PLC 종합적인 실패 이유

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접지 문제

PLC 시스템의 접지 요구 사항은 비교적 엄격합니다. 독립적인 전용 접지 시스템을 갖추는 것이 가장 좋습니다. 또한 PLC와 관련된 다른 장비의 안정적인 접지에도 주의가 필요합니다.

여러 회로 접지 지점을 함께 연결하면 예상치 못한 전류가 흘러 논리 오류가 발생하거나 회로가 손상될 수 있습니다.

접지 전위가 다른 이유는 일반적으로 접지 지점이 물리적 영역에서 너무 멀리 떨어져 있기 때문입니다. 멀리 떨어져 있는 장치를 통신 케이블이나 센서로 연결하면 케이블과 접지 사이의 전류가 회로 전체를 통해 흐르게 됩니다. 짧은 거리 내에서도 대형 장비의 부하 전류는 전위와 접지 전위 사이에서 변화하거나 전자기 효과를 통해 예측할 수 없는 전류를 직접 생성할 수 있습니다.

접지 지점이 부적절한 전원 공급 장치 사이에서는 회로에 파괴 전류가 흘러 장비가 파손될 수 있습니다.

PLC 시스템은 일반적으로 단일점 접지 방식을 사용합니다. 공통 모드 간섭에 저항하는 능력을 향상시키기 위해 아날로그 신호에 차폐 부동 접지 기술을 사용할 수 있습니다. 즉, 신호 케이블의 차폐 층을 한 지점에 접지하고 신호 루프가 부동하며 절연 저항을 접지와 함께 50MΩ 이상이어야 합니다.

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간섭 처리

산업 현장 환경은 상대적으로 열악하며 고주파 및 저주파 간섭이 많습니다. 이러한 간섭은 일반적으로 현장 장비에 연결된 케이블을 통해 PLC에 유입됩니다.

접지 조치 외에도 케이블 설계, 선택 및 설치 중에 몇 가지 간섭 방지 조치를 취해야 합니다.

(1) 아날로그 신호는 신호가 작아 외부 간섭에 쉽게 영향을 받으므로 이중 차폐 케이블을 사용해야 합니다.

(2) 고속 펄스 신호(예: 펄스 센서, 계수 인코더 등)에는 차폐 케이블을 사용하여 외부 간섭 및 고속 펄스 신호가 저레벨 신호를 간섭하지 않도록 해야 합니다.

(3) PLC 간 통신 케이블은 고주파를 가지고 있습니다. 일반적으로 케이블은 제조사에서 제공하는 케이블을 선택해야 합니다. 요구 사항이 높지 않은 경우 차폐 연선 케이블을 선택할 수 있습니다.

(4) 아날로그 신호선과 DC 신호선은 AC 신호선과 동일한 배선 덕트에 배선할 수 없습니다.

(5) 제어 캐비닛으로 들어오고 나가는 차폐 케이블은 접지되어야 하며 배선 단자를 통해 장비에 직접 연결되어서는 안 됩니다.

(6) AC 신호, DC 신호 및 아날로그 신호는 동일한 케이블을 공유할 수 없으며, 전원 케이블은 신호 케이블과 별도로 배선되어야 합니다.

(7) 현장 유지 관리 중에 간섭을 해결하기 위해 다음 방법을 사용할 수 있습니다. 영향을 받는 라인에 차폐 케이블을 사용하고 다시 배치합니다. 프로그램에 간섭 방지 필터링 코드를 추가합니다.

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잘못된 작동을 방지하기 위해 와이어 간 용량을 제거합니다.

케이블의 각 도체 사이에는 정전 용량이 있으며, 인증된 케이블은 이 정전 용량을 특정 범위 내로 제한할 수 있습니다.

케이블이 적합하더라도 케이블 길이가 특정 길이를 초과하면 라인 간 정전 용량이 필요한 값을 초과합니다. 이 케이블을 PLC 입력에 사용할 경우 선간 용량으로 인해 PLC가 오작동을 일으켜 이해할 수 없는 많은 현상이 발생할 수 있습니다.

이러한 현상은 주로 다음과 같이 나타납니다. 배선은 정확하지만 PLC에 대한 입력이 없습니다. PLC가 가져야 할 입력이 없지만, 없어야 할 입력이 있습니다. 즉, PLC 입력이 서로 간섭합니다. 이 문제를 해결하려면 다음을 수행해야 합니다.

(1) 꼬인 코어가 있는 케이블을 사용하십시오.

