ias pustanje u rad i odrzavanje

UNIVERZITET U NOVOM SADU

FAKULTET TEHNIČKIH NAUKA

Stevan Stankovski

IMPLEMENTACIJA

AUTOMATIZOVANIH SISTEMA PUŠTANJE U RAD I ODRŽAVANjE

PROGRAMABILNO LOGIČKIH KONTROLERA

(skripta/radni materijal)

Novi Sad, 2012. godine

ii

SADRŽAJ Prolog….…………………………………………………………. iii

1. Automatizovani sistemi ….…………………………………………………………. 1

2. PLC sistemsko uređenje.…..………..………………………… 1

2.1 Upravljački ormani i sistemske komponente...……………. 1

3. Strujni zahtevi i sigurnost električnih instalacija .…………12 3.1 Strujni zahtevi……………………………………………..12

3.2 Sigurnost električnih instalacija…………………………...13

4. Šum, toplota i zahtevi za napon…..…………………………..16

5. I/O instalacija, električne instalacije i napomene…………...24

5.1 I/O instalacioni modul…………………………………… 24

5.2 Razmatranje o električnim instalacijama………………… 24

5.3 Procedura postavljanja električnih instalacija…………….25

5.4 Posebne napomene za I/O povezivanje…………………...26

6. Puštanje u rad PLC-a i procedure proveravanja.…………..29

6.1 Statistička provera električnih instalacija ulaza...…………30

6.2 Statistička provera električnih instalacija izlaza...………...31

6.3 Proveravanje kontrolnog programa….……………………32

6.4 Dinamička provera sistema……………………………….33

7. PLC održavanje sistema..…………………………………….34

7.1 Preventivno održavanje……………………………………34

7.2 Rezervni delovi……………………………………………35

7.3 Zamena I/O modul.….…………………………………….36

8. Problemi u PLC sistemu…..…………………………………36

8.1 Problemi sapodzemnim petljama….………………………36

8.2 Dijagnostički indikatori…………………………………....37

8.3 Problemi sa PLC izlazima…………………………………38

8.4 Problemi sa PLC izlazima…………………………………39

8.5 Problemi sa procesorom …………………………………40

8.6 Pregled metoda za pronalaženje problema………………...40

Glavne preporuke.………………………………………………42

Literatura.….....…………………………………………………45

iii

Prolog

U cilju što boljeg ovladavanjem znanja neophodnog za implementaciju automatizovanih

sistema, nastala je ova skripta. Složenost automatizovanih sistema, ne treba da zaplaši, već

da bude izazov. U ovoj skripti je obrađen samo jedan segemant koji je neophodan za

implementaciju automatizovanih sistema, a on se odnosi na osnovno znanje koji je

potrebno, za puštanje u rad programabilno logičkih kontrolera i njihovo kasnije

održavanje. U samom tekstu se nalazi izvestan broj štamparskih grešaka, koja su

posledica, pre svega nesavršenosti autora. Posebna zahvalnost moram da uputim svom

bivšem studentu Igoru Vislavskom, koji je kroz svoj diplomski rad obradio deo materijala

koji se koristi i u ovoj skripti. Zahvalnost pripada i drugim studentima, koji su pomogli, a

sa željom da njihove kolege što pre dobiju tekst koji će moći da iskoriste za pripremu ispita

i kasniju primenu u praksi.

Autor

Prof. dr Stevan Stankovski

2012.

NAPOMENA: Ova skripta predstavlja radni materijal i prisutan je

određen broj grešaka

IAS- Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontrolera

1

2. PLC sistemsko uređenje

Sistemsko uređenje je osetljiv prilaz u postavljanju i povezivanju komponenti,

jer ne treba samo zadovoljiti rad aplikacija, već je potrebno i osigurati da će

PLC raditi bez problema u svom okruženju. Kao dopuna za PLC opremu,

sistemsko uređenje obuhvata i druge komponente koje obrazuju kompletan

sistem. Ove komponente uključuju izolacione transformatore, pomoćno

snabdevanje energijom, sigurnosne pomoćne releje i prigušivače bitne na

linijama snabdevanja. U pažljivo osmišljenom rasporedu, ove koponente

imaju lakši pristup i lakše se održavaju.

PLC- ovi su napravljeni da rade u fabričkom okruženju; prema tome oni mogu

da podnesu rad u različitim uslovima. I pored toga pažljivo isplanirana

instalacija može da uveća sistemsku produktivnost i da smanji probleme oko

održavanja. Najbolja lokacija za PLC je pored mašine ili procesa kojim

upravlja, ukoliko mu teperatura, vlaga i električni šum ne predstavljaju

probleme. Postavljanje kontrolera blizu opreme i korišćenje daljinskih I/O-

ulaza/izlaza, gde je to moguće, smanjiće upotrebu žica i olakšati puštanje u

rad i održavanje. Slika 1. prikazuje primer instalacije PLC i njegove žičane

konekcije.

2.1 Upravljački ormani i sistemske komponente

PLC-ovi su obično postavljeni u NEMA – 12, uravljački orman ili u neki

drugi tip NEMA ormana u zavisnosti od aplikacije. Upravljački orman

uključuje i PLC hardver, koji ga štiti od okolnih opasnosti. Tabela 1. opisuje

razlicite tipove NEMA upravljačkih ormana. Veličina ormana zavisi od

ukupnog potrebnog prostora. Ugrađivanje komponenti kontrolera u neki

upravljački orman nije uvek zahtevno, ali se preporučuje za većinu aplikacija,

da se komponente zaštite od atmosferskih zagađivača, kao što su provodljiva

prljavština, vlaga, i ostale korozivne i štetne substance iz vazduha. Metalna

zaštita takođe pomaže smanjenje efekata elektromagnetne radijacije, koji

mogu biti proizvedeni opremom iz okruženja.


2

Slika1. Postavljanje PLC-baziranog sistema koristeći modularni

ulazno/izlazni priključni blok.

Prostor razmeštaja treba uskladiti sa NEMA standardima, a razmeštaj

komponenti i ožicenje - uvođenje struje, treba dobro razmotriti zbog uticaja

toplote, električnog šuma, vibracija, održavanja i sigurnosti. Slika 2. ilustruje

tipičan raspored u prostoru, koji može biti korišćen kao osnova za neke

konkretne situacije.


3

NEMA Upravljački ormani

Tip 1 ( Površinsko postavljanje)

Koristi se za postavljanje u unutrašnjosti objekata, za zaštitu protiv

kontakta sa ugrađenom opremom, a kod aplikacija gde se ne zahtevaju

posebni uslovi za održavanje.

Tip 1 (Ravno postavljanje)

Koristi se za slične tipove aplikacija kao kod tipa 1, u situacijama gde je

ugradnja u sastav mašine ili gipsani zid poželjna.

Tip 3

Koristi se za postavljanje na spoljašnjem delu objekta za zaštitu protiv

vetrom donete prašine, kiše, susnežice i spoljnjeg stvaranja leda.

Tip 3R Koristi se za postavljanje na spoljašnjem delu objekta za zaštitu protiv

direktnog uticaja kiše, susnežice i spoljnjeg stvaranja leda.

Tip 3R, 7, i 9 (Otvoren prostor za rizična mesta)

Koristi se za iste tipove aplikacija kao tipovi 3R, 7 i 9, ali kućišta ormana

izgrađena su od aluminijum (bez primesa bakra) hromirano-bronzana.

Tip 4

Koristi se za postavljanje u unutrašnjosti objekta i spoljašnjem za zastitu

protiv vetrom nanešene prašine i kiše, prskanja vode i polivanja vode iz

creva.

Tip 4X (Nemetalni, protiv-korozivni, fiberglasom pojačan poliester)

Koristi se za postavljanje u unutrašnjosti i spoljašnjem delu za zaštitu

protiv korozije, prašine vetrom nošene i kiše, prskanja vode i polivanja

vode iz creva.

Tip 6P

Koristi se za postavljanje u unutrašnjosti i spoljašnjem delu za zaštitu

protiv ulaska vode za vreme dugotrajnog potapanja na neku ograničenu

dubinu.

Tip 7 (Opasne gasne lokacije u zatvorenom prostoru)

Koristi se u zatvorenom prostoru u aplikacijama gde se koristi opasan

gas; ovaj tip ormara mora biti sposoban da izdrži internu eksploziju

naznačenih gasova i da onemogući tako napravljenoj eksploziji zapaljenje

okolne atmosfere.


4

Tip 9 (Lokacije sa opasnom prašinom)

Koristi se u zatvorenom prostoru gde je opasna - hazardna prašina

prisutna; projekoan da spreči ulazak prašine kao i zaštitu od paljenja

prašine pomoću ugrađenih toplotno - izolacionih ueđaja.

Tip 12

Koristi se u zatvorenom prostoru za zaštitu od prašine, nastale prljavštine i

kapanja nekorozivnih tečnosti.

Tip 13

Koristi se u zatvorenom prostoru za zaštitu od prašine, prskanja vode,

ulja i nekorozivnih rashladnih sredstava.

Generalno. Sledeće preporuke se odnose na određivanje položaja i fizičkog

aspekta upaljačkog ormana sa PLC:

Upaljački ormar bi trebalo da bude lociran tako da se vrata u

potpunosti mogu otvoriti, zbog lakog ulaza za vreme testiranja ili

uklanjanja neispravnosti električnih instalacija i komponenata.

Dubina ormara mora biti takva da obezbedi adekvatan razmak

između zatvorenih vrata (uključujući bilo kakav dodatak postavljen

na vratima) i ugrađenih komponenti i pripadajućih kablova.

Unutrašnja ploča ormara, trebalo bi da bude pokretna – na

skidanje, kako bi se pojednostavilo ugrađivanje komponenti i

ostalih sastavnih delova.

Upravljački ormar treba da sadrži prekidač za hitno isključenje,

koji se postavlja na pristupačno mesto.

Upravljački ormar treba da sadrži dodatnu opremu, kao što su:

strujni utikač, unutrašnje osvetljenje, gumeno zaptivanje, akrilni

prozor za bolju vidljivost unutrašnjosti i jednostavnijeg

održavanja.


5


7

Okolina. Efekti temperature, vlage, električne buke i vibracija su značajni u

prjektovanju urđenja rasporeda elemenata. Ovi faktori imaju uticaja na

postojeći razmeštaj PLC, na unutrašnji raspored ostalih elemenata u ormaru

kao i zahteve za specijalnu opremu. Sledeća pravila pomažu da se obezbede

bolji uslovi za PLC u upravljačkom ormaru:

Teperatura unutar upravljačkog ormana ne sme preći maksimalnu

radnu temperaturu kontrolera (tipično 60°C).

U slučaju da upravljački ormar sadrži “topla mesta” kao što su ona

proizvedena snabdevanjem energije ili druge električne opreme,

zbog čega bi trebalo postaviti ventilator ili rashlađivač za

odvođenje toplote.

Ako se pojavljuje kondenzacija, potrebno je da upravljački ormar

sadrži thermostat za kontrolu grejanja.

Upravljački ormar mora biti postavljeno dovoljno daleko od

uređaja koji proizvode previše elektromagnetskih smetnji (EMI),

ili radio frekvencijalnih smetnji (RFI). Primeri ovih uređaja su:

uređaj za varenje, uređaji sa indukcijskim grejanjem i starteri većih

elektromotora.

