6. Puštanje u rad PLC-a i procedure proveravanja

UNIVERZITET U NOVOM SADUFAKULTET TEHNIČKIH NAUKADr Stevan StankovskiPUŠTANJE U RAD I ODRŽAVANjEPROGRAMABILNO LOGIČKIHKONTROLERASKRIPTA ZA PREDMET:PROGRAMIRANJE I PRIMENAPROGRAMABILNO LOGIČKIH KONTROLERANovi Sad, 2006. godine

SADRŽAJProlog….…………………………………………………………. iii1. Uvod….…………………………………………………………. 12. PLC sistemsko uređenje.…..………..………………………… 12.1 Upravljački ormani i sistemske komponente...……………. 13. Strujni zahtevi i sigurnost električnih instalacij.……………123.1 Strujni zahtevi……………………………………………..123.2 Sigurnost električnih instalacija…………………………...134. Šum, toplota i zahtevi za napon…..…………………………..165. I/O instalacija, električne instalacije i napomene…………...245.1 I/O instalacioni modul…………………………………… 245.2 Razmatranje o električnim instalacijama………………… 245.3 Procedura postavljanja električnih instalacija…………….255.4 Posebne napomene za I/O povezivanje…………………...266. Puštanje u rad PLC-a i procedure proveravanja.…………..296.1 Statistička provera električnih instalacija ulaza...…………306.2 Statistička provera električnih instalacija izlaza...………...316.3 Proveravanje kontrolnog programa….……………………326.4 Dinamička provera sistema……………………………….337. PLC održavanje sistema..…………………………………….347.1 Preventivno održavanje……………………………………347.2 Rezervni delovi……………………………………………357.3 Zamena I/O modul.….…………………………………….368. Problemi u PLC sistemu…..…………………………………368.1 Problemi sapodzemnim petljama….………………………368.2 Dijagnostički indikatori…………………………………....378.3 Problemi sa PLC izlazima…………………………………388.4 Problemi sa PLC izlazima…………………………………398.5 Problemi sa procesorom …………………………………408.6 Pregled metoda za pronalaženje problema………………...40Glavne preporuke.………………………………………………42Literatura.….....…………………………………………………45ii

PrologU cilju što boljeg ovladavanjem znanja neophodnog za primenuprogramabilno logičkih kontrolera, nastala je ova skripta. Uovoj skripti će se pronaći osnovno znanje koji je neophodno zapuštanje u rad programabilno logičkih kontrolera i njihovokasnije održavanje. U samom tekstu se nalazi izvestan brojštamparskih grešaka, koja su posledica nedostatka vremana dase u potpunosti sredi materijal, koji je Igor Vislavski obradiokao deo svog diplomskog rada, a sa željom da studenti što predobiju tekst koji će moći da iskoriste za pripremu ispita.AutorProf. dr Stevan Stankovskiiii

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontrolera1.UvodDizajn programabilno logićnih kontrolera (PLC) ukljućuje mnoštvopouzdanih karakteristika, koje im dopuštaju da budu instalirani u skorosvakom industrijskom okruženju. Iako su PLC-ovi robusni uređaji, dodatnaopreznost tokom njihovog postavljanja će osigurati pravilan rad sistema. Uovom radu, dat je opis pojedinosti za pravilno puštanje u rad PLC-a u datomokruženju. Takođe objasniće se i drugi faktori koji utiču na rad PLC-a, kao štosu buka, toplota i napon mreže. Iako pravilno puštanje u rad PLC-a vodi kadobrom radu sistema, ni jedan sistem sa programabilnim logičkimkontrolerima nije bez nedostataka. Upravo zbog ove činjenice, potrebno jepoznavati proaktivne tehnike održavanja, u svojstvu uspešnog reagovanja naprocese otkrivanja kvarova. Osnovni cilj ovog rada je da se usvoje osnovnaznanja puštanja u rad i delovanja PLC-a.2. PLC sistemsko uređenjeSistemsko uređenje je osetljiv prilaz u postavljanju i povezivanju komponenti,jer ne treba samo zadovoljiti rad aplikacija, već je potrebno i osigurati da ćePLC raditi bez problema u svom okruženju. Kao dopuna za PLC opremu,sistemsko uređenje obuhvata i druge komponente koje obrazuju kompletansistem. Ove komponente uključuju izolacione transformatore, pomoćnosnabdevanje energijom, sigurnosne pomoćne releje i prigušivače bitne nalinijama snabdevanja. U pažljivo osmišljenom rasporedu, ove koponenteimaju lakši pristup i lakše se održavaju.PLC- ovi su napravljeni da rade u fabričkom okruženju; prema tome oni moguda podnesu rad u različitim uslovima. I pored toga pažljivo isplaniranainstalacija može da uveća sistemsku produktivnost i da smanji probleme okoodržavanja. Najbolja lokacija za PLC je pored mašine ili procesa kojimupravlja, ukoliko mu teperatura, vlaga i električni šum ne predstavljajuprobleme. Postavljanje kontrolera blizu opreme i korišćenje daljinskih I/Oulaza/izlaza,gde je to moguće, smanjiće upotrebu žica i olakšati puštanje urad i održavanje. Slika 1. prikazuje primer instalacije PLC i njegove žičanekonekcije.2.1 Upravljački ormani i sistemske komponentePLC-ovi su obično postavljeni u NEMA – 12, uravljački orman ili u nekidrugi tip NEMA ormana u zavisnosti od aplikacije. Upravljački ormanuključuje i PLC hardver, koji ga štiti od okolnih opasnosti. Tabela 1. opisujerazlicite tipove NEMA upravljačkih ormana. Veličina ormana zavisi odukupnog potrebnog prostora. Ugrađivanje komponenti kontrolera u nekiupravljački orman nije uvek zahtevno, ali se preporučuje za većinu aplikacija,1

