیرونی ارائه می کنند. PLC ورودی ها را می خواند، آنها را از طریق یک برنامه پردازش می کند و خروجی ها را تولید می کند.
یکی از دلایل محبوبیت PLC ها قابلیت اطمینان بالای آنها در محیط های صنعتی خشن است. با این حال، گاهی اوقات، همه چیز اشتباه می شود و عیب یابی ضروری می شود. کسانی که با PLC ها آشنا نیستند اغلب از عیب یابی دستگاهی که به نظر می رسد یک “جعبه سیاه” مرموز است می ترسند (نوار کناری صفحه 22 را ببینید)، اما در واقع PLC های امروزی در واقع سیستم های بسیار باز هستند که تشخیص نسبتاً آسانی دارند.
عملکرد داخلی یک PLC را می توان از طریق برنامه نویس دستی، ترمینال یا رایانه شخصی کنترل کرد و چراغ های نشانگر زیادی برای عیب یابی ورودی/خروجی در نظر گرفته شده است.
مفروضات اولیه
هدف این مقاله این است که فقط اصول اولیه عیب یابی PLC را پوشش دهد، بنابراین محدودیت هایی در مورد بحث وجود دارد. اولاً، فرض بر این است که سیستم PLC مورد تجزیه و تحلیل در زمانی در گذشته نزدیک به درستی کار می‌کرد، بنابراین مشکلات اشکال‌زدایی برنامه و خطاهای سیم‌کشی که بیشتر نمونه‌ای از وضعیت راه‌اندازی هستند، بررسی نمی‌شوند. همچنین فرض بر این است که PLC با استفاده از نوعی منطق نردبانی و نه یک زبان سطح بالاتر برنامه ریزی شده است، و بحث به رایج ترین انواع ماژول I/O محدود می شود، یعنی آنهایی که ورودی ها و خروجی های دیجیتال و آنالوگ را پشتیبانی می کنند.
تفرقه بینداز و حکومت کن
اولین قدم در عیب یابی PLC این است که تصمیم بگیرید که آیا مشکل داخلی پردازنده است یا در سیستم I/O. به نظر می رسد طبیعی است که فرض کنیم اکثر خرابی های سیستم های PLC به دلیل مشکلات پردازنده است، اما در واقع برعکس است. تجربه نشان داده است که بیش از 80٪ از تمام خرابی های PLC را می توان در مشکلات ماژول های I/O یا تجهیزات میدانی ردیابی کرد. علاوه بر این، تشخیص اینکه آیا یک مشکل در پردازنده یا در سیستم I/O قرار دارد، نسبتاً آسان است زیرا هر نوع مشکل دارای امضای منحصر به فردی است.
مشکلاتی که می‌توانند به یک ماژول ورودی/خروجی خاص یا حتی یک دستگاه ورودی یا خروجی خاص بومی‌سازی شوند، معمولاً خارجی هستند، در حالی که مشکلات داخلی معمولاً منجر به گروه‌های بزرگی از خرابی‌ها، رفتار نامنظم سراسری یا حتی خرابی کامل سیستم PLC می‌شوند.
علل احتمالی مشکلات داخلی
اولین چیزی که باید بررسی شود یکپارچگی برق و زمین PLC است. سیم کشی برق و زمین را بصری بررسی کنید، به دنبال اتصالات شل، خورده یا مشکوک باشید. یکپارچگی زمین را می توان با اندازه گیری ولتاژ بین ترمینال زمین PLC و یک زمین شناخته شده به صورت الکتریکی بررسی کرد. با استفاده از یک متر دیجیتال تنظیم شده در پایین ترین مقیاس، هر دو ولتاژ AC و DC باید صفر باشند.
منبع تغذیه نیز می تواند به صورت الکتریکی تست شود. اگر پردازنده PLC منبع تغذیه AC دارد، ولتاژ ورودی را بررسی کنید. باید در محدوده توصیه شده سازنده باشد. پردازنده های PLC در واقع با برق DC کار می کنند، بنابراین باید بررسی شود. هر یک از خروجی های منبع تغذیه DC را اندازه گیری کنید و بررسی کنید که آیا ولتاژها در محدوده توصیه شده هستند یا خیر.
همچنین منابع DC را برای وجود موج AC بررسی کنید. این را می توان با استفاده از یک متر دیجیتال تنظیم شده در محدوده AC کم انجام داد و مقدار اندازه گیری شده باید بسیار کمتر از مشخصات سازنده باشد. امواج مازاد بر عملکرد ریزپردازنده‌ها و دستگاه‌های حافظه که معمولاً در پردازنده‌های PLC یافت می‌شوند، تأثیرات شدیدی دارد.
بررسی نهایی برق برای اندازه گیری ولتاژ هر باتری در سیستم است. برق باتری اغلب برای جلوگیری از از دست دادن برنامه PLC در هنگام قطع برق استفاده می شود و ولتاژ باتری باید در مقادیر توصیه شده باشد.
دلایل دیگر رفتار نامنظم پردازنده تداخل الکترومغناطیسی (EMI) یا تداخل فرکانس رادیویی (RFI) است. سعی کنید رفتار نامنظم را با یک رویداد EMI یا RFI خارجی مانند راه اندازی موتور بزرگ، جوش قوس الکتریکی در منطقه، برخورد رعد و برق یا حتی استفاده از فرستنده های رادیویی دستی مرتبط کنید. اگرچه ممکن است بی ضرر به نظر برسند، اما رادیوهای دستی که معمولاً توسط پرسنل تعمیر و نگهداری استفاده می شود، تشعشعات RF قدرتمندی را منتشر می کنند و می توانند به طور جدی عملکرد تجهیزات الکترونیکی محافظت نشده را مختل کنند.
- راه‌حل‌های بلندمدت برای مشکلات EMI و RFI معمولاً شامل بهبود در تهویه برق، زمین و محافظ است.
- مشکلات برق، زمین و تداخل همگی می‌توانند باعث خرابی حافظه PLC شوند، بنابراین مرحله بعدی تأیید صحت برنامه است. همه PLC ها روشی برای انجام این کار دارند که بیشتر آنها شامل مقایسه برنامه در PLC با یک نسخه پشتیبان روی نوار یا دیسک است.
- برنامه را با پشتیبان بررسی کنید و در صورت بروز مشکل، برنامه را دوباره بارگیری کنید.
- پشتیبان‌های برنامه را به‌روز نگه دارید و با خیال راحت از دمای شدید، رطوبت بالا و قرار گرفتن در معرض EMI و RFI دور نگه دارید تا مطمئن شوید که همیشه قابل استفاده هستند.