U slučajevima gde upravljački orman sa PLC mora biti postavljen

na samu upravljanu opremu, vibracije prouzrokovane tom

opremom ne smeju prevazići kriterijume za PLC vibracije.

Postavljanje PLC komponenti. Postavljanje glavnih komponenti određenog

PLC zavisi od broja komponenti u sistemu, fizičkog oblika i mere svake

komponente (vidi Sliku 3). Iako se različiti PLC-ovi drugačije ugrađuju i

zahtevaju određeni raspored, sledeća razmatranja i upozorenja treba uzeti u

obzir prilikom postavljanja bilo kojeg PLC-a :

Da bi se postiglo maksimalno rashladno strujanje, sve komponente

treba da budu postavljene u vertikalni položaj. U nekim

slučajevima može biti zadato da komponente PLC budu

postavljene horizontalno. Međutim, u većini slučajeva,

komponente postavljene horizontalno, sprečavaju vazdušno

strujanje.


8

Slika 3. Postavljanje PLC komponenti.

Snabdevači električne energije (glavni ili pomoćni) imaju veće

rasipanje toplote od svake komponente u sistemu; zbog toga, ne

treba ih postavljati direktno ispod ostale opreme, već na vrh iznad

ostale opreme, sa određenim razmakom (najmanje 25 cm.) između

napajanja i vrha posmatranog upravljačkog ormana. Snabdevanje

električnom energijom se može postaviti sa ostalom opremom, ali

se mora voditi računa o razmaku.

Centralna Procesna Jedinica – (CPJ), se postavlja na visini koja

odgovara radnom mestu (u ležećem ili uspravnom vidnom polju)

koji ili naleže ili je ispod svog izvora napajanja. Ako su CPU i

izvor napajanja sadržani u jednom PLC uređaju, tada bi PLC

uređaj trebao biti postavljen prema vrhu radnog prostora bez

ikakvih dodatnih komponenata iznad njega, osim ako ne postoji

dovoljno mesta.

Lokalna I/O postolja (na istom panelu - ploči sa CPJ) mogu biti

raspoređena po želji unutar rastojanja koje je dopušteno od strane

I/O povezivajućeg kabla. Obično, postolja se nalaze ispod ili u

blizini CPJ, ali ne direktno iznad CPJ-a ili dovoda napajanja.

Udaljena I/O postolja i njihov pomoćni dovod napajanja su obično

smešteni unutar ormana na udaljenoj lokaciji, prateći isti način

postavljanja opisanih za lokalna postolja.


9

Prostor komponenti PLC (da bi se omogućilo odgovarajuće

odvođenje rasta toplote) treba uskladiti sa specifikacijom

proizvođaca za vertikalni i horizontalni prostor između glavnih

komponenti.

Postavljanje ostalih komponenti. Generalno, ostala oprema unutar

upravljačkog ormana treba da bude postavljena što dalje od komponenti PLC,

kako bi se minimizirali efekti buke i toplote proizvedeni tim uređajima.

Naredni spisak opštih praktičnih pravila pokazuju smernice za postavljanje

ostalih komponenti u upravljačkom ormaru:

Niz uređaja, kao sto su konstantni naponski transformatori,

nezavisni isključivači struje i prigušivači naponskih pikova, treba

da budu smešteni blizu vrha upravljačkog ormana i pored dovoda

struje. Ovakvo postavljanje predpostavlja da će ulazno napajanje

ući sa vrha radnog panela - ploče. Pravilno postavljanje niza

uređaja omogućuju da žice koje ih povezuju budu sto kraće, čime

se minimizira prenošenje električnog šuma na komponente PLC.

Magnetni starteri, kontaktori, releji i druga elektromehaničke

komponente morali bi biti postavljeni blizu vrha upravljačkog

ormana u području odvojenom od komponenti kontrolera. U praksi

se pokazalo dobro postaviti pregradu (veličine 15 cm.) između

magnetskog okruženja i okruženja PLC. Obično, magnetne

komponente su poređane jedna do druge, na suprotnoj strani od

dovoda struje i ostalih ulaznih uređaja.

Ako se koristi ventilator ili duvaljka za hlađenje komponenti unutar

upravljačkog ormara, oni bi trebalo da budu postavljeni blizu

uređaja koji proizvode toplotu. Kada se koristi ventilator,

spoljašnji vazduh se ne sme doneti unutar radnog prostora, osim

ako postoji fabrički ili neki drugi pouzdan filter. Filtracija sprečava

prirodne čestice i ostale štetne materije od ulaska u upravljački

orman.

Postavljanje opštih I/O modula. Postavljanje I/O modula treba da omogući

da signalni kablovi i električni vodovi budu postavljeni pravilno u kanale,

tako da se minimizira unakrsno (crosstalk) ometanje. Sledeće preporuke se

mogu koristiti prilikom postavljanja I/O modula:


10

I/O moduli bi trbalo da budu odvojeni u grupe, kao što su AC

ulazni moduli, AC izlazni moduli, DC ulazni moduli, DC izlazni

moduli, analogni ulazni modul i analogni izlazni modul, kada god

je to moguće.

Ako je moguće, odvojena I/O postolja trebalo bi da budu

rezervisana za opšte ulazne ili izlazne module. Ako to nije

moguće, onda bi moduli trebalo da budu odvojeni što je više

moguće unutar postolja. Pravilna podela će obuhvatiti postavljanje

svih AC modula ili svih DC modula zajedno i ako prostor dozvoli,

dopustiti da između te dve grupe bude neiskorišćeni otvor.

Vod (kanal) i električne instalacije. Vodovi i električne instalacije definišu

fizički položaj putanje žice i usmerenje električnog polja I/O signala, struje i

kontrolera povezanih u radnom okruženju. Vodovi i električne instalacije

zavise od postavljenih I/O modula na svakom I/O postolju. Razmeštaj tih

modula dešava se za vreme planiranja postolja, kada se uspostavlja I/O

raspodela. Pre definisanja vodova i električnih instalacija i dodeljivanja I/O,

trebalo bi razmotriti sledeca pravila, kako bi se smanjio električni šum

prouzrokovan između unakrsnog I/O rasporeda:

Sva dolazna AC (naizmenična) struja bi trebala biti odvojena od

niskog napona DC (jednosmerna) struje, kablova za snabdevanje

strujom I/O i I/O povezujućih kablova.

Niski napon DC struje I/O, kao što je TTL i analogno digitalni

pretvarač, ne bi trebalo usmeriti paralelno sa AC strujom I/O u

istom vodu. Uvek kada je moguće, držati AC signale odvojeno od

DC signala.

Kablovi koji povezuju I/O i I/O kablovi za napajanje el. energijom

mogu biti postavljeni zajedno u vodu, ali ne zajedno sa drugim

električnim instalacijama. Ponekad, ovakvo postavljanje nije

praktično, jer ovi kablovi ne mogu biti odvojeni od svih ostalih

električnih instalacija. U ovom slučaju, I/O kablovi bi trebalo da

oboje budu postavljeni sa niskim naponom DC struje ili spolja (iz

svih vodova) i treba ih povezati vezicama ili nekm drugm

sredstvom za pričvršćivanje.


11

Ako I/O električne instalacije moraju preći preko AC električne

napajanja, to bi trebalo uraditi samo pod pravim uglom (pogledaj

Sliku 4). Ovakav način postavljanja minimizuje pojavu električnog

šuma. I/O instalacije koje dolaze iz pop-kanalica trebalo bi takođe

da budu pod pravim uglom (pogledaj Sliku 5).

Slika 4. I/O električne instalacije moraju preći preko AC el.napajanja pod

pravim uglom.

Slika 5. Postavljanje I/O instalacije iz pop-kanalice.


12

Kada se projektuje vod, razmak između I/O modula i bilo kojeg

žičanog voda bi trebalo da bude ne manje od 5 cm. Ako se koristi

odvajanje stezaljkama, onda stezaljke i žičani vod, isto kao i

stezaljke i I/O modul treba da budu odvojeni makar 5 cm.

Uzemljenje. Ispravno uzemljenje je jedna važna sigurnosna mera u svim

električnim instalacijama. Kada se postavlja električna oprema, korisnici treba

da razmotre National Electric Code (NEC) Član 250, koji sadrži propise o

veličini i tipu provodnika, kolor-kodu i priključenju, neophodnom za sigurno

uzemljenje el. komponenti. Propisi označavaju da putanja uzemljenja mora

biti neprekidna (ne spajana), sposobna da bezbedno provodi uzemljenje struje

u sistem sa minimalnim induktivnim otporom. Naredna pravila pri uzemljenju

imaju značajan uticaj na smanjenje šuma uzrokovanog elektromagnetskom

indukcijom:

Žica uzemljenja trebala bi biti odvojena od strujnih žica napajanja

na mestu ulaska u upravljački orman. Da bi žica uzemljenja bila

sto kraća, referentna tačka uzemljenja trebala bi biti postavljena što

je bliže moguće tački ulaza opreme za napajanje električnom

energijom.

Svako el. postolje/okvir i elementi mašine trebalo bi da budu

uzemljeni na centralnu mrežu za uzemljenja, obicno postavljenu u

magnetskom području upravljačkog ormana. Boja i drugi

neprovodni materijali trebalo bi da budu odstranjeni na mestima

gde je okvir u kontaktu sa radnim okruženjem. Uz to uzemljenje

izrađeno pomoću spajanja zavrtnjem, 2,5cm. metalne trake ili

veličine žice #8 AWG (u proizvodnji se preporučuje upotreba

žice), trebalo bi upotrebiti za spajanje svakog okvira u

upravljačkom ormanu na ugrađeni zavrtanj.

Upravljački orman treba da bude ispravno uzemljen na mrežu za

uzemljenje, koja mora da ima dobru električnu vezu sa tačkom

kontakta upravljačkog ormana.

Uzemljenje mašina treba da bude spojeno sa upravljačkim

ormanom i spojeno sa zemljom.


13

3. Strujni zahtevi i sigurnost električnih instalacija

Izvor struje napajanja PLC konfiguracije je obično monofazni 220(110)V AC.

Ako je kontroler postavljen u upravljačkom ormanu, dva strujna provodnika

L i N obično ulaze u okruženje preko najvišeg dela upravljačkog ormana, da

bi se smanjilo ometanje sa ostalim upravljačkim signalima. Provodnici

električnog napajanja, bi trebalo da budu što čistiji (bez šuma) kako bi se

izbegli problemi zbog interferencije sa ostalim provodnicima koji se koriste za

prenos signala.

3.1 Strujni Zahtevi

Zajednički AC izvor. Sistem snabdevanja električnom energijom PLC i I/O

uređaji treba da ima zajednički AC izvor (vidi Sliku 6). To umanjuje

interferenciju i sprečava loše ulazne signale. U slučaju da PLC i I/O uređaji

dobijaju električnu energiju iz istog izvora, tada se dobija jednostavna

prednost, jer se nadzire samo jedan izvor napajanja. Ako se desi da napon

padne ispod nominalnog, tada se to prepoznaje istovremeno za sve uređaje i

može se sa sigurnošću zaustaviti čitav sistem.