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontrolerada se komponente zaštite od atmosferskih zagađivača, kao što su provodljivaprljavština, vlaga, i ostale korozivne i štetne substance iz vazduha. Metalnazaštita takođe pomaže smanjenje efekata elektromagnetne radijacije, kojimogu biti proizvedeni opremom iz okruženja.Slika1. Postavljanje PLC-baziranog sistema koristeći modularniulazno/izlazni priključni blok.2

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontroleraProstor razmeštaja treba uskladiti sa NEMA standardima, a razmeštajkomponenti i ožicenje - uvođenje struje, treba dobro razmotriti zbog uticajatoplote, električnog šuma, vibracija, održavanja i sigurnosti. Slika 2. ilustrujetipičan raspored u prostoru, koji može biti korišćen kao osnova za nekekonkretne situacije.NEMA Upravljački ormaniTip 1 ( Površinsko postavljanje)Koristi se za postavljanje u unutrašnjosti objekata, za zaštitu protivkontakta sa ugrađenom opremom, a kod aplikacija gde se ne zahtevajuposebni uslovi za održavanje.Tip 1 (Ravno postavljanje)Koristi se za slične tipove aplikacija kao kod tipa 1, u situacijama gde jeugradnja u sastav mašine ili gipsani zid poželjna.Tip 3Koristi se za postavljanje na spoljašnjem delu objekta za zaštitu protivvetrom donete prašine, kiše, susnežice i spoljnjeg stvaranja leda.Tip 3RKoristi se za postavljanje na spoljašnjem delu objekta za zaštitu protivdirektnog 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 ormanaizgrađena su od aluminijum (bez primesa bakra) hromirano-bronzana.Tip 4Koristi se za postavljanje u unutrašnjosti objekta i spoljašnjem za zastituprotiv vetrom nanešene prašine i kiše, prskanja vode i polivanja vode izcreva.Tip 4X (Nemetalni, protiv-korozivni, fiberglasom pojačan poliester)Koristi se za postavljanje u unutrašnjosti i spoljašnjem delu za zaštituprotiv korozije, prašine vetrom nošene i kiše, prskanja vode i polivanjavode iz creva.Tip 6PKoristi se za postavljanje u unutrašnjosti i spoljašnjem delu za zaštituprotiv ulaska vode za vreme dugotrajnog potapanja na neku ograničenudubinu.3

