Inżynier dzwoni, ponieważ karta wyjściowa sterownika PLC dwukrotnie uległa awarii w tym samym tygodniu. Obciążeniem jest stycznik o mocy 2,2 kW, którego cewka pobiera prąd bliski 3 A przez kilka milisekund przy każdym uruchomieniu, a moc wyjściowa wynosi 0,5 A. Moduł wyjściowy o wyższej wartości znamionowej nie rozwiąże tego problemu. Prawidłowa odpowiedź to przekaźnik interfejsowy pomiędzy sterownikiem a cewką i ta sama odpowiedź dotyczy prawie każdego obciążenia indukcyjnego w panelu.
O elektrycznym sterowaniu PLC decyduje w mniejszym stopniu program niż to, co dzieje się na terminalu wyjściowym. W tym artykule omówiono etapy wyjściowe sterownika, przekaźnik lub moduł przekaźnikowy, który za nim podąża, a także kontrole, które utrzymują panel w dobrym stanie po pierwszym roku jego użytkowania.
Co stopień wyjściowy sterownika PLC może, a czego nie może przełączać
Wyjście PLC nie jest źródłem zasilania. Jest to przełącznik, który łączy urządzenie polowe z dostarczonym przez Ciebie źródłem zasilania. Trzy wspólne stopnie wyjściowe zachowują się bardzo odmiennie i traktowanie ich jako wymiennych to najszybsza droga do spalonej płyty.
Możliwość bezpośredniego przełączania trzech wspólnych stopni wyjściowych PLC i obciążeń, które odpowiadają każdemu z nich. | Stopień wyjściowy | Element przełączający | Ładunki, którymi może jechać bezpośrednio | Punkty do sprawdzenia |
| Wyjście styku przekaźnika | Uszczelniony kontakt mechaniczny | Lampki sygnalizacyjne, małe styczniki, elektrozawory, obciążenia rezystancyjne do około 2 A | Trwałość styków pod obciążeniami indukcyjnymi, prąd rozruchowy, minimalne obciążenie potrzebne do niezawodnego zwilżania styków |
| Wyjście tranzystorowe | Półprzewodnik NPN lub PNP | Elektromagnesy prądu stałego, wskaźniki LED, półprzewodnikowe moduły wejściowe | Polaryzacja, okablowanie wspólnej anody lub wspólnej katody, brak izolacji galwanicznej, prąd upływowy |
| Wyjście triaka | Przełącznik półprzewodnikowy prądu przemiennego | Zawory elektromagnetyczne AC, małe grzejniki AC | Upływ szczątkowy, który może utrzymać częściowe zasilanie obciążenia, minimalny prąd obciążenia, ciepło w module |
Wzór jest prosty. Obciążenia rezystancyjne i niskoprądowe mogą być umieszczone bezpośrednio na wyjściu. Wszystko, co ma cewkę, wejście kondensatora lub żarnik, który przy włączeniu pobiera kilkakrotnie prąd w stanie ustalonym, należy za przekaźnikiem interfejsowym.
Dlaczego przekaźnik interfejsu wciąż zasługuje na swoje miejsce
Usunięcie przekaźnika pośredniczącego pozwala zaoszczędzić kilka centymetrów szyny i kilka dolarów na punkt. W większości szaf przemysłowych problem powraca po pierwszym wezwaniu serwisu z trzech powodów.
Separacja galwaniczna pomiędzy logiką a polem
Cewka przekaźnika jest sterowana przez wyjście PLC, a styk przenosi prąd pola. Dlatego zwarcie w kablu zaworu zatrzymuje się na przekaźniku, zamiast docierać do płytki wyjściowej. Na maszynie z czterdziestoma wyjściami różnica ta wynosi jeden przekaźnik w porównaniu z jednym kontrolerem.
Udar, odrzut i materiał stykowy
Cewka stycznika może przez pierwsze milisekundy pobierać od pięciu do dziesięciu razy większy prąd trzymania, a następnie po otwarciu generować skok napięcia wstecznego. Przekaźnik o obciążalności 16 A przy napięciu 250 V AC ze stykami z tlenku srebra i cyny przejmuje ten obowiązek, a jego wymiana kosztuje ułamek karty wyjściowej. W przypadku obwodów suchych, które prawie nie przewodzą prądu, lepszym wyborem są pozłacane styki, ponieważ na zwykłych srebrnych stykach może powstać warstwa tlenku, która zapobiega przechodzeniu sygnałów o niskim poziomie.