Slika 6. Sistem napajanja PLC i I/O uređaja sa elekktričnom energijom sa

zajedničkog AC izvorom.


14

Izolacioni transformatori. U praksi se pokazalo dobro koristiti jedan

izolacioni transformator na AC napojnom vodu koji ide u PLC. Izolacioni

transformator je posebno poželjan kada obimna oprema teško podnosi šum

unutar AC napojnog voda. Izolacioni transformator može i služiti kao

reduktor za smanjenje dolazećeg napona na zahtevani nivo. Transformator

treba da ima dovoljnu opterećivost (izraženu u voltamperima), da bi mogao da

snabdeva neko opterećenje, tako da se korisnik može savetovati sa

proizvođačem i dobiti preporučen transformator za određenu aplikaciju.

3.2 Siurnost električnih instalacija

PLC sistem treba da sadrži dovoljan broj električnih kola za hitne situacije

delimičnog ili totalnog isključenja operacija kontrolera ili upravljane mašine

ili procesa (pogledaj Sliku 7). Ova električna kola treba da budu usmerena

izvan PLC, tako da korisnik može ručno i vrlo brzo isključiti sistem u slučaju

totalnog otkaza kontrolera. Sigurnosni uređaji, kao prekidač na povlačenje

uzice i granični prekidači treba da zaobiđu PLC u upravljanju startera motora,

elektromagnetnih prekidača i ostalih direktno upravljanih uređaja. Ova

električna kola treba da koriste jednostavnu logiku, sa minimalnim brojem

visoko pouzdanih, pre svega elektromehaničkih komponenti.

Slika 7. Električna kola za hitno isključenje spojena na PLC sistem.


15

Hitno zaustavljanje. Svaki upravljački sistem treba da zadrži električno kolo

za hitno zaustavljanje svake mašine koje direktno kontroliše PLC. Da bi se

obezbedila maksimalna sigurnost, ova električna kola ne bi trebalo da budu

spojena sa PLC, već posebno spojena na ožičenje. Ovi hitni prekidači treba da

budu postavljeni na mestu gde korisnik može lako da im pristupi. Prekidači za

hitno zaustavljanje su obično povezani sa glavnim upravljačkim relejom ili

sigurnosnim upravljačkim relejom u električnom kolu, koji isključuju struju

za I/O uređaje u hitnim slučajevima.

Glavni ili sigurnosni upravljački relej. Glavni upravljački relej (MCR) i

sigurnosni kontrolni relej (SCR) u električnom kolu obezbeđuju jedan lakši

način isključivanja struje iz I/O sistema tokom neke hitne situacije (vidi

sliku 8). Ovaj upravljački relej može biti isključen pritiskom na bilo koji

prekidač za hitno isključenje, koji je spojen u električnom kolu. Isključenje

upravljačkog releja isključuje struju ulaznim i izlaznim uređajima. CPJ,

međutim, nastavlja sa radom iako su svi njeni ulazi i izlazi isključeni.(Često se

ostavlja da ulazni uređaji u sebi imaju struje).

Slika 8. Šema povezivanja PLC-a sa MCR uključenjem ulazne i izlazne struje.


16

Jedan MCR može biti proširen postavljanjem PLC zaštitnog releja

(zatvorenog tokom rada normalnih PLC operacija) seriski povezan sa bilo

kojim stanjem hitnog isključenja. Ovo poboljšanje će izazvati MCR da

prekine I/O struju u slučaju PLC otkaza (greška sa memorijom, I/O greška u

komunikaciji, itd.). Slika 9 pokazuje tipično povezivanje MCR u električnom

kolu.

Slika 9. El.kolo koje uključuje/isključuje struju I/O preko MCR-a i detekcija

za PLC grešku.

Hitno isključenje struje. Električno kolo snabdevano strujom iz glavnog

izvora treba da sadrži propisno određeno hitno isključenje struje, tako da

obezbeđuje način na koji se sistemu PLC isključuje struja u potpunosti (kao

na slici 9). Ponekad, kondenzator (0.47 µF od 120 VAC, 0.22 µF od 220

VAC) je postavljen poprečno isključenju za zaštitu protiv neželjenih stanja.

Neželjeni događaj je na primer kada se iskjuče izlazni triaci, pri čemu

akomulirano induktivno punjenje traži najbližu putanju ka uzemljenju, koje

često prolazi preko triaka.


17

4. Šum, toplota i zahtevi za napon

Ispunjenje predhodno navedenih smernica trebalo bi da obezbedi pogodno

stanje rada za većinu aplikacija sa programabilnim logičkim kontrolerima.

Međutim, u svakoj aplikaciji, radna okolina može stvoriti nepogodne uslove,

što zahteva posebnu pažnju. Ovi štetni uslovi uključuju prekomern šum i

toplotu i niz štetnih promena. Ovo poglavlje opisuje te uslove i određuje mere

za minimizaciju njihovih efekata.

Prekomerni šum. Električni šum retko šteti PLC komponentama, osim ako je

prisutna velika energija ili nivo visokog napona. Međutim, privremena

smetnja usled šuma može biti kritično za rad svake mašine. Šum može biti

prisutan samo u određenim prilikama ili se može pojaviti u retkim intervalima.

U nekim slučajevima on može postojati stalno. U početnom stanju veoma je

teško izolovati i korigovati šum.

Šum obično ulazi u sistem preko ulaznih, izlaznih i vodova napajanja

električnom energijom. Šum takođe može biti povezan unutar ovih vodova

elektrostatičkim putem, zbog kapacitivnosti između njih i signala šuma koji su

prisutni na drugim vodovima. Prisustvo visokog napona ili dugački, preblizu

raspoređeni provodnici, obično proizvode ove posledice. Spajanje magnetnih

polja može se takođe pojaviti, kada se kontrolni provodnici postavljeni blizu

provodnika koji prenose veliku struju. Uređaji koji su potencijalni proizvođaci

šuma su: releji, elektromagnetni prekidači, motori i motorni starteri naročito

proizvode šum za vreme uspostavljanja direktne veze između njihovih

kontakata.

Analogni I/O i pretvarači merenih veličina su vrlo podložni šumu od

elektromagnetnih izvora, uzrokujući preskok brojača u toku očitavanja

analognih podataka. Zbog toga, starteri motora, transformatori i ostali

elektromehanički uređaji bi trebalo da budu što dalje od analognih signala,

interfejsa i pretvarača.

Premda konstrukcija solid-stejt uređaja obezbeđuje imunitet na šum do neke

prihvatljivog iznosa, projektant ipak mora biti posebno obazriv u

minimiziranju šuma, naročito kada je šumni signal sličan traženom

upravljačkom ulaznom signalu. Zbog povećanog delovanja margine šuma,

PLC moraju biti postavljeni što dalje od uređaja koji proizvode šum, kao sto

su veliki AC motori i visoko frekventni uređaji za zavarivanje. Takođe, sva

induktivna opterećenja moraju biti prigušena. Provodnici trofaznog motora

trebalo bi da budu grupisani zajedno i usmereni odvojeno od provodnika

signala niskog napona. Ponekad, ako je situacija sa nivoom šuma-smetnji

kritična, provodnici sve tri faze motora moraju biti prigušene (vidi sliku 10).


18

Slika 10. Prigušenje provodnika tro-faznog motora.

Napomena 1:Filter provodnika držati 30 cm. ili manje od kontrolera.

Umanjiti rastojanje između provodnika na mestima

gde šum može biti uveden u kontroler.

Napomena 2:Zbog zaštite trake za uzemljenje, ne treba spajati

metalno kućište filtera provodnika zajedničkog moda

sa ostalim metalima koji su potencijalno uzemljeni.

Ako to uradimo, smanjujemo efikasnost filtera.

Slika 11. Prigušenje električnog šuma koristeći jednu od tri konfiguracije

filtriranja provodnika.


19

Prekomerna toplota. Programabilno logički kontroleri mogu podneti

temperature počev od 0 do 60°C. Oni se obično hlade strujanjem, što znači da

vertikalni stub vazduha, promenjen u pravcu na gore preko površine

komponenti, hladi PLC. Da bi se temperatura zadržala unutar dozvoljenog

raspona, rashlađujući vazduh iz okoline PLC sistema ne sme biti iznad 60°C.

PLC komponente moraju biti pravilno raspoređene prilikom postavljanja,

kako bi se izbegla suvišna toplota. Proizvođač može dati preporuku za

raspored, koja se bazira na tipičnim uslovima za većinu PLC aplikacija, a koji

slede:

60% ulaza su Uključeni u bilo koje vreme

30% izlaza su Uključeni u bilo koje vreme

snabdevanje strujom svih modula je povezano po zahtevu proizvođača i

datim specifikacijama

temperatura vazduha je oko 40°C

Situacije kada je većina I/O uključena u isto vreme kada je temperatura

vazduha veća od 40°C nisu tipična. U tim situacijama, razmak između

komponenti mora biti veći da bi se obezbedilo bolje rashladno strujanje. Ako

oprema unutar ili van upravljačkog ormana izaziva stvaranje zračenja toplote i

I/O sistem radi neprekidno, upravljački orman treba da sadrži ventilator koji

će hladiti topla mesta blizu PLC-a, obezbeđujući cirkulaciju vazduha. Vazduh

koji dolazi od ventilatora treba prvo da prođe kroz filter, zbog zaštite od

ulaska prašine i ostalih kontaminanata u upravljački orman. Prašina sprečava

komponente da se oslobađaju toplote, kao i štetni rashladni profil kada

toplotna provodljivost okolnog vazduha opada. U slučajevima preterane

toplote, upravljački orman bi trebao da bude opremljen sa klimatizacionom

jedinicom ili rashladnim sistemom koji koristi kompresovani vazduh (vidi

sliku 12 i 13). Ostaviti otvorena vrata od upravljačkog ormana nije dobra

praksa, jer to omogućuje ulazak provodljive prašine u PLC sistem.

Slika 12. Vortex kuler koji se koristi u sistemima za hlađenje.


20

Slika 13. Hlađenje sistema kompresovanim vazduhom.

Postoji metoda za izračunavanje porasta temperature i rasipanja toplote za

jedno radno okruženje, bazirano na njegovoj veličini i količini opreme. Porast

temperature je teperaturna razlika između vazduha unutar radnog okruženja i

spoljašnje temperature vazduha (ambijetalna temperatura vazduha). Hoffman

Engineering Co., proizvođač upravljačkih sistema, je napravio grafikon

porasta temperature koji koriste za njihova radna okruženja. Slika 14 ilustruje

grafikon porasta temperature za NEMA 12-tip radna okruženja. U narednom

primeru je objašnjeno kako se izračunava porast temperature i potrebni protok

vazduha za hlađenje, koristeći dati grafikon.

Primer 1 NEMA 12 radno okruženje (upravljački orman) prikazano na Slici 15 sadrži programabilno logički kontroler sa transformatorom za napajanje električnom energijom, snabdevanje energijom za jedan analogni pretvarač i ostalu opremu i raznu elektromehaničku opremu. Zajednička potrošnja opreme, izračunata sabiranjem potrošnje svakog elementa, iznosi 1011 wati. Ambijentalna temperatura radnog okruženja je 32.2ºC. Saznati: (a) porast temperature radnog okruženja (b) potreban protok vazduha


21

Slika 14. Grafik porasta temperature za NEMA 12 radno okruženje.