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontroleraTip 7 (Opasne gasne lokacije u zatvorenom prostoru)Koristi se u zatvorenom prostoru u aplikacijama gde se koristi opasangas; ovaj tip ormara mora biti sposoban da izdrži internu eksplozijunaznačenih gasova i da onemogući tako napravljenoj eksploziji zapaljenjeokolne atmosfere.Tip 9 (Lokacije sa opasnom prašinom)Koristi se u zatvorenom prostoru gde je opasna - hazardna prašinaprisutna; projekoan da spreči ulazak prašine kao i zaštitu od paljenjaprašine pomoću ugrađenih toplotno - izolacionih ueđaja.Tip 12Koristi se u zatvorenom prostoru za zaštitu od prašine, nastale prljavštine ikapanja nekorozivnih tečnosti.Tip 13Koristi se u zatvorenom prostoru za zaštitu od prašine, prskanja vode,ulja i nekorozivnih rashladnih sredstava.Generalno. Sledeće preporuke se odnose na određivanje položaja i fizičkogaspekta upaljačkog ormana sa PLC:• Upaljački ormar bi trebalo da bude lociran tako da se vrata upotpunosti mogu otvoriti, zbog lakog ulaza za vreme testiranja iliuklanjanja neispravnosti električnih instalacija i komponenata.• Dubina ormara mora biti takva da obezbedi adekvatan razmakizmeđu zatvorenih vrata (uključujući bilo kakav dodatak postavljenna vratima) i ugrađenih komponenti i pripadajućih kablova.• Unutrašnja ploča ormara, trebalo bi da bude pokretna – naskidanje, kako bi se pojednostavilo ugrađivanje komponenti iostalih 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, akrilniprozor za bolju vidljivost unutrašnjosti i jednostavnijegodržavanja.4

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontrolera5

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontroleraOkolina. Efekti temperature, vlage, električne buke i vibracija su značajni uprjektovanju urđenja rasporeda elemenata. Ovi faktori imaju uticaja napostojeći razmeštaj PLC, na unutrašnji raspored ostalih elemenata u ormarukao i zahteve za specijalnu opremu. Sledeća pravila pomažu da se obezbedebolji uslovi za PLC u upravljačkom ormaru:• Teperatura unutar upravljačkog ormana ne sme preći maksimalnuradnu temperaturu kontrolera (tipično 60°C).• U slučaju da upravljački ormar sadrži “topla mesta” kao što su onaproizvedena snabdevanjem energije ili druge električne opreme,zbog čega bi trebalo postaviti ventilator ili rashlađivač zaodvođenje toplote.• Ako se pojavljuje kondenzacija, potrebno je da upravljački ormarsadrži thermostat za kontrolu grejanja.• Upravljački ormar mora biti postavljeno dovoljno daleko oduređaja koji proizvode previše elektromagnetskih smetnji (EMI),ili radio frekvencijalnih smetnji (RFI). Primeri ovih uređaja su:uređaj za varenje, uređaji sa indukcijskim grejanjem i starteri većihelektromotora.• U slučajevima gde upravljački orman sa PLC mora biti postavljenna samu upravljanu opremu, vibracije prouzrokovane tomopremom ne smeju prevazići kriterijume za PLC vibracije.Postavljanje PLC komponenti. Postavljanje glavnih komponenti određenogPLC zavisi od broja komponenti u sistemu, fizičkog oblika i mere svakekomponente (vidi Sliku 3). Iako se različiti PLC-ovi drugačije ugrađuju izahtevaju određeni raspored, sledeća razmatranja i upozorenja treba uzeti uobzir prilikom postavljanja bilo kojeg PLC-a :• Da bi se postiglo maksimalno rashladno strujanje, sve komponentetreba da budu postavljene u vertikalni položaj. U nekimslučajevima može biti zadato da komponente PLC budupostavljene horizontalno. Međutim, u većini slučajeva,komponente postavljene horizontalno, sprečavaju vazdušnostrujanje.7

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontroleraSlika 3. Postavljanje PLC komponenti.• Snabdevači električne energije (glavni ili pomoćni) imaju većerasipanje toplote od svake komponente u sistemu; zbog toga, netreba ih postavljati direktno ispod ostale opreme, već na vrh iznadostale opreme, sa određenim razmakom (najmanje 25 cm.) izmeđunapajanja i vrha posmatranog upravljačkog ormana. Snabdevanjeelektričnom energijom se može postaviti sa ostalom opremom, alise mora voditi računa o razmaku.• Centralna Procesna Jedinica – (CPJ), se postavlja na visini kojaodgovara radnom mestu (u ležećem ili uspravnom vidnom polju)koji ili naleže ili je ispod svog izvora napajanja. Ako su CPU iizvor napajanja sadržani u jednom PLC uređaju, tada bi PLCuređaj trebao biti postavljen prema vrhu radnog prostora bezikakvih dodatnih komponenata iznad njega, osim ako ne postojidovoljno mesta.• Lokalna I/O postolja (na istom panelu - ploči sa CPJ) mogu bitiraspoređena po želji unutar rastojanja koje je dopušteno od straneI/O povezivajućeg kabla. Obično, postolja se nalaze ispod ili ublizini CPJ, ali ne direktno iznad CPJ-a ili dovoda napajanja.• Udaljena I/O postolja i njihov pomoćni dovod napajanja su običnosmešteni unutar ormana na udaljenoj lokaciji, prateći isti načinpostavljanja opisanih za lokalna postolja.8

