چکیده: بهترین روش برای تشخیص عیب یابی PLC نقص عملکرد ورودی و خروجی جداسازی مشکل به ماژول، دستگاه و یا سیم‌کشی است. اگر هر دو نشانگر روشن بودن و منطق در دسترس باشند، خرابی‌های ماژول به آسانی آشکار می‌شوند.
اولین قدم برای حل مسئله، اندازه‌گیری ولتاژ برای تعیین سطح ولتاژ مناسب در ترمینال ورودی یا خروجی است. اگر ولتاژ در ترمینال کافی باشد و ماژول پاسخگو نباشد، باید ماژول را تعویض کنید. اگر ماژول تعویضی هیچ تاثیری نداشته باشد، ممکن است سیم‌کشی مشکل داشته باشد. سطح ولتاژ مناسب در ترمینال خروجی در هنگام خاموش بودن دستگاه خروجی نیز نشان دهنده خطایی در سیم‌کشی است.
اگر خروجی فعال باشد، اما نشانگر LED خاموش باشد، ماژول معیوب است. اگر یک نقص را نمی‌توان در ماژول I/O ردیابی کرد، باید اتصالات ماژول برای اتصال ضعیف یا عدم اتصال بررسی شود. در آخر، جهت یافتن سیم‌های معیوب، زیر ترمینال‌های کانکتور و یا اتصالات لحیم کاری روی ترمینال‌های ماژول را بررسی کنید.
در این مقاله پنج روش رایج برای عیب‌یابی سیستم‌های PLC را شرح داده‌ایم:
- نشانگر‌های تشخیصی PLC
- عیب یابی PLC حلقه‌های زمین
- عیب یابی خروجی‌های PLC
- عیب یابی PLC CPU
- عیب یابی ورودی‌های PLC
نشانگر‌های تشخیصی عیب یابی PLC
نشانگر‌های وضعیت LED می‌توانند اطلاعات زیادی در مورد دستگاه‌ها، سیم‌کشی و ماژول‌های I/O ارائه دهند. بیشتر ماژول‌های ورودی/خروجی حداقل یک نشانگر واحد دارند: ماژول‌های ورودی معمولاً دارای یک نشانگر روشن بودن هستند، در حالی که ماژول‌های خروجی معمولاً دارای یک نشانگر منطقی هستند.
برای یک ماژول ورودی، یک چراغ LED روشن نشان می‌دهد که دستگاه ورودی فعال شده است و سیگنال آن در ماژول موجود است. این نشانگر به تنهایی نمیتواند نقص عملکرد ماژول را نشان دهد، بنابراین برخی از تولیدکنندگان یک نشانگر تشخیصی اضافی ارائه می‌دهند: یک نشانگر منطقی. چراغ منطقی ON نشان می‌دهد که سیگنال ورودی توسط بخش منطقی مدار ورودی شناخته شده است.
اگر نشانگر‌های منطق و روشن بودن با هم مطابقت نداشته باشند، در این صورت ماژول قادر به انتقال صحیح سیگنال ورودی به پردازنده نیست.
این حالت نشان‌دهنده نقص عملکرد ماژول است. عملکرد‌های نشانگر منطق ماژول خروجی خیلی مشابه با نشانگر منطق یک ماژول ورودی است. هنگامی که روشن است، چراغ منطقی نشان می‌دهد که مدار منطقی ماژول یک دستورالعمل از پردازنده را برای اجرا کردن تشخیص داده است.
برخی از ماژول‌های خروجی علاوه بر نشانگر منطق، یک نشانگر قطع شدن فیوز، یک نشانگر روشن بودن، و یا هر دو را در خود جای داده‌اند. نشانگر قطع شدن فیوز، وضعیت فیوز محافظ در مدار خروجی را نشان می‌دهد، در حالی که نشانگر روشن بودن نشان می‌دهد که توان به بار اعمال شده است.
مانند نشانگر‌های روشن بودن و منطق در یک ماژول ورودی، اگر هر دو LED به طور همزمان روشن نباشند، ماژول خروجی خراب است.
نشانگر‌های LED به روند عیب‌یابی کمک زیادی می‌کنند. با نشانگر‌های روشن بودن و منطق، کاربر می‌تواند بلافاصله یک ماژول یا مدار خراب را تشخیص دهد. با این حال، نشانگر‌های LED نمیتوانند همه مشکلات ممکن را تشخیص دهند. درعوض، آنها به عنوان علائم اولیه نقص سیستم عمل می‌کنند.