(2) 사용하는 케이블의 길이를 짧게 해보세요.

(3) 서로 간섭하는 입력에는 별도의 케이블을 사용하십시오.

(4) 차폐 케이블을 사용하십시오.

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출력 모듈 선택

출력 모듈은 트랜지스터, 양방향 사이리스터 및 접점 유형으로 구분됩니다.

(1) 트랜지스터 방식은 스위칭 속도가 가장 빠르지만(일반적으로 0.2ms) 부하 용량은 약 0.2~0.3A, 24VDC로 가장 작습니다. 빠른 스위칭과 신호 연결이 가능한 장비에 적합합니다. 일반적으로 주파수 변환, DC 장치 등의 신호에 연결됩니다. 부하에 대한 트랜지스터 누설 전류의 영향에 주의를 기울여야 합니다.

(2) 사이리스터형의 장점은 접점이 없고 교류부하 특성이 있으며 부하용량이 작다는 점이다.

(3) 릴레이 출력은 AC 및 DC 부하 특성을 가지며 부하 용량이 큽니다. 기존 제어에서는 일반적으로 릴레이 접점형 출력을 먼저 사용합니다. 단점은 스위칭 속도가 일반적으로 약 10ms로 느리고 고주파 스위칭 애플리케이션에 적합하지 않다는 것입니다.

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인버터 과전압 및 과전류 처리

(1) 모터의 속도를 늦추기 위해 주어진 속도를 낮추면 모터는 회생 제동 상태로 들어가고, 모터가 인버터로 피드백하는 에너지도 높습니다. 이 에너지는 필터 커패시터에 저장되어 커패시터의 전압이 증가하고 DC 과전압 보호 설정 값에 빠르게 도달하여 인버터가 트립됩니다.

해결 방법은 인버터 외부에 제동 저항을 추가하고, 모터에서 DC 측으로 피드백되는 회생 전기 에너지를 이 저항을 사용하여 소비하는 것입니다.

(2) 인버터는 여러 개의 소형 모터에 연결됩니다. 소형 모터 중 하나에 과전류 오류가 발생하면 인버터는 과전류 오류 경보를 발생시켜 인버터가 트립되고 다른 일반 소형 모터가 작동을 멈추게 됩니다.

해결책: 인버터 출력측에 1:1 절연 변압기를 설치하십시오. 하나 이상의 소형 모터에 과전류 오류가 발생하면 오류 전류가 인버터 대신 변압기에 직접 영향을 미치므로 인버터가 트립되는 것을 방지할 수 있습니다. 실험 결과 정상 작동되었으며, 이전에 정상 모터가 정지하던 오류가 발생하지 않았습니다.

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쉬운 유지 관리를 위해 입력 및 출력에 라벨이 붙어 있습니다.

PLC는 복잡한 시스템을 제어합니다. 볼 수 있는 것은 수십 개의 핀이 있는 집적 회로처럼 2줄의 엇갈린 입력 및 출력 릴레이 터미널, 해당 표시등 및 PLC 번호뿐입니다. 결함이 있는 장치를 수리하기 위해 회로도를 보지 않는 사람은 무력할 것이며 결함을 찾는 속도도 매우 느릴 것입니다. 이러한 상황을 고려하여 우리는 전기 회로도를 기반으로 표를 그려 장비의 콘솔이나 제어 캐비닛에 부착합니다. 이는 각 PLC 입출력 단자 번호에 해당하는 전기 기호와 중국어 이름을 나타냅니다. 이는 다음과 유사합니다. 집적 회로의 각 핀에 대한 기능 설명.

이 입력 및 출력 테이블을 사용하면 작동 프로세스를 이해하거나 이 장비의 래더 다이어그램에 익숙한 전기 기술자가 유지 관리를 시작할 수 있습니다.

그러나 작동 과정에 익숙하지 않고 래더 다이어그램을 읽을 수 없는 전기 기술자의 경우 PLC 입력 및 출력 논리 기능 테이블이라는 또 다른 테이블을 그려야 합니다. 이 표는 실제로 대부분의 작동 과정에서 입력 회로(트리거 요소, 관련 요소)와 출력 회로(액추에이터) 간의 논리적 대응을 설명합니다.

입출력 대응표와 입출력 논리 함수표를 능숙하게 사용할 수 있다면 도면 없이도 전기적 결함을 쉽게 수리할 수 있다는 것이 실습을 통해 입증되었습니다.