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontrolera• Prostor komponenti PLC (da bi se omogućilo odgovarajućeodvođenje rasta toplote) treba uskladiti sa specifikacijomproizvođaca za vertikalni i horizontalni prostor između glavnihkomponenti.Postavljanje ostalih komponenti. Generalno, ostala oprema unutarupravljačkog 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 postavljanjeostalih komponenti u upravljačkom ormaru:• Niz uređaja, kao sto su konstantni naponski transformatori,nezavisni isključivači struje i prigušivači naponskih pikova, trebada budu smešteni blizu vrha upravljačkog ormana i pored dovodastruje. Ovakvo postavljanje predpostavlja da će ulazno napajanjeući sa vrha radnog panela - ploče. Pravilno postavljanje nizauređaja omogućuju da žice koje ih povezuju budu sto kraće, čimese minimizira prenošenje električnog šuma na komponente PLC.• Magnetni starteri, kontaktori, releji i druga elektromehaničkekomponente morali bi biti postavljeni blizu vrha upravljačkogormana u području odvojenom od komponenti kontrolera. U praksise pokazalo dobro postaviti pregradu (veličine 15 cm.) izmeđumagnetskog okruženja i okruženja PLC. Obično, magnetnekomponente su poređane jedna do druge, na suprotnoj strani oddovoda struje i ostalih ulaznih uređaja.• Ako se koristi ventilator ili duvaljka za hlađenje komponenti unutarupravljačkog ormara, oni bi trebalo da budu postavljeni blizuuređaja koji proizvode toplotu. Kada se koristi ventilator,spoljašnji vazduh se ne sme doneti unutar radnog prostora, osimako postoji fabrički ili neki drugi pouzdan filter. Filtracija sprečavaprirodne čestice i ostale štetne materije od ulaska u upravljačkiorman.Postavljanje opštih I/O modula. Postavljanje I/O modula treba da omogućida signalni kablovi i električni vodovi budu postavljeni pravilno u kanale,tako da se minimizira unakrsno (crosstalk) ometanje. Sledeće preporuke semogu koristiti prilikom postavljanja I/O modula:9

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontrolera• I/O moduli bi trbalo da budu odvojeni u grupe, kao što su ACulazni moduli, AC izlazni moduli, DC ulazni moduli, DC izlaznimoduli, analogni ulazni modul i analogni izlazni modul, kada godje to moguće.• Ako je moguće, odvojena I/O postolja trebalo bi da budurezervisana za opšte ulazne ili izlazne module. Ako to nijemoguće, onda bi moduli trebalo da budu odvojeni što je višemoguće unutar postolja. Pravilna podela će obuhvatiti postavljanjesvih 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 definišufizički položaj putanje žice i usmerenje električnog polja I/O signala, struje ikontrolera povezanih u radnom okruženju. Vodovi i električne instalacijezavise od postavljenih I/O modula na svakom I/O postolju. Razmeštaj tihmodula dešava se za vreme planiranja postolja, kada se uspostavlja I/Oraspodela. Pre definisanja vodova i električnih instalacija i dodeljivanja I/O,trebalo bi razmotriti sledeca pravila, kako bi se smanjio električni šumprouzrokovan između unakrsnog I/O rasporeda:• Sva dolazna AC (naizmenična) struja bi trebala biti odvojena odniskog napona DC (jednosmerna) struje, kablova za snabdevanjestrujom I/O i I/O povezujućih kablova.• Niski napon DC struje I/O, kao što je TTL i analogno digitalnipretvarač, ne bi trebalo usmeriti paralelno sa AC strujom I/O uistom vodu. Uvek kada je moguće, držati AC signale odvojeno odDC signala.• Kablovi koji povezuju I/O i I/O kablovi za napajanje el. energijommogu biti postavljeni zajedno u vodu, ali ne zajedno sa drugimelektričnim instalacijama. Ponekad, ovakvo postavljanje nijepraktično, jer ovi kablovi ne mogu biti odvojeni od svih ostalihelektričnih instalacija. U ovom slučaju, I/O kablovi bi trebalo daoboje budu postavljeni sa niskim naponom DC struje ili spolja (izsvih vodova) i treba ih povezati vezicama ili nekm drugmsredstvom za pričvršćivanje.10