عیب‌یابی حلقه‌های زمین
این ایده خوبی است که بتوانید انبار قطعات جایگزین را همیشه در دسترس داشته باشید. این عمل مدت زمان از کار افتادن کارخانه که ناشی از خرابی قطعات است را به حداقل می‌رساند. در شرایط خرابی، داشتن انبار مناسب قطعات می‌تواند مدت زمان از کار افتادگی کارخانه را از چند روز و یا چند ساعت به چند دقیقه تقلیل دهد.
به عنوان یک قاعده کلی، مقدار قطعات یدکی موجود در انبار باید ۱۰ ٪ تعداد قطعات مورد استفاده باشد. اگر بخشی از آن به ندرت استفاده شود، می‌توان کمتر از ۱۰ ٪ آن قسمت خاص را نگه داشت.
بدون توجه به تعداد CPUهایی که مورد استفاده قرار می‌گیرند، همه‌ی قطعات اصلی برد CPU باید یک قطعه یدکی داشته باشند. هر منبع تغذیه اعم از اصلی یا کمکی نیز باید دارای نسخه پشتیبان باشد. برخی از برنامه‌های کاربردی ممکن است به عنوان یک یدکی آماده به کار نیاز به یک رک کامل CPU داشته باشند.
مورد ذکر شده وقتی حساس‌تر می‌شود که یک سیستم خاموش شده باید فوراً به بهره‌برداری برسد، و زمان کافی برای تعیین اینکه کدام یک از برد‌های CPU خراب شده است، وجود ندارد.
در صورت تعویض یک ماژول، کاربر باید اطمینان حاصل کند ماژول جایگزینی که در حال نصب است، درست انتخاب شود. بعضی از سیستم‌های I/O در حالی که به برق وصل است اجازه تعویض ماژول‌ها را می‌دهند، اما بعضی دیگر ممکن است نیاز به قطع برق داشته باشند. اگر تعویض یک ماژول مشکل را حل کند، ولی در یک بازه نسبتاً کوتاه دوباره خراب شود، کاربر باید بار‌های القایی را بررسی کند.
بار‌های القایی ممکن است باعث افزایش سریع و ناگهانی (spike) ولتاژ و جریان شوند، در این صورت حذف این ولتاژ و جریان ناخواسته لازم است. اگر فیوز ماژول پس از تعویض مجدداً قطع شود، ممکن است مشکل این مورد باشد که جریان خروجی ماژول از حد خود فراتر رفته یا خروجی دستگاه اتصال کوتاه شده است.
عیب‌یابی خروجی PLC
رابط‌های خروجی PLC نیز همچنین حاوی نشانگر‌های وضعیت هستند که اطلاعات عیب‌یابی مفیدی را ارائه می‌دهند. همانند ورودی‌های PLC، اولین قدم برای عیب‌یابی در خروجی‌ها، جداسازی این مشکل به سه بخش ماژول، دستگاه یا سیم‌کشی دستگاه است.
مهم! در ماژول خروجی اطمینان حاصل کنید که منبع ولتاژ برای سوئیچ خروجی در سطح مناسبی باشد. در یک سیستم ۲۳۰ ولت AC، این مقدار باید در بین تلورانس ۱۰ درصد از مقدار مجاز باشد (یعنی بین ۲۰۷ تا ۲۵۳ ولت AC).
همچنین ماژول خروجی را بررسی کنید تا ببینید که فیوز قطع است یا خیر. اگر فیوز قطع شده است، مقدار جریان مجاز فیوز را بررسی کنید. علاوه بر این، نیاز فعلی دستگاه خروجی را بررسی کنید تا مشخص شود آیا دستگاه بیش از حد جریان مصرف می‌کند یا خیر.
اگر ماژول خروجی دستور روشن شدن از پردازنده را دریافت کند، اما خروجی ماژول بر این اساس روشن نمی‌شود، پس ماژول خروجی معیوب است. اگر این نشانگر روشن است، اما به دستگاه توان نمی‌رساند، ولتاژ را در ترمینال خروجی بررسی کنید تا از عملکرد سوئیچینگ اطمینان حاصل کنید؛ و در صورت موجود نبودن ولتاژ، ماژول باید تعویض گردد.