Możliwość serwisowania i części zamienne
Wymiana przekaźnika montowanego na szynie lub w gnieździe zajmuje dwie minuty podczas weekendowego przestoju. Awaria modułu wyjściowego oznacza zazwyczaj zatrzymanie linii, opóźnienie w dostawie i pobieranie programu, którego nikt nie chce wykonywać o drugiej w nocy.
Wybór przekaźnika interfejsu dla wyjścia PLC
Wybór sprowadza się do kilku liczb. Przepracuj je w tej kolejności, a specyfikacja zwykle napisze się sama.
- Napięcie cewki i napięcie robocze. Cewka 24 V DC jest standardem w panelach sterowania maszyn. Upewnij się, że napięcie wymagane do zadziałania jest niższe od minimalnego napięcia wyjściowego zasilania sterownika PLC i że napięcie wymagane do zwolnienia jest wyższe od wszelkich szczątkowych wycieków z wyjścia triaka lub tranzystora.
- Prąd cewki w stosunku do wartości znamionowej wyjścia. Cewka 24 V DC o mocy 0,4 W pobiera około 17 mA. Obniż moc wyjściową sterownika PLC do około 60 procent podanej wartości znamionowej, gdy obciążenie jest indukcyjne i zsumuj całkowity prąd wszystkich wyjść korzystających z jednego wspólnego zacisku.
- Wartość znamionowa styku i typ obciążenia. Dopasuj dane znamionowe do rzeczywistego obciążenia, a nie do etykiety na panelu. Styk 16 A sterujący cewką 1 A jest w porządku, podczas gdy styk 2 A napędzający cewkę 3 A nie.
- Prąd rozruchowy. Poszukaj wartości znamionowych styku, które określają wartość krótkotrwałą, lub dodaj rezystor szeregowy lub termistor w przypadku dużych obciążeń rozruchowych, takich jak duże styczniki i baterie kondensatorów.
- Cykl pracy i życie. Żywotność mechaniczna kilku milionów operacji jest normalna. Żywotność elektryczna pod obciążeniem cewki stycznika jest znacznie krótsza i należy ją porównać z liczbą uruchomień maszyny w ciągu dnia.
Jeśli chcesz odświeżyć wiedzę na temat mechaniki cewki i twornika, zapoznaj się z tym wyjaśnieniem co robi przekaźnik elektromagnetyczny ogólnego przeznaczenia w prostych słowach.
Przekaźnik elektromagnetyczny CYF1 montowany na płytce drukowanej do przełączania ogólnego przeznaczenia Przekaźnik jednobiegunowy do montażu na płytce drukowanej z opcjami styków 10 A lub 16 A, cewkami 3–48 VDC i kompaktową 5-pinową obudową do przełączania o dużej gęstości. Zobacz produkt → Moduły przekaźnikowe i praktyka okablowania na szynie DIN
Moduł przekaźnika łączy przekaźnik, zaciski cewek i połączenia śrubowe w pojedynczą jednostkę montowaną na szynie. Moduły zbudowane w oparciu o tę samą rodzinę przekaźników w wersjach ze stykami 10 A i 16 A mają tę samą powierzchnię, dzięki czemu panel można później rozbudować bez ponownego wiercenia szyny lub ponownego rysowania układu.
Praktyka okablowania jest równie ważna jak sam moduł. Używaj tulejek na przewodzie linkowym, trzymaj okablowanie cewki w oddzielnym kanale od okablowania stykowego, gdziekolwiek pozwala na to układ panelu, grupuj złącza wspólne według karty wyjściowej, a nie według położenia zacisków, i oznacz każde wyjście adresem programu. Przejrzysty rysunek i jeden zapasowy przekaźnik każdego typu zapobiegnie większej liczbie przestojów niż jakakolwiek funkcja diagnostyczna wewnątrz sterownika.