Slika 15. NEMA 12 radno okruženje (upravljački orman).


22

Rešenje (a) Da bi izračunali porast temperature, prvo treba izračunati ukupnu površinu slobodnih-vidljivih strana upravljačkog ormana. Predpostavljajući da zadnja i donja strana upravljačkog ormana nisu slobodne, površina svake slobodne strane je: Prednja površina = (Visina)(Širina) = (1,8 m2)(1,2 m2) = 2,16 m2 Bočna poršina = (Visina)(Dubina) = (1,8 m2)(0,9 m2) = 1,62 m2 Gornja površina = (Dubina)(Širina) = (0,9 m2)(1,2 m2) = 1,08 m2 Prema tome, ukupna površina rasipanja toplote,uzimajući u obračun dve slobodne bočne strane, iznosi: Ukupna površina = 2,16 m2 + 2(1,62 m2) + 1,08 m2

= 6,48 m2 Prema tome, 1011 vati ukupne snage u upravljačkom ormanu je raspoređeno na ukupnu površinu od 6,48 m2, a dobijeno rasipanje po kvadratnoj stopi je 156 vati:

Rasipanje snage = 1011 wati

6,48 m2

= 156 wati/m2 Sa grafika porasta temperature za NEMA 12 upravljački orman, možemo saznati da je porast temperature oko 32ºC ili 57.5ºF. Zbog toga ukupna radna temperatura sistema (ambijentalna + porasta) će biti oko 64.2ºC (32.2ºC + 32ºC) ili 147.5ºF. Ta temperatura prevazilazi radnu temperaturu PLC-a od 60ºC, što znači da može doći do smetnji u radu usled visoke temperature unutar upravljačkog ormana. Ovakav sistem, zbog toga iziskuje odgovarajuću ventilaciju ili hlađenje.


23

(b) Potreban protok vazduha u unutrašnjosti upravljačkog ormana zasnovan je na osnovu maksimalne radne temperature komponenti (60ºC za PLC). Pretpostavljajući da sve unutrašnje komponente mogu podneti do 60ºC (140ºF), dozvoljeni porast temperature (ΔT) u rashladnog vazduha iznosi:

ΔT = Max. temp. radnog okruž. – Max. temp. komponenti

= 64.2ºC - 60ºC

= 4.2ºC

= 39.6ºF Potreban protok vazduha Qvaz je dat jednačinom:

Qvaz = (3160)(KW u upravlj. ormanu)

ΔT

gde je 3160 konstanta, a KW je kilovat toplote u upravljačkom ormanu (u ovom slučaju 1.011 KW) i ΔT dozvoljena temperatura. Zbog toga, potreban protok vazduha je:

Qvaz = (3160)(1.011)

39,6ºF

= 80.68 ft3/min

= 2.18 m3/min Prema tome, minimalni protok vazduha od 2.18 m3/min je potreban za uklanjanje toplote u upravljačkom ormanu.

Prekomerna promena napona. Napajanja električnom energijom PLC

sistema može podneti variacije napona i dopustiti sistemu da funkcioniše u

okviru njegovih radnih margina. Sve dok je ulazni napon adekvatan, napajanje

električnom enegijom obezbeđuje potreban napon za rad procesora, memorije

i I/O. Međutim, ako napon padne ispod minimalno dopuštenog nivoa,

napajanje električnom energijom će upozoriti procesor, koji će odmah

isključiti sistem.

U aplikacijama koje su podložne “mekanim” AC provodnicima i

neuobičajenim varijacijama napona u napajanju, prvi korak ka rešenju, jeste

korekcija svakog mogućeg problematičnog ulaznog napona u sistem. Ako ove

korekcije ne otklone problem, onda se može upotrebiti konstantni naponski


24

transformator, da bi se sprečilo često gašenje sistema (vidi sliku 16).

Konstantni naponski transformator stabilizuje ulazni napon napajanja

električnom energijom, konpenzujući promenu napona u primaru, održavajući

nepromenjen napon u sekundaru. Kada se koristi konstantni naponski

transformator, korisnik treba da proveri da li je nominalna snaga, dovoljna za

snabdevanje ulaznih uređaja i napajanje električnom energijom PLC-a. Osim

toga, korisnik treba da poveže izlazne uređaje ispred konstantnog naponskog

transformatora, pre nego iza njega, tako da transformator ne sprovodi struju

izlazima. Ovako uređenje će smanjiti opterećenje transformatora, zahtevajući

upotrebu manjih transformatora. Prilikom ugrađivanja obavezno proveriti

informaciju vezanu za propisanu nominalnu snagu konstantnog naponskog

transformatora.

Slika 16. Konstantni naponski transformator upotrebljen za stabilizaciju

ulaznog napona.


25

5. I/O instalacija, električne instalacije i napomene

Instalacija I/O je možda i najveći i najkritičniji posao kada je reč o ugradnji

sistema sa programabilno logičkim kontrolerom. Da bi se minimizirale greške

i pojednostavila instalacija, korisnik treba da se pridržava predhodno

određenih pravila. Svi ljudi uključeni u ugradnju kontrolera i I/O sistema treba

da prihvate instalacione smernice, koje moraju biti definisane u početnoj fazi

planiranja. Kompletan set dokumenata sa preciznim informacijama u vezi

postavljanja i povezivanja I/O će osigurati pravilno uređenje sistema. Pored

toga, ove dokumente treba stalno ažurirati tokom svake faze instalacije. U

tekstu koji sledi razmotriće se neka opšta pravila prilikom instalacije PLC

opreme.

5.1 I/O instalacioni modul

Postavljanje i instalacija I/O modula je jednostavno, isvodi se na postavljanje

odgovarajućih modula, na njihova odgovarajuća mesta. Ova procedura sadrži

verifikaciju tipa modula i slot adrese definisane I/O dodeljenim adresama.

Svaka stezaljka modula je dalje povezana sa spoljnim kome je dodeljena

adresa. Korisnik obavezno treba da isključi struju modulu pre postavljanja i

povezivanja provodnika.

5.2 Razmatranja o električnim instalacijama

Veličina Provodnika. Svaki I/O priključak može prihvatiti jedan ili više

provodnika određene veličine. Korisnik mora proveriti da li je provodnik

korektnog preseka i da li je odgovarajuće veličine da izdrži maksimalno

moguću struju.

Obeležavanje provodnika i priključaka. Svako spoljašnje povezivanje

provodnika i njegovo mesto priključenja treba obeležiti koristeći verodostojan

način obeležavanja. Provodnike treba obeležavati sa odgovarajućim

plastičnim labelama sa brojevima ili sa nalepnicama koje se stavljaju oko

provodnika. Blok stezaljki se obično obeležava odgovarajućom nalepnicom.

Obeležavanje bojom provodnika istih signlnih karakteristika (npr. AC: crvena,

DC: plava itd.) može biti korišćeno u obeležavanju provodnika. Tipična

nomenklatura obeležavanja uključuje broj provodnika, ime uređaja ili njegov

broj i izlaznu ili ulaznu adresu. Dobra identifikacija provodnika i priključaka

pojednostavljuje održavanje i pronalaženje grešaka.

Svežanj provodnika. Svežanj provodnika je tehnika koja se obično koristi

da pojednostavi povezivanje I/O modula. U ovoj metodi, provodnici koji će

biti povezani na pojedinačni modul su upakovani, obično uz pomoć plastičnih

kravata i onda neometano usmereni kroz vod sa ostalim svežnjevima


26

provodnika istih signalnih karakteristika. Ulazni, strujni i izlazni svežanj koji

prenose isti tip signala, trebalo bi postaviti u različite vodove, kada je to

moguće, da bi se izbegla interferencija.

5.3 Procedura postavljanja električnih instalacija

Kada je I/O modul postavljen na svoje mesto i kada su njegovi provodnici u

svežnju, povezivanje modula može da počne. Za povezivanje se preporučuje

sledeća procedura:

Isključiti struju u PLC-u i I/O modula pre početka bilo kakvog

postavljanja i uvođenja električnih instalacija.

Proveriti da li su svi moduli u odgovarajućem slotu. Proveriti tip

modula i broj modula i I/O diagram električnih instalacija. Proveriti

lokaciju slota, s obzirom na I/O dodeljene adrese u dokumentaciji.

Pričvrstiti svaki I/O modul.

Obeležiti odgovarajući svežanj provodnika svakog modula i usmeriti ga

kroz vod do mesta gde se nalazi modul. Označiti svaki provodnik u

svežnju i proveriti da li pripada tom određenom modulu.

Početi sa prvim modulom, pronaći provodnik u svežnju koji se veže na

najniži terminal. Iz tačke gde je provodnik vertikalno izjednačen sa

krajnjom tačkom, savijati provodnik pod pravim uglom kroz vod sve

do krajnje tačke.

Preseci provodnik na rastojanju 1cm više od krajnje tačke zavrtanja.

Skinuti izolaciju sa kraja provodnika 1 do 1.5 cm. Umetnuti neizolovani

kraj providnika (predhodno je poželjno ga staviti u odgovarajuću

papučicu) i pričvrstiti ga zavrtanjem.

Ako dva ili više modula dele isti izvor električne energije, postaviti

osigurače na provodnike električne energije od jednog do drugog

modula.

Ako se zaštitni kabl već koristi, spojiti samo jedan kraj sa uzemljenjem,

najbolje na šinu postolja. Ovakvo spajanje će izbeći stvaranje strujnog

kruga uzemljenja. Strujni krug uzemljenja se stvara kada se dve ili više

električnih putanja spajaju na liniju uzemljenja ili kada se jedna ili više

putanja spajaju na zaštitni vod. Drugi kraj ostaviti nespojen, osim ako

nije drugačije specificirano.

Ponavljati proceduru za svaki provodnik u svežnju, sve do poslednjeg

provodnika za taj modul.


27

Nakon završetka postavljanja provodnika, laganim povlačenjem svakog

provodnika proveriti da li je dobro spojen.

5.4 Posebne napomene za I/O povezivanje

Povezivanje provodnika na određene uređaje, međutim, može zahtevati

posebnu pažnju. Ovakve konekcije obuhvataju ulaze, induktivna opterećenja,

spajanje izlaza i zaštitni kabel.

Povezivanje propustljivih ulaza. Postoje uređaji koji propuštaju slabu struju,

čak i kada su isključeni. Izlazi triaka i tranzistora izlaza su izloženi ovim

gubitcima, mada je struja tranzistora mnogo manja. U većini slučajeva ova

pojava će izazvati samo treperenje indikatora ulaza, ali ponekad, ovaj

nedostatak može pogrešno aktivirati ulazno kolo, što prouzrokuje pogrešno

delovanje. Tipičan uređaj koji je izložen ovakvoj situaciji je blizinski senzor.

Ovakav tip nedostatka, može se pojaviti kada jedan izlaz uključuje jedan

ulaz, stim da taj ulaz niko više ne aktivira.

Slika 17. (a) Spajanje sa uređajem sa propustljivim ulazom i (b) spajanje

jednog izlaznog modula na jedan ulazni modul.


