自動化装置—PLC, ドライブ, HMI, I/O ラック - 長年にわたって稼働できるように構築されています. でもそれが止まると, 通常、次の 3 つの理由のいずれかで停止します: 故障した電源装置, 通信ケーブルの破損, またはバーンアウトした出力チャンネル.
生産現場を歩く, 同じパターンが繰り返されるのを見たことがあります. センサーケーブルがロボットアームに挟まれる, ショートパンツアウト, そして全体を取り除きます 24 12 台のデバイスに V DC 電源を供給. ソレノイドコイルが過大な突入電流を流したために PLC 出力が溶断した. ホットキャビネット内のイーサネット スイッチは、温度がピークに達する午後になるとリンクを失います。.
これらはランダムな失敗行為ではありません. これらは既知の修正を伴うエンジニアリング上の問題です.
実際にシャットダウンする 3 つの障害モード
電源障害がリストのトップにある. 産業用制御パネルは多くの場合、単一の 24 PLC用V DC電源, I/Oモジュール, リレー, とセンサー. 供給がフォールドバックするかシャットダウンしたとき, 細胞全体が暗くなる. 通常、根本的な原因はフィールド デバイスの断続的なショートです。. 解決策は分散型電源です: PLC および I/O ラック用の 1 つの主電源, フィールドデバイスのゾーンごとに個別の融着電源. その後、リミットスイッチが短絡すると、そのゾーンのみが停止します.
2 番目に多いのはコミュニケーションの破損です. 可変周波数ドライブの横を通るイーサネット ケーブル (VFD) ケーブルがノイズを拾う. その結果、パケットが断続的に失われます, 応答時間が遅い, そして謎の「故障」コード. 修正は簡単ですが無視されることがよくあります: 少なくとも制御ケーブルを保管してください 12 VFD ケーブルから数インチ離れた場所, シールド付きツイストペアケーブルを使用する, シールドは一端のみで接地してください.
出力チャンネルの障害は誘導負荷がかかると発生します。 (リレーコイル, 接触器, ソレノイド) アークは出力カードに戻ります. フライバックダイオードを使用しても, 安物のダイオードが故障してアークが発生してトランジスタが破壊される. 解決策は、特定の負荷に対応する内蔵抑制モジュールまたは外部抑制モジュールを備えた出力カードを使用することです。.
製品紹介: 実際のフロアに合わせて設計された自動化装置
信頼性の高い自動化パネルは配電から始まります. 単一の巨大な供給の代わりに, メイン入力を受け入れ、複数の絶縁を提供する電源モジュールを使用します。, 融合出力. 各出力は、センサーの 1 つのゾーンまたはアクチュエーターの 1 つのグループに電力を供給します。. 1 つのゾーンが短絡すると、そのローカル ヒューズが切れますが、残りのゾーンは動作したままになります。. 電源モジュールは、PLC が監視できるステータス接点を介してどのゾーンに障害が発生したかを示す必要があります。.
コミュニケーションのため, 環境の温度範囲に合わせて定格された産業用イーサネット スイッチを使用してください. 市販のスイッチの定格温度は 0 ～ 40°C; 夏の日の換気されていないパネルは 55°C に達します. 産業用スイッチは –40°C ～ 75°C で動作し、冗長電源入力とアラーム接点を備えています. ポート診断機能を備えたマネージド スイッチにより、完全に故障する前にどのケーブルにエラーが蓄積しているかを確認できます.
I/O モジュールはチャネルレベルの診断を提供する必要があります. 単一の「電源 OK」ランプの代わりに, 各出力チャンネルにはステータス LED と断線および短絡状態を検出するフィードバック回路が必要です. 「出力」を報告するモジュール 3 ショート」により、何時間ものプローブ作業が節約されます.
PLC にはプロセスに適したスキャン時間が必要です. 高速組立用, 以下のスキャン時間 1 ミリ秒は必要だ. HVAC またはマテリアルハンドリング用, 10 msは大丈夫です. でもスピードとは関係なく, PLC にはバッテリバックアップされたリアルタイムクロックと、障害ログを保存するのに十分な不揮発性メモリが必要です. 障害が発生したとき, ログには、イベントがいつ、どのような順序で発生したかが正確に表示されます。.
ついに, HMI はシステムへの窓口です. 抵抗式タッチスクリーンは、静電容量式よりも汚れた環境にも耐えられます. HMI はライブプロセスだけを表示する必要はありません, 各パワーゾーンのステータスを示すメンテナンスページもあります, 各通信リンク, そして最後 100 障害エントリ. 「ゾーン」を見る技術者 2 「ヒューズが切れた」場合、マシンは 50 分ではなく 5 分で修理されます。.
自動化機器にこれらの機能が指定されている場合, 生産ラインが動く. そしてそれが止まったとき, 根本原因は明らかです.
詳細については, 訪問 ジェトロンルさん Webサイト: https://www.jetronlinstrument.com/.