در صورت وجود ولتاژ، مشکل در سیم‌کشی یا دستگاه است. در این مرحله، اطمینان حاصل کنید که سیم‌کشی به ترمینال ماژول یا جعبه ترمینال اتصال خوبی داشته و هیچ سیمی خراب نشده باشد. پس از بررسی ماژول، بررسی کنید که دستگاه درست کار می‌کند.
ولتاژ وارد شده به دستگاه را هنگام روشن بودن ماژول خروجی اندازه‌گیری کنید، مطمئن شوید که خط برگشت به خوبی به دستگاه وصل شده باشد. اگر هنوز برق وجود دارد و دستگاه پاسخ نمی‌دهد، دستگاه معیوب است.
روش دیگر برای بررسی دستگاه، آزمایش آن بدون استفاده از ماژول خروجی است. سیم‌کشی خروجی را برداشته و دستگاه را مستقیماً به منبع برق وصل کنید. اگر دستگاه درست کار نکند، معیوب است؛ و در صورت درست کار کردن، مشکل در سیم‌کشی بین دستگاه و ماژول خروجی است.
سیم‌کشی را بررسی کنید، به دنبال سیم‌های عیب‌دار در طول مسیر سیم بگردید.
عیب یابی PLC CPU
PLCها همچنین نشانگر‌های تشخیصی ارائه می‌دهند که وضعیت PLC و CPU را نشان می‌دهد. عیب یابی PLC این نشانگر‌ها شامل وضعیت روشن بودن، وضعیت حافظه و وضعیت کانال‌های ارتباطی هستند. ابتدا بررسی کنید که آیا PLC توان کافی را از منبع تغذیه دریافت می‌کند تا تمام بار‌ها را تأمین کند یا خیر. اگر PLC هنوز کار نمی‌کند، میزان افت ولتاژ را در مدار کنترل یا فیوز‌های قطع شده را بررسی کنید.
اگر PLC حتی با توان مناسب روشن نشود، مشکل در CPU است و با مشکل بزرگی رو‌برو شده‌اید.
نشانگر‌های تشخیصی در قسمت جلوی CPU، نقصی را در حافظه یا ارتباطات نشان می‌دهند. اگر یکی از این نشانگر‌ها روشن باشد، ممکن است CPU نیاز به تعویض داشته باشد.
عیب‌یابی ورودی‌های PLC
عیب یابی PLC اگر دستگاه متصل به ماژول ورودی روشن به نظر نمی‌رسد، ممکن است مشکل در جایی بین اتصال L۱ و اتصال ترمینال به ماژول وجود داشته باشد. نشانگر‌های وضعیت ماژول ورودی می‌توانند اطلاعاتی در مورد دستگاه، ماژول و سیم‌کشی دستگاه به ماژول، ارائه دهند که به شما کمک می‌کند مشکل را مشخص کنید.
اولین قدم برای تشخیص مشکل، قرار دادن PLC در حالت آماده به کار است، به‌طوری که خروجی فعال نشود. این کار اجازه می‌دهد تا دستگاه به صورت دستی فعال شود (به عنوان مثال، یک سوئیچ محدود می‌تواند به صورت دستی بسته شود).
هنگامی که دستگاه فعال می‌شود، نشانگر وضعیت روشن بودن ماژول باید روشن شود که نشان دهنده اتصال به برق است. اگر نشانگر روشن باشد، مشکل از سیم‌کشی نیست.
مرحله بعدی تست PLC برای خواندن ماژول ورودی است. این کار با استفاده از حالت تست PLC انجام می‌شود، که ورودی‌ها را می‌خواند و برنامه را اجرا می‌کند، اما خروجی‌ها را فعال نمی‌کند. در این حالت، صفحه نمایش PLC باید یک بیت ۱ در جدول بیت نشان دهد که مربوط به دستگاه فعال شده است یا دستورالعمل مربوط به کنتاکت در هنگامی که اتصال دستگاه برقرار است باید مشخص شود.
اگر PLC به درستی دستگاه را می‌خواند، مشکل در ماژول ورودی نیست؛ و عیب یابی PLC اگر دستگاه را به درستی نخواند، ممکن است این ماژول معیوب باشد. یا ممکن است قسمت منطقی ماژول به درستی کار نکند، و یا ایزولاتور نوری آن خراب شده است. علاوه بر این، یکی از کانال‌های رابط ماژول می‌تواند معیوب باشد. در این حالت ماژول باید تعویض گردد.
نظرات