28

Slika 17 prikazuje dve situacije koje su spomenute, zajedno sa korigujućim

delovanjem. Propustljivi ulazi mogu biti korigovani stavljanjem optrećujućeg

otpornika duž ulaza. Opterećujući otpornik predstavlja otpor u električnom

kolu, uzrokujući da napon padne u provodniku između propustljivih uvedenih

uređaja i ulaza. To uzrokuje skretanje sa ulaznog priključka. Zbog toga, slaba

struja je usmerena kroz opterećujući otpornik, minimizirajući količinu struje u

ulazni modul (ili izlazne uređaje). Ovo sprečava ulaze ili izlaze, od

uključivanja kada treba da budu isključeni.

Suzbijanje induktivnih opterećenja. Prekid struje uzrokovan isključenjem

jednog izlaza induktivnog opterećenja generiše veoma visoki napon. Napon

može dostići vrednost i od nekoliko hiljada volti, i ako se ne suzbije, može se

između provodnika koji napajaju uređaje strujom, ili između električnih

provodnika i postolja preko kojeg je sprovedeno uzemljenje, zavise od fizičke

konstrukcije uređaja. Ovaj visoki napon izaziva netačne operacije i u nekim

slučajevima može da ošteti izlazni modul. Da bi se izbegla ovakva situacija,

prigušivač električnog kola, tipični otpornik/kondenzator (RC) šema ili metal

oksid promenljivi otpornik zavistan od napona (MOV). Prigušivači treba da

budu postavljeni kako bi ograničili napon, kao i da kontrolišu iznos promene

struje kroz induktor (pogledaj Sliku 18).

Slika 18. (a) malo, (b) veliko i (c) DC tehnika za suzbijanje opterećenja.


29

Većina izlaznih modula je napravljeno da radi sa induktivnim opterećenjima,

tako da su oni tipično sadrže prigušivače. Međutim, u pojedinačnim

slučajevima, triak će možda biti nemoćan da isključi struju koja prolazi u

nižim tačkama (komutacija - pretvaranje naizmenične u jednosmernu struju),

što zahteva naknadno spoljno suzbijanje u sistemu.

RC prigušivač u električnom kolu, postavljen zajedno sa uređajem, može

obezbediti dodatno suzbijanje za male AC uređaje, kao što su elektromagnetni

prekidači, releji i starteri motora do veličine 1. Veći električni kontaktori

(veličine 2 i veći) zahtevaju pored RC-a i jedan MOV. Kod jednosmernog

prenosa, dioda postavljena duž opterećenja može obezbediti DC suzbijanje.

Slika 19 prikazuje nekoliko primera suzbijanja induktivnog oterećenja.

Slika 19. Suzbijanje (a) opterećenja paralelnog sa PLC ulaznim modulom,

(b) DC optererećenje i (c) opterećenja sa prekidačima paralelnim i

rednim sa PLC izlaznim modulom.


30

Spajanje izlaza. Izlazi su obično osigurani u modulu, kako bi zaštitili triak ili

tranzistor od preopterećenja. Ako izlazi nemaju interni osigurač, onda

osigurači treba da budu spoljno postavljeni (obično na blok stezaljki) u toku

prvobitnog postavljanja. Kada se dodaju spoljni osigurači izlaznom kolu,

korisnik treba da se pridržava specifikacije proizvođača koji se odnosi na dati

modul. Samo pravilno određen osigurač će obezbediti da osigurač reaguje

brzo prilikom preopterećenja i onemogući pregorevanje izlaznih priključnih

uređaja.

Zaštita. Provodnici TTL nivoa, analognih signala, signala sa termoparova i

drugih signala nižeg nivoa, su obično usmereni u različitim putanjama, kako

bi smanjili efekte mešanja signala. Zbog naknadne bezbednosti, zaštitni kabel

treba koristiti za upravljačke provodnike, za zaštitu signala niskog nivoa od

elektrostatičkog i magnetnog zračenja, sa provodnika koji sadrže struju od 60

Hz i drugih provodnika koji imaju naglu promenu struje. Upleteni, zaštitni

kabel treba da je upleten barem na svakih 3 cm i trebe da bude zaštićen sa oba

kraja. Zaštita treba da bude spojena sa glavnim uzemljenjem u samo jednoj

tački (pogledaj Sliku 20), i zaštita neprestano mora biti održavana duž celog

kabla. Zaštitni kabel mora takođe i biti usmeren što dalje od područja visokog

šuma, kao i dobro izolovan preko čitave dužine.

Slika 20. Spajanje zaštitnog kabla sa uzemljnjem

6. Puštanje u rad PLC-a i procedure proveravanja

Pre puštanja struje u sistem, korisnik treba da izvrši nekoliko završnih provera

na hardveru komponenti i povezivanju. Ove provere će svakako zahtevati

dodatno vreme. Međutim ovo uloženo vreme će gotovo uvek smanjiti ukupno

vreme puštanja u rad, pogotovo u većim sistemima sa puno ulazno/izlaznih

uređaja. Naredna kontrolna lista se odnosi na proceduru provere pre puštanja

u rad:


31

Vizuelno pregledati sistem da bi se uverili da su sve hardverske

komponente postavljene. Proveriti tačan broj modela svake

komponente.

Proveriti sve komponente CPJ i I/O modula kako bi se uverili da su

postavljeni u odgovarajući slot, i smešteni pravilno na odgovarajuće

mesto.

Proveriti da li je ulazno napajanje ispravno spojeno, i da li je napajanje

unutar sistema pravilno usmereno i spojeno sa svakim I/O postoljem.

Proveriti da li I/O komunikacioni kabl spaja procesor sa individualnim

I/O postoljima i odgovarajućim I/O dodeljenim adresama.

Proveriti da li su sve I/O žičane konekcije na kontroleru na pravom

mestu. Upotrebiti dokumentaciju o I/O dodeljenim adresama, za

proveru da li je svaka žica na ispravnom mestu.

Proveriti da li su žičane konekcije izlaza na odgovarajućem mestu i da

li su spojene sa odgovarajućim uređajima.

Osigurati brisanje memorije od predhodno smeštenog upravljačkog

programa. Ako je upravljački program memorisan u EPROM-u

(izbrisiva programabilna postojana memorija), privremeno skinuti

čipove sa RAM memorije.

6.1 Statička Provera Električnih Instalacija Ulaza

Statičku proveru električnih instalacija ulaza, trebalo bi izvršiti sa napajanjem

koje je spojeno na PLC i ulazne uređaje. Ova provera će ispitati da li je svaki

ulazni uređaj povezan na ispravni ulazni terminal i da li ulazni modul

funkcioniše pravilno. Pošto se ovo testiranje radi pre ostalih testiranja, u

sistemu, ono će ispitati i da li su procesor i programirani uređaji u dobrom

radnom stanju. Ispravno potavljanje provodnika ulaza, može biti provereno

pomoću sledećih procedura:

Postaviti PLC u stanje koje će sprečiti automatski rad. Ovo stanje

veoma zavisi od modela PLC-a, ali se najčešće označava sa stop,

onemogućiti program...

Uključiti napajanje električnom energijom ulaznim uređajima. Proveriti

da li svi indikatori sistema pokazuju ispravan rad. Tipično, ti indikatori

su AC OK, DC OK, procesor OK i I/O komunikacija OK.


32

Proveriti da li Total-Stop prekidač isključuje napajanje I/O uređajima.

Ručno uključiti svaki ulazni uređaj i zatim nadgledati odgovarajući

status LED indikatora na ulaznom modulu i/ili nadgledati na uređaju za

programiranje da li se istovetno uključuju adrese za te uređaje. Ako je

pravilno spojen, LED indikator će se uključiti. Ako se pored

očekivanog, uključi još neki indikator, kada se ulazni uređaj aktivira,

onda je ulazni uređaj spojen na pogrešan ulazni priključak. Ako se ne

uključi ni jedan LED indikator, greška može postojati u svakom

ulaznom uređaju, električnim provodnicima ili ulaznom modulu.

Preduzeti sve mere opreza da bi se izbegle povrede ili oštećenja, kada

se pusti u rad uređaj koji je povezan serijski sa opterećenjem koje je

eksterno u odnosu na PLC.

6.2 Statička provera električnih instalacija izlaza

Statička provera električnih instalacija izlaza, trebalo bi izvršiti sa napajanjem

koje je spojeno na PLC i izlazne uređaje. U praksi, najbezbednije je da se prvo

privremeno isključe svi izlazni uređaji koji sadrže mehaničke pokrete (npr.

motori, elektromagnetni prekidači itd.). Kada se radi, statistička provera

električnih instalacija izlaza, proveri će se da li je svaki izlazni uređaj spojen

na ispravnu adresu, i da li taj uređaj i izlazni modul funkcionišu ispravno. Za

proveru električnih instalacija izlaza, potrebno je koristiti sledeće procedure:

Privremeno (lokalno) isključiti sve izlazne uređaje koji izazivaju

mehaničko kretanje.

Uključiti struju PLC i ulazno/izlaznim uređajima. Ako neki Total-Stop

isključuje napajanje izlazima, proveriti da li se napajanje stvarno

isključuje kada se on aktivira.

Obaviti proveru izlaza jedan po jedan. Ako je izlaz motor ili neki drugi

uređaj koji je privremeno isključen, uključiti struju uređaju samo za

proveru. Provera izlazne operacije može biti izvršena korišćenjem jedne

od sledećih metoda:

Predpostavljajući da PLC ima neku funkciju postavljanja izlaza,

testirati svaki izlaz, koristeći programirajući uređaj, pomoću koga se

prinudno uključi izlaz. Ako je pravilno povezan, odgovarajući LED

indikator i uređaj će se uključiti. Ako se neki indikator upali više

puta nego što je to očekivano, moguće je da je izlazni uređaj spojen


33

na pogrešni izlazni terminal (Nenamerna mašinska operacija se neće

izvršiti, zbog toga što su okretanje i druga kretanja izlaza

isključene). Ako se indikator ne uključi, greška može postojati u

svakom izlaznom uređaju, električnim provodnicima ili izlaznom

modulu.

Pustiti program korak po korak i proveravati svaki izlaz, tako što se

predhodno programiraju koraci sa pojedinačnim uklučivanjem

kontakata (pritiskom na odgovarajući taster). Postaviti CPJ u radni,

pojedinačni rad ili neki slični režim rada u zavisnosti od tipa

kontrolera. Sa kontrolerom u radnom režimu, pritisnuti ručni

prekidač kako bi se izvršilo testiranje. Sa kontrolerom sa

pojedinačnim radom, pritisnuti i držati ručni prekidač dok kontroler

izvršava pojedinačno testiranje. Posmatrati izlazne uređaje i LED

indikator, kako je opisano u prvoj preceduri.

6.3 Proveravanje upravljačkog programa

Proveravanje upravljačkog programa je završna provera. Ova provera se može

uraditi u svako doba, ali treba je uraditi pre učitavanja programa u memoriju i

dinamičkog proveravanja sistema.

Korišćenjem celokupne dokumentacije, koja se odnosi na upravljane uređaje,

potrebno je izvršiti proveru upravljačkog programa. Dokumenti, kao što su

dodeljene adrese i šeme povezivanja, treba da prikažu svaku promenu koja se

mogla desiti tokom statičkih provera električnih instalacija. Kada se ovo

uradi, dobijeni, pregledani finalni program predstavlja tvrdu kopiju programa

koji će biti učitan u memoriju i on je bez grešaka ili u svakom slučaju u skladu

sa originalno izrađenom dokumentacijom. Završno proveravanje upravljačkog

programa uključuje sledeće radnje:

Koristeći odštanpani dokument I/O električnih instalacija, proveriti da li

svaki upravljani izlazni uređaj ima programirani izlaz sa iste adrese.