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프로그램 로직을 통해 오류 추론

오늘날 업계에서 일반적으로 사용되는 PLC 유형은 다양합니다. 저가형 PLC의 경우 래더 다이어그램 지침은 유사합니다. S7-300과 같은 중급 및 고급형 기계의 경우 많은 프로그램이 언어 테이블을 사용하여 작성됩니다.

실용적인 래더 다이어그램에는 중국어 기호 주석이 있어야 합니다. 그렇지 않으면 읽기가 어렵습니다. Ladder Diagram을 읽기 전, 장비의 공정이나 동작과정에 대한 전반적인 이해를 가지고 있다면 더 쉬워 보일 것입니다.

전기적 결함 분석을 수행하는 경우 일반적으로 역탐색 방법 또는 역추론 방법이 사용됩니다. 즉, 입출력 대응표에 따라 해당 PLC 출력 릴레이를 결함 지점에서 찾은 다음 논리 자신의 행동을 만족시키는 관계가 역전됩니다.

경험에 따르면 하나의 문제가 발견되면 기본적으로 결함이 제거됩니다. 장비에서 두 개 이상의 결함 지점이 동시에 발생하는 경우는 거의 없기 때문입니다.

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PLC 자기 고장 판정

일반적으로 PLC는 고장률이 매우 낮은 매우 안정적인 장치입니다. PLC, CPU 등 하드웨어가 손상되거나 소프트웨어 오류가 발생할 확률은 거의 0에 가깝습니다. PLC 입력점은 강한 전기적 침입이 발생하지 않는 한 거의 손상되지 않습니다. PLC 출력 릴레이의 상시 개방점은 주변 부하가 단락되거나 설계가 불합리하고 부하 전류가 정격 범위를 초과하지 않는 한 긴 접점 수명을 갖습니다.

따라서 전기적 결함 지점을 찾을 때 PLC의 주변 전기 구성 요소에 중점을 두어야 하며 항상 PLC 하드웨어나 프로그램에 문제가 있다고 의심해서는 안 됩니다. 이는 결함이 있는 장비를 신속하게 수리하고 생산을 재개하는 데 매우 중요합니다.

따라서 저자가 논의하는 PLC 제어 회로의 전기적 결함 점검 및 수리는 PLC 자체에 초점을 두는 것이 아니라, PLC가 제어하는 회로 내의 주변 전기 부품에 초점을 맞춘다.

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소프트웨어 및 하드웨어 자원을 완전하고 합리적으로 활용합니다.

(1) 제어 사이클에 참여하지 않거나 사이클 이전에 입력된 명령은 PLC에 연결할 필요가 없습니다.

(2) 여러 명령이 작업을 제어하는 경우 PLC 외부에서 병렬로 연결한 다음 입력 지점에 연결할 수 있습니다.

(3) PLC 내부 기능적 소프트 구성 요소를 최대한 활용하고 중간 상태를 완전히 호출하여 프로그램을 완전하고 일관되며 개발하기 쉽게 만듭니다. 동시에 하드웨어 투자도 줄이고 비용도 절감됩니다.

(4) 조건이 허락한다면 각 출력을 독립적으로 만드는 것이 가장 좋습니다. 이는 제어 및 검사가 편리하고 다른 출력 회로도 보호합니다. 출력 포인트에 오류가 발생하면 해당 출력 회로의 제어력이 상실될 뿐입니다.

(5) 출력이 정방향/역방향 제어 부하인 경우 PLC 내부 프로그램을 연동해야 할 뿐만 아니라 부하가 양방향으로 움직이지 않도록 PLC 외부에서도 조치를 취해야 합니다.

(6) PLC 비상정지는 안전을 위해 외부 스위치를 이용하여 차단해야 합니다.

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기타 고려사항

(1) PLC 소손을 방지하기 위해 AC 전원 코드를 입력 단자에 연결하지 마십시오.

(2) 접지단자는 독립적으로 접지되어야 하며, 다른 장비의 접지단자와 직렬로 연결되지 않아야 합니다. 접지선의 단면적은 2mm² 이상이어야 합니다.

(3) 보조 전원 공급 장치가 작고 저전력 장치(광전 센서 등)만 구동할 수 있습니다.

(4) 일부 PLC에는 특정 수의 점유 포인트(즉, 빈 주소 터미널)가 있으므로 와이어를 연결하지 마십시오.

(5) PLC 출력 회로에 보호 장치가 없는 경우에는 부하 단락에 의한 손상을 방지하기 위해 외부 회로에 퓨즈 등의 보호 장치를 직렬로 연결해야 합니다.