Moduł przekaźnika magnetycznego z zatrzaskiem MCYF1 na szynę DIN Moduł na szynę DIN wykorzystujący przekaźniki zatrzaskowe dla zerowej mocy statycznej i pamięci stanu wyłączenia, z maksymalnie 16 kanałami i 16 A na kanał. Zobacz produkt → Przekaźniki magnetyczne z zatrzaskiem w sterowaniu PLC
Przekaźnik magnetyczny utrzymuje swoją ostatnią pozycję bez prądu cewki. Właściwość ta jest przydatna w dwóch sytuacjach: gdy maszyna musi utrzymywać stan zaworu lub sygnalizacji nawet w przypadku awarii zasilania oraz gdy dziesiątki cewek pozostawionych pod napięciem przez cały dzień zwiększają ciepło i obciążenie zasilania.
Przekaźniki zatrzaskowe wymagają raczej krótkich impulsów niż sygnałów ciągłych, dlatego program musi je celowo ustawiać i resetować, a uruchomienie musi obejmować wyraźny etap resetowania, ponieważ styki mogą dotrzeć do dowolnego położenia. Panele, które z nich korzystają, zwykle utrzymują standardowy przekaźnik pośredni połączony szeregowo, dzięki czemu sterownik PLC może również wymusić obciążenie, gdy wymaga tego sekwencja.
Przekaźnik magnetyczny CYF1-S do pamięci stanu o niskim poborze mocy Bistabilny przekaźnik PCB, który utrzymuje stan styku bez zasilania cewki, dostosowany do projektów oszczędzających energię, tworzenia kopii zapasowych i podtrzymywania przy przerwie w zasilaniu z przełączaniem do 16 A. Zobacz produkt → Gdzie interfejsy sterujące PLC zawodzą w terenie
- Spawane styki po miesiącach powtarzających się rozruchów z cewki stycznika.
- Obciążenie, które nigdy nie wyłącza się całkowicie, ponieważ na wyjściu triaka lub tranzystora wycieka kilka woltów.
- Cewki podłączone do złego wspólnego zacisku, więc dwa wyjścia walczą ze sobą.
- Brak diody flyback na cewce prądu stałego, co skraca zarówno żywotność styków, jak i żywotność stopnia wyjściowego.
- Luźne tulejki i wibracje maszyny, powodujące sporadyczne styki, za które winny jest program.
- Przekaźniki wepchnięte w gniazdo tylko jednym pinem, pracują na stole, a nie działają na maszynie.
Kontrole rozruchowe przed przekazaniem
- Zmierz napięcie cewki na każdym przekaźniku przy zasilaniu obiektowym ustawionym na najniższą oczekiwaną wartość.
- Wymuszaj wysyłanie wyjść pojedynczo z oprogramowania do programowania i sprawdzaj, czy działa tylko zamierzony przekaźnik.
- Sprawdź ciągłość na zaciskach obciążenia przy każdym zasilanym przekaźniku i potwierdź, że styk otwiera się po zwolnieniu wyjścia.
- Sprawdź, czy nie ma napięcia upływowego przy wyłączonych wszystkich wyjściach, szczególnie na wyjściach triaka i tranzystora.
- Uruchom panel na 30 minut i sprawdź temperaturę cewki i styków. Ciepła cewka jest normalna, gorący styk nie.
- Zapisz model przekaźnika, konfigurację styków i adres programu na rysunku panelu i przechowuj po jednym zapasowym każdego typu w szafce.
Ningbo Chengyuan Chuangke Electronics produkuje przekaźniki w Yinzhou w Ningbo od 1996 roku i obecnie dostarcza przekaźniki elektromagnetyczne ogólnego przeznaczenia, przekaźniki kontaktronowe, przekaźniki z zatrzaskiem magnetycznym i przemysłowe moduły sterujące montowane na szynie. Możesz przeczytać więcej o firmę i jej zaplecze produkcyjne na stronie.
Wyślij napięcie cewki, rodzaj obciążenia i prąd przełączania, a interfejs można dopasować do przekaźnika lub modułu, który pasuje do panelu zamiast strony katalogowej.