Pregledati odštampanu kopiju programa zbog grešaka koje mogu da

nastanu prilikom učitavanja programa. Proveriti da li se svi planirani

kontakti i interni izlazi imaju odgovarajuće dodeljene adrese.

Proveriti da li su tajmeri, brojači i ostale podešive veličine postavljene

na pravu vrednost.


34

6.4 Dinamička provera sistema

Dinamička provera sistema je postupak koji verifikuje logičnost upravljačkog

programa, kako bi se osigurale korektne operacije izlaza. Ova provera

predpostavlja da su sve statičke provere izvršene, električne instalacije

ispravne, komponente ispravne i funkcionišu korektno i softver je potpuno

pregledan.

Tokom dinamičke provere, sigurnije je postepeno dovesti sistem do potpunog

automatskog rada. Iako manji sistemi mogu biti pokrenuti u celini, veći

sistemi treba da budu pokrenuti postepeno po sekcijama. Veći sistemi obično

sadrže distribuirane upravljačke podsisteme koji upravljaju delom mašine ili

procesa. Postepeno uvođenje jednog podsistema u rad sistema omogućava da

ceo sistem bude pokrenut sa maksimalnom sigurnošću i efikasnošću. Udaljeni

podsistemi mogu biti privremeno onesposobljeni, delimičnim uklanjanjem

njihovog napajanja ili isključenjem komunikacione veze sa CPJ. Naredna

pravila, predstavljaju proceduru za dinamičku proveru sistema:

Učitati upravljački program u memoriju PLC-a.

Testirati upravljačku logiku, koristeći jednu od sledećih metoda:

Prebaciti PLC na TEST režim, ako postoji, što će dopustiti izvođenje

i pronalaženje grešaka upravljačkog programa kada su izlazi

iskjučeni. Proveriti svaki korak, posmatrajući status izlaznih LED

indikatora ili nadgledanjem odgovarajućih izlaznih koraka na

programatoru.

Ako PLC mora da bude u RUN režimu, kada se uključuju/isključuju

izlazi tokom testa, lokalno isklučiti izlaze koji nisu bili testirani,

kako bi izbegli štetu ili povrede. Koristiti instrukcije za obilaženje

rada izlaza koji nisu bili testirani, što će isključiti izlazne uređaje

koji nisu neophodni.

Proveriti korektnost logičkih operacija svakog koraka i izmeniti logiku

ako je neophodno. Uspešan alat za pronalaženje grešaka upravljačke

logike je pojedinačno pregledanje. Ova procedura odobrava korisniku

da nadgleda svaki korak sve dok se pregledanje ne završi.

Kada testovi pokažu da logika ispravno kontroliše izlaze, skloniti sve

privremene instrukcije koje su korišćene. Postaviti PLC u RUN režim i

testirati operacije celog sistema. Ako su sve procedure korektne,

automatski rad treba da se izvršava bez problema.


35

Odmah dokumentovati sve modifikacije upravljačke logike i prepraviti

originalnu dokumentaciju. Napraviti kopiju programa (npr. na CD-u)

što je pre moguće.

Preporuke za puštanje u rad i pravila tehničke eksploatacije u ovom odeljku su

dobre procedure koje će pomoći u bezbednosti, pravilnom puštanju u rad bilo

kog sistema sa PLC. Međutin, neki PLC mogu imati specifične zahteve za

puštanje u rad, koji su opisani obično u uputstvu za rad. Korisnik treba da zna

sve specifične zahteve pre puštanja u rad PLC.

7. PLC ODRŽAVANJE SISTEMA

Programabilni logički kontroleri su napravljeni da se mogu lako održavati i da

bi se osigurao rad bez problema. Ipak, nekoliko aspekata za održavanje treba

razmotriti kada je PLC sistem na svom mestu i kada je u eksplataciji.

Sigurnosne mere održavanja, ako se izvršavaju periodično, umanjiće šanse da

sistem otkaže. Ova oblast predstavlja neke praktične savete kojih se treba

pridržavati da bi sistem bio u dobrom radnom stanju.

7.1 Preventivno održavanje

Preventivno održavanje sistema sa programabilnim logičkim kontrolerima

uključuje samo nekoliko osnovnih postupaka, koje će znatno smanjiti broj

otkaza komponenti sistema. Preventivno održavanje PLC sistema trebalo bi da

bude planirano zajedno sa održavanjem ostalih mašina i opreme, tako da

oprema i PLC budu isklučeni što manje vremena. Međutim, planiranje

preventivnog održavanja PLC-a zavisi od njegovog okruženja. Slede direktive

za preventivne mere:

Periodično očistiti ili zameniti sve filtere koji su postavljeni u

upravljačkom ormanu u zavisnosti od količine prašine u okolini. Ne

čekati planirano održavanje mašine da bi se proverili filteri. Ovakav

postupak će osigurati da unutar upravljačkog ormana cirkuliše čist

vazduh.

Ne dozvoliti prljavštini i prašini da se nagomilavaju na PLC

komponente; centralno procesna jedinica i I/O sistem nisu napravljeni

da budu neprobojni-otporni na prašinu. Ako se prašina nagomila na

rashladni profil i električne instalacije, može se sprečiti rasipanje

toplote, što će prouzrokovati smetnje i otkaz električnih kola. Pored

toga, ako provodljiva prašina dopre do elektronske ploče, to može

prouzrokovati kratki spoj, što najverovatnije rezultuje trajnim

oštećenjem.


36

Periodično proveriti kontakte I/O modula kako bi se uverili da su dobro

utaknuti, priključeni i dobro spojeni. Takođe, proveriti da li su moduli

bezbedno postavljeni. Obavljati ovakvu vrstu provere mnogo češće

kada se PLC sistem nalazi u području velikih konstantnih vibracija,

koje mogu razdvojiti krajnje priključke.

Osigurati da se oprema koja proizvodi smetnje ne bude postavljena

blizu PLC-a.

Obezbediti da se nepotrebne stvari drže dalje od opreme unutar

upravljačkog ormana. Ostavljajući stvari, kao što su šeme, priručnici za

postavljanje ili drugi materijali na vrh postolja centralno procesne

jedinice ili na neko drugo postolje u radnom okruženju može sprečiti

protok vazduha i stvoriti topla mesta, što može prouzrokovati otkazom

sistema.

Ako se PLC sistemsko okruženje nalazi u sredini koja je izložena

vibracijama, postaviti vibracioni detektor koji može da se spoji na PLC

kao preventivna mera. Na ovakav način, PLC može kontrolisati visoke

nivoe vibracija, koje mogu dovesti do olabavljenja priključaka.

^^^^°n mmm 7.2 Rezervni delovi

Čuvanje zaliha rezervnih delova je dobra ideja. U tom slučaju će se

minimizovati vreme u otkazu, koje je rezultat otkaza neke komponente. U

slučaju otkaza, postojanje odgovarajućeg rezervnog dela na zalihama, može

da znači da se vreme u otkazu smanjuje na par minuta, umesto da traje

nekoliko sati ili dana. Po pravilu količina rezervnih delova na zalihama treba

da bude 10% od broja ukupno korišćenih delova. Ako se neki delovi ne

koriste često onda manje od 10% tih delova treba imati na skladištu.

Glavne komponente CPJ ploče se moraju imati u rezervi bar po jednu, bez

obzira na broj CPJ-a koji je iskorišćen. Svako napajanje, glavno ili pomoćno,

takođe treba imati u rezervi. Određene aplikacije mogu zahtevati ceo PLC

sistem kao rezervni deo. Ovaj ekstremni slučaj se javlja kada sistem koji je

otkazao treba odmah osposobiti za rad ne ostavljajući vremena da se odredi

koji je modul otkazao.


37

7.3 Zamena I/O modula

Ako se I/O modul mora zameniti, korisnik mora biti siguran da je modul koji

treba da se instalira odgovarajućeg tipa. Neki I/O sistemi dozvoljavaju da se

moduli menjaju dok napajanje radi, ali drugi zahtevaju da se isključi

napajanje. Ako zamena modula reši problem, ali se oktaz ponovo javi u

kratkom vremenskom periodu, korisnik treba da proveri induktivno

opterećenje. Induktivno opterećenje može stvoriti naponske i strujne pikove,

pa je u tom slučaju neophodno postojanje osigurača. Ako osigurač na modulu

otkaže i nakon što je zamenjen, problem može da bude u tome da je strujna

granica na izlazu modula manja nego što zahteva izlazni uređaj, ili postoji

neka greška na izlaznom uređaju.

8. PROBLEMI U PLC SISTEMU

8.1 Problemi sa podzemnim petljama

Kao što je ranije spomenuto petlje uzemljenja se javljaju kada postoje dva ili

više kanala za postavljanje električnih vodova u zemlji. Na primer, na slici 21,

transformatori i releji su povezani na uzemljenje na postolju (ili kućištu

uređaja) i povezani su na analogni ulaz pomoću kabla sa izolacijom. Omotač

spaja oba uzemljena postolja, na taj način se formira put za protok struje od

jednog uzemljenja do drugog s obzirom na to da oba uzemljenja imaju

različite potencijale. Jačina struje koja protiče kroz omotač može biti nekoliko

ampera, što bi indukovalo značajna magnetna polja u prenosu signala. Ovo

može stvoriti smetnje koje bi dovele do mogućeg pogrešnog očitavanja

analognog signala. Da bi se to izbeglo, omotač mora biti povezan na

uzemljenje sa samo jedne strane postolja, bolje na PLC strani. Na primeru

prikazanom na slici 21, omotač treba da bude povezan na uzemljenje na

interfejs analognog ulaza.

Slika 21. Petlja uzemljenja koja je nastala spajanjem oba kraja izolovanog

kabla


38

Za proveru postojanja petlji uzemljenja treba odspojiti žicu za uzemljenje na

mestu uzemljenja i izmeriti otpornost od žice do tačke gde je spojena (vidi

sliku 22). Unimetar treba da pokaže veliku omsku vrednost. Ako omska

vrednost bude mala onda postoji stalno kolo, što znači da sistem ima najmanje

jednu petlju uzemljenja.

Slika 22. Procedura za identifikovanje petlji uzemljenja.

8.2 Dijagnostički indikatori LED indikatori mogu nam dati mnogo informacija o spoljnim uređajima,

povezivanju i I/O modulima. Većina I/O modula ima barem jedan LED

indikator – ulazni moduli obično imaju indikator napajanja, dok izlazni

moduli obično imaju logički indikator.

Kada LED sija na ulaznom modulu, to obično znači da je ulazni uređaj

aktiviran i da je njegov signal prisutan u modulu. Sam indikator ne može

razdvojiti otkaz modula od indikacije napajanja, stoga neki proizvođači

obezbeđuju dodatni dijagnostički indikator - logički indikator. ON na

logičkom indikatoru znači da je prepoznat od strane logičkog dela ulaznog

modula. Ako logički i indikatori napajanja ne odgovaraju međusobno, tada

modul nije u mogućnosti da pravilno pošalje dolazeći signal do procesora.

Ovo pokazuje otkaz modula.


39

Logički indikator na izlaznom modulu funkcioniše slično kao logički

indikator na ulaznom modulu. Kada je na ON, logički indikator pokazuje da je

logičko strujno kolo modula prepoznalo naredbu, od strane procesora, da se

uključi na ON. Kao dodatak logičkom indikatoru, neki izlazni moduli

objedinjuju indikator stanja osigurača ili indikator napajanja ili oba. Indikator

stanja osigurača pokazuje stanje osigurača u izlaznom kolu, dok indikator

napajanja pokazuje da postoji napajanje. Kao indikatori napajanja i logički

indikatori u ulaznom modulu, ako oba nisu istovremeno uključena (ON),

izlazni modul je otkazao.

LED indikatori su od velike pomoći pri otkrivanju problema. Uz pomoć

indikatora napajanja i logičkih indikatora korisnik može odmah sa velikom

tačnošću da utvrdi otkaz na modulu ili kolu. Međutim LED indikatori ne

mogu da dijagnosticiraju sve moguće probleme. Umesto toga oni služe za

otkrivanje prvih znakova otkaza sistema.

8.3 Problemi sa PLC ulazima

Ako se spoljni uređaj povezan na ulazni modul nije uključio problem može

biti negde između konekcije napajanja i terminalne konekcije na modulu.

Indikator stanja ulaznog modula može da obezbedi informaciju o spoljnom

uređaju, modulu i vezi spoljnog uređaja sa modulom, što može da pomogne u

pronalaženju problema.

Prvi korak u dijagnozi problema, je postavljanje PLC-a u standby režim rada,

da PLC ne bi aktivirao izlaz. Ovo omogućava da se spoljni uređaj aktivira

ručno (npr. granični prekidač se ručno pritisne). Kada je spoljni uređaj

aktiviran, indikator napajanja na modulu treba da bude uključen na ON, što

pokazuje da postoji stalno napajanje. Ako je indikator na ON, onda su žice

dobro spojene i ne predstavljaju uzrok problema.

Sledeći korak je ocena PLC čitanja ulaznog modula. Ovo se može postići

korišćenjem PLC test režima rada, koji čita ulaze i izvršava program ali ne

aktivira izlaze. U ovom režimu će PLC displej ili pokazati 1 u tabeli, što je

odgovor na aktiviran spoljni uređaj ili će indikator na kontaktu biti označen

(vidi sliku 23). Ako PLC pravilno očitava uređaj, onda problem nije u

ulaznom modulu. Ako ga ne očitava pravilno, onda znači da postoji greška u

modulu. Moguće je da logika u modulu ne funkcioniše pravilno ili mu je

otkazao optički izolator. Osim toga, moguće da jedan od interfejs kanala na

modulu bude neispravan. U ovom slučaju, modul se mora zameniti.


40

Slika 23. Označeni kontakt pokazuje stalno napajanje.

Ako modul ne očitava signal sa spoljnog uređaja, moraju se izvršiti dodatna

testiranja. Loše povezivanje, pogrešan spoljni uređaj, pogrešan modul, ili

neodgovarajuća napon između spoljnog uređaja i modula mogu prouzrokovati

problem. Prvo, zatvoriti spoljni uređaj i izmeriti napon na ulaznom modulu.

Voltmetar treba da pokaže napon signala (npr. 24 V DC). Ako je pokazao

odgovarajuću napon, ulazni modul ne funkcioniše kako treba zbog toga što ne

prepoznaje signal. Ako je izmerena vrednost 10-15% ispod odgovarajućeg

napona signala, onda je problem u izvoru napajanja spoljnog uređaja. Ako ne

postoji napon, onda je problem u povezivanju ili spoljnom uređaju. Proveriti

da li su žice na modulu dobro povezane.

Za dalje pronalaženje problema, proveriti da li postoji napon kod spoljnog

uređaja. Kada je uređaj uključen, izmeriti napon na uređaju korišćenjem

voltmetra. Ako nema napona na strani koja se povezuje na modul, onda je

greška kod ulaznog uređaja. Ako ima napona, onda je problem u povezivanju

žica od ulaznog uređaja do modula. U ovom slučaju se moraju pratiti žice da

bi se otkrio problem.

8.4 Problemi sa PLC izlazima

PLC izlazni interfejsi takođe sadrže indikatore stanja koji obezbeđuju korisne

informacije pri otkrivanju problema. Kao u slučaju pronalaženja problema

kod PLC ulaza, prvi korak pronalaženja problema kod PLC izlaza, je da se

izoluje problem, koji se može odnositi ili na modul ili spoljni uređaj ili

povezivanje žica.

Kod izlaznog modula proveriti da li je napon kod izvora napajanja izlaza u

odgovarajućem nivou vrednosti. Kod sistema koji radi na 24 V DC ova

vrednost može da varira do 10% od te vrednosti. Što znači da ta vrednost

može da bude između 21 i 27 V DC. Takođe treba proveriti stanje osigurača

na izlaznom modulu. Ako osigurač nije ispravan, proveriti na koliko volti radi


41

taj osigurač. Dalje, proveriti kolika je struja potrebna na izlazu da bi utvrdili

da li uređaj vuče previše struje.

Ako izlazni modul prima naredbu od strane procesora za uključenje, ali stanje

na izlaznom modulu ne pokazuje da je uključen onda je greška na izlaznom

modulu. Ako se indikator uključi, ali spoljni uređaj nema napajanje, proveriti

napon na izlaznom terminalu da bi bili sigurni da radi. Ako nema napona,

onda se mora zameniti modul. Ako ima napona, onda je problem u lošem

povezivanju žica ili je problem kod spoljnog uređaja. Proveriti da li su dobro

povezane ili da nisu prekinute žice koje vode do modula. Nakon provere

modula, proveriti da li spoljni uređaj radi pravilno. Izmeriti napon na ulasku u

spoljni uređaj, dok je uključen izlazni modul, s tim da treba voditi računa da je

povratna linija dobro spojena na uređaj. Ako postoji napajanje, ali uređaj ne

reaguje onda je greška u spoljnom uređaju.

Još jedna metoda za proveru spoljnog uređaja, je da se testira bez korišćenja

izlaznog modula. Ukloniti žice koje povezuju spoljni uređaj sa izlaznim

modulom, i povezati spoljni uređaj direktno na napajanje. Ako spoljni uređaj

ne reaguje, onda je neispravan. Ako spoljni uređaj reaguje, onda je problem u

povezivanju žica između uređaja i izlaznog modula. Proveriti žice i potražiti

da li ima prekinutih žica.

8.5 Problemi sa procesorom

PLC takđe ima dijagnostičke indikatore koji pokazuju status PLC-a i

procesora. Ovi indikatori uključuju napajanje OK, memorija OK, i

komunikacija OK stanja. Prvo treba proveriti da li PLC prima dovoljno

napajanja. Ako PLC i dalje ne radi, proveriti da li je pao napon ili je iskočio

osigurač. Ako PLC ne proradi, i uz odgovarajuće napajanje onda je problem u

procesoru. Dijagnostički indikatori na prednjoj strani PLC-a će pokazati da je

problem u memoriji ili komunikaciji. Ako je jedan od ovih indikatora

uključen, moguće je da treba zameniti procesor.

8.6 Pregled metoda za pronalaženje problema

Može se zaključiti da je najbolji metod za dijagnozu ulazno/izlaznih kvarova

da se izolira problem na modulu, spoljnom uređaju ili povezivanju žica. Ako

postoje indikatori napajanja i logički indikatori, onda je jednostavnije pronaći

probleme. Prvi korak u rešavanju problema, je da se pomoću unimera ispita

napajanje na ulaznom i izlaznom terminalu. Ako je napon odgovarajući na

terminalu, i modul ne reaguje, onda treba zameniti modul. Ako zamena

modula nije rešila problem, treba proveriti da li su žice dobro povezane. Ako

na izlaznom terminalu postoji odgovarajući napon, ali izlazni uređaj ne radi


42

ovo takođe ukazuje na pogrešno povezane žice. Ako je aktiviran izlaz, a LED

indikator je isključen onda je modul neispravan. Ako se kvar ne može pratiti

do I/O modula, moraju se proveriti kontakti na modulu. Konačno, proveriti da

neke žice slučajno nisu prekinute.


43

GLAVNE PREPORUKE ZA PUŠTANjE U RAD I ODRŽAVANJE PLC-A

U predhodnim poglavljima, detaljno su opisana sva neophodna znanja koje je

potrebno imati u vidu prilikom puštanja u rad i održavanja sistema sa PLC.

Raspored elemenata u jednom sistemu sa PLC-om, treba da vodi računa o

aplikaciji za koju je namenjen, kao i da osigura rad kontrolera, u njegovom

okroženju, bez problema.

Izgled sistema ne uzima u razmatranje samo PLC komponente već i drugu

opremu, kao što su transformatori, pomoćna napajanja, sigurnosni upravljački

releji, potiskivači smetnji na liniji.

Izgled PLC sistema uzima u razmatranje mnogo faktora. Neki od faktora

koji utiču na raspored, povezivanje žica i postavljanje komponenti su sledeći:

Najbolja lokacija postavljanja upravljačkog ormana u kojem je PLC je

u blizini mašine ili procesa kojim se upravlja. Postavljanje upravljačkog

ormana mora biti urađeno u skladu sa NEMA standardima koji se

odnose na radno okruženje.

Temperatura unutar ormara ne sme da pređe maksimalnu radnu

temperaturu PLC-a, koja tipično iznosi do 60 °C.

Ventilator treba da se postavi ako unutar ormana postoje uređaji koji se

jako greju dok rade. Ako se javlja kondenzacija treba postaviti grejač sa

termostatom unutar ormana.

Orman sa PLC-om ne treba postaviti blizu opreme koja stvara velike

smetnje (kao što su mašine za zavarivanje).

Radi boljeg strujanja vazduha za hlađenje, sve komponente PLC-a treba

da se postave u vetrikalnu poziciju.

Grupisanje sličnih I/O modula je dobro rešenje. Sve žice za

naizmeničnu struju treba da budu udaljene od žica koje provode

niskonaponsku jednosmernu struju, da bi se izbegla pojava smetnji.

Ako žice koje idu sa ulaza/izlaza moraju da se ukrste sa žicama za

napajanje koje provode naizmeničnu struju, to mora biti urađeno pod

pravim uglom.

Fizičku lokaciju puteva kojima će biti provučene žice i povezivanje

spoljih I/O signala, napajanja i konekcija na kontroleru definiše izgled

sistema vodova i žica.

Pravilne tehnike uzemljenja određuju da putevi za postavljanje

uzemljenja moraju biti trajni, kontinualni i u mogućnosti da bezbedno

provode struju uzemljenja sa minimalnom impedansom.


44

Zahtevi koji se odnose na napajanje PLC sistema uključuju sledeće:

Ona se mogu sažeto predstaviti na sledeći način:

Napajanje sistema i I/O uređaji moraju imati zajednički izvor napajanja

naizmeničnom strujom da bi se minimalizovale linijske smetnje i da se

ne bi javljali pogrešni ulazni signali.

Korišćenje izolacionog transformatora se preporučuje ako postoji

mogućnost pojave smetnji u liniji za napajanje, nastalih od strane

opreme koja stvara smetnje.

PLC sistem treba da sadrži dovoljno pomoćnih strujnih kola za delimično

ili u celosti zaustavljanje rada PLC-a i mašine u slučaju nepredviđenih

događaja. Pomoćni uređaji uključuju total stop, glavni i sigurnosne

upravljačke releje i prekidače za hitan prekid napajanja.

Prevelike smetnje, toplota i varijacije napona mogu da štete PLC sistemu.

Stoga, komponente treba postaviti što dalje od uređaja koji stvaraju

smetnje, nivo temperature treba držati unutar granica definisanih od strane

proizvođača i paziti da napon bude u definisanim granicama. Tipični uslovi

za rad PLC-a obuhvataju:

60% ulaza su aktvirani u isto vreme

30% izlaza su aktvirani u isto vreme

Struje koje snabdevaju module su približnih vrednosti

Temperatura u okolini je oko 40°C

Kada se instaliraju I/O uređaji, korisnik treba da bude siguran da su moduli

instalirani na pravim lokacijama, da su korišćene žice odgovarajućeg

preseka, da su žice i redne stezaljke označene i da su žice koje vode do

svakog modula posebno odvojene vezicama.

Povezivanje nekih spoljnih uređaja zahteva posebnu pažnju. Ove konekcije

uključuju nekvalitetne ulaze, induktivna opterećenja, osigurače i kablove

sa metalnim omotačem.

Opterećujući otpornik se može koristiti u slučajevima gde je spoljni

uređaj izložen izlaznom strujnom propuštanju, što može uzrokovati

uključenje ulaznih strujnih kola.

Induktivno opterećenje se mora suzbiti korišćenjem RC prigušivača

i/ili varistora.

Ako osigurači nisu deo izlaznog modula moraju se posebno instalisati.


45

Kablovi sa metalnim omotačem se trebaju uzemljiti, na kućište, samo

na jednom kraju.

Pokretanje sistema obuhvata procedure koje se moraju izvršiti pre

pokretanja, proveru da li su žice na ulazima dobro spojene, proveru da li su

žice na izlazima dobro spojene, proveru upravljačkog programa i proveru

dinamike sistema.

Procedura koje se moraju izvršiti pre puštanja u rad, obuhvata

nekoliko provera hardvera pre nego što se uključi napajanje.

Proveru da li su žice na ulazima dobro spojene, treba izvršiti kada je

uključeno napajanje PLC-a i ulaznih uređaja. Ova provera potvrđuje

da je svaki ulazni uređaj povezan na odgovarajući terminal i da ulazni

moduli funkcionišu pravilno.

Proveru da li su žice na izlazima dobro spojene, treba izvršiti kada je

uključeno napajanje kontrolera i izlaznih uređaja. Svi uređaji koji

uzrokuju mehaničko kretanje, treba da budu isključeni.

Provera upravljačkog programa se sastoji iz finalnog pregleda

celokupne dokumentacije.

Provera dinamike sistema, predstavlja upravljanje celim sistemom

putem PLC-a, sa ciljem da se potvrdi pravilan rad izlaza prema logici

programa.

Iako PLC sistem zahteva minimalno održavanje, moraju se periodično

sprovesti određene mere u održavanju, da bi se smanjila verovatnoća

otkaza sistema. Ova preventivna održavanja, treba da se obavljaju kada i

preventivna održavanja mašina, da bi se smanjilo vreme kada sistem nije u

radu.

10% svih delova iskorištenih u PLC sistemu, kao i po jedna od svake

upravljačke ploče, treba držati kao rezervne delove.

Petlje uzemljenja se mogu javiti u PLC sistemu, kada postoje dva ili više

električna puta za uzemljenje koja vode do zemlje. Njihova pojava se može

izbeći ako se koristi kabl sa metalnim omotačem, koji treba uzemljiti samo

na jednom kraju.

Pri dijagnozi I/O otkaza, prvo treba proveriti LED indikator i/ili logički

indikator na modulu. Posle toga, ključno je, bez obzira da li se radi o

problemu sa ulazima ili izlazima, izolovati problem na modulu, spoljnom

uređaju ili na povezanim žicama.


46

PRILOG

U ovom prilogu, izvršićemo analizu upravljačkog ormana, koji je prikazan na

slikama 24 i 25. Na osnovu predhodno navedenih pravila, preporuka,

razmatranja i upozorenja, proverićemo da li ovaj upravljački orman

zadovoljava sve uslove za puštanje u rad i koji su to postupci za njegovo

održavanje.

Slika 24. Upravljački orman – spoljašnji izgled.


47

Slika 25. Upravljački orman – unutrašnji izgled.

Kao što se vidi na slikama, upravljački orman sadrži: signalne lampice,

displej, total-stop prekidač, glavni trofazni prekidač, PLC, ispravljač

električne energije, prekidače, releje, redne stezaljke i sklopke sa bimetalima.

Da li upravljački orman sa svojim komponentama ispunjava sve zahteve da bi

se pustio u rad, analiziraćemo davanjem odgovora na sledeća pitanja:


48

Upravljački orman

1. Kojem tipu po NEMA standardu pripada upravljački orman?

Ovaj upravljački orman po NEMA sdandardima pripada Tipu 1; znači za

postavljanje u unutrašnjosti objekta, za zaštitu protiv kontakta sa ugrađenom

opremom i bez posebnih zahteva za održavanje.

Pitanje: Odgovor:

2. Da li je upravljački orman lociran tako da se vrata u potpunosti mogu

otvoriti?

Da

3. Da li je dubina ormana takva da obezbeđuje adekvatan razmak između

zatvorenih vrata i ugrađenih komponenti i pripadajućih kablova?

Da

4. Da li je unutrašnja ploča ormana pokretna – na skidanje?

Da

5. Da li upravljački orman sadrži prekidač za hitno isključenje koji je

postavljen na pristupačno mesto?

Da

6. Da li upravljački orman sadrži dodatnu opremu kao što su: unutrašnje

osvetljenje, gumeno zaptivanje ili akrilni prozor za bolju vidljivost?

Ne

Okolina

7. Da li se unutar upravljačkog ormana pojavljuje kondenzacija?

Ne

8. Da li je upravljački orman postavljen dovoljno daleko od uređaja koji

proizvode previše elektromagnetskih i radio frekvencijalnih smetnji?

Da

9. Da li je upravljački orman postavljen na samu upravljanu opremu? Ne

Postavljanje PLC komponenti i ostalih komponenti

10. Da li su sve komponente postavljene u vertikalan položaj?

Da

11. Da li su snabdevači električne energije postavljeni na vrh, iznad ostale

opreme?

Da

12. Da li je CPJ-a postavljena na visini koja odgovara radnom mestu? Da


49

13. Da li je ostala oprema postavljena što dalje od PLC-a?

Da

14. Da li su releji i druga elektromehanička oprema postavljeni što bliže

vrha upravljačkog ormana?

Da

Postavljanje I/O modula, električnih instalacija i uzemljenja

15. Da li su I/O moduli odvojeni u grupe kao što su AC ulazni modul,

DC ulazni moduli, AC, DC izlazni moduli i analogni ulazni i izlazni

modul?

Da

16. Da li su AC električni provodnici odvojeni od DC električnih

provodnika u vodovima?

Da

17. Da li I/O električne instalacije prelaze preko AC električnih

instalacija pod pravim uglom?

Da

18. Da li je razmak između I/O modula i bilo kojeg žičanog voda veći od

5 cm?

Da

19. Da li je žica uzemljenja neprekidna i da li su svi elementi uzemljeni

na centralnu mrežu uzemljenja?

Da

Strujni zahtevi

20. Da li se za napajanje PLC-a i I/O uređaja koristi zajednički izvor

napajanja naizmeničnom strujom?

Da

21. Da li se koristi izolacioni transformator? Ne

Sigurnost električnih instalacija

22. Da li PLC sistem sadrži dovoljan broj električnih kola, za hitne

situacije delimičnog ili totalnog isključenja u slučaju nepredviđenih

događaja?

Da

Šum, toplota i zahtevi za napon

23. Da li se analogni I/O signali nalaze što dalje od elektromagnetnih

izvora kao što su starteri motora i transformator?

Da

24. Da li se PLC nalazi što dalje od uređaja koji proizvode šum, kao što

su veliki AC motori i uređaji za zavarivanje?

Da


50

Izračunavanje porasta temperature:

Prvo treba izračunati površinu slobodnih-vidljivih strana. Kao što se vidi na

slici, upravljački orman je postavljen na metalne nogare, zbog čega se može

reći da je svih 6 strana upravljačkog ormana slobodno. Ukupna površina je:

Prednja površina = (1,08 m)(0,64 m)

= 0,69 m2

Bočna površina = (1,08 m)(0,25 m)

= 0,27 m2

Gornja i donja površina = (0,64 m)(0,25 m)

= 0,16 m2

Ukupna površina = 2(0,69 m2) + 2(0,27 m

2) + 2(0,16 m

2)

= 2,24 m2

Zajednička potrošnja opreme u upravljačkom ormanu:

Element: Potrošnja:

1. Napajanje 120 W

2. PLC 0,5 W

3. Relej x 12 36 W

4. Sklopka x 12 84 W

Ukupna potrošnja:

240,5 W

Rasipanje snage = 240,5 W

2,24 m2

= 107,4 W/m2

Sa grafika porasta temperature saznajemo da je porast temperature oko 22°C.

Pošto je ambijentalna temperatura 30°C ukupna radna temperatura sistema je

52°C, što ne prevazilazi radnu temperaturu PLC-a od 60°C, tako da dodatno

hlađenje nije potrebno.

25. Da li postoje varijacije napona i da li se koristi konstantni naponski

transformator?

Ne


51

I/O instalacioni modul i električne instalacije

26. Da li su I/O moduli instalirani na odgovarajućim mestima? Da

27. Da li su korišćene žice odgovarajućeg preseka? Da

28. Da li su žice i redne stezaljke obeležene? Da

29. Da li su žice koje vode do svakog modula posebno odvojene vezicama? Da

30. Da li postoje uređaji koji propuštaju struju čak i kada su isključeni? Ne

Procedure proveravanja

31. Da li su postavljene sve hardverske komponente? Da

32. Da li su sve žice na ulazima i ulaznim uređajima dobro spojene? Da

33. Da li su sve žice na izlazima i izlaznim uređajima dobro spojene? Da

34. Da li je proveren upravljački program? Da

Na osnovu odgovora na postavljena pitanja iz svih oblasti koje su neophodne

za analizu upravljačkog ormana, možemo zaključiti da upravljački orman

prikazan na slikama 24 i 25 zadovoljava sve kriterijume za puštanje u rad.

Sa strane održavanja upravljačkog ormana važno je napomenuti da se ne sme

dozvoliti nagomilavanje prašine na PLC komponente. Periodično treba

proveriti kontakte I/O modula, da li su dobro spojeni. Nepotrebne stvari držati

što dalje od opreme unutar upravljačkog ormana, jer sprečavaju protok

vazduha i stvaraju topla mesta.

ias pustanje u rad i odrzavanje

Documents