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontrolera• Kada se projektuje vod, razmak između I/O modula i bilo kojegžičanog voda bi trebalo da bude ne manje od 5 cm. Ako se koristiodvajanje stezaljkama, onda stezaljke i žičani vod, isto kao istezaljke i I/O modul treba da budu odvojeni makar 5 cm.Uzemljenje. Ispravno uzemljenje je jedna važna sigurnosna mera u svimelektričnim instalacijama. Kada se postavlja električna oprema, korisnici trebada razmotre National Electric Code (NEC) Član 250, koji sadrži propise oveličini i tipu provodnika, kolor-kodu i priključenju, neophodnom za sigurnouzemljenje el. komponenti. Propisi označavaju da putanja uzemljenja morabiti neprekidna (ne spajana), sposobna da bezbedno provodi uzemljenje strujeu sistem sa minimalnim induktivnim otporom. Naredna pravila pri uzemljenjuimaju značajan uticaj na smanjenje šuma uzrokovanog elektromagnetskomindukcijom:• Žica uzemljenja trebala bi biti odvojena od strujnih žica napajanjana mestu ulaska u upravljački orman. Da bi žica uzemljenja bilasto kraća, referentna tačka uzemljenja trebala bi biti postavljena štoje bliže moguće tački ulaza opreme za napajanje električnomenergijom.• Svako el. postolje/okvir i elementi mašine trebalo bi da buduuzemljeni na centralnu mrežu za uzemljenja, obicno postavljenu umagnetskom području upravljačkog ormana. Boja i drugineprovodni materijali trebalo bi da budu odstranjeni na mestimagde je okvir u kontaktu sa radnim okruženjem. Uz to uzemljenjeizrađeno pomoću spajanja zavrtnjem, 2,5cm. metalne trake iliveličine žice #8 AWG (u proizvodnji se preporučuje upotrebažice), trebalo bi upotrebiti za spajanje svakog okvira uupravljačkom ormanu na ugrađeni zavrtanj.• Upravljački orman treba da bude ispravno uzemljen na mrežu zauzemljenje, koja mora da ima dobru električnu vezu sa tačkomkontakta upravljačkog ormana.• Uzemljenje mašina treba da bude spojeno sa upravljačkimormanom i spojeno sa zemljom.12

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontrolera3. Strujni zahtevi i sigurnost električnih instalacijaIzvor struje napajanja PLC konfiguracije je obično monofazni 220(110)V AC.Ako je kontroler postavljen u upravljačkom ormanu, dva strujna provodnikaL i N obično ulaze u okruženje preko najvišeg dela upravljačkog ormana, dabi se smanjilo ometanje sa ostalim upravljačkim signalima. Provodnicielektričnog napajanja, bi trebalo da budu što čistiji (bez šuma) kako bi seizbegli problemi zbog interferencije sa ostalim provodnicima koji se koriste zaprenos signala.3.1 Strujni ZahteviZajednički AC izvor. Sistem snabdevanja električnom energijom PLC i I/Ouređaji treba da ima zajednički AC izvor (vidi Sliku 6). To umanjujeinterferenciju i sprečava loše ulazne signale. U slučaju da PLC i I/O uređajidobijaju električnu energiju iz istog izvora, tada se dobija jednostavnaprednost, jer se nadzire samo jedan izvor napajanja. Ako se desi da naponpadne ispod nominalnog, tada se to prepoznaje istovremeno za sve uređaje imože se sa sigurnošću zaustaviti čitav sistem.Slika 6. Sistem napajanja PLC i I/O uređaja sa elekktričnom energijom sazajedničkog AC izvorom.13

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontroleraIzolacioni transformatori. U praksi se pokazalo dobro koristiti jedanizolacioni transformator na AC napojnom vodu koji ide u PLC. Izolacionitransformator je posebno poželjan kada obimna oprema teško podnosi šumunutar AC napojnog voda. Izolacioni transformator može i služiti kaoreduktor za smanjenje dolazećeg napona na zahtevani nivo. Transformatortreba da ima dovoljnu opterećivost (izraženu u voltamperima), da bi mogao dasnabdeva neko opterećenje, tako da se korisnik može savetovati saproizvođačem i dobiti preporučen transformator za određenu aplikaciju.3.2 Siurnost električnih instalacijaPLC sistem treba da sadrži dovoljan broj električnih kola za hitne situacijedelimičnog ili totalnog isključenja operacija kontrolera ili upravljane mašineili procesa (pogledaj Sliku 7). Ova električna kola treba da budu usmerenaizvan PLC, tako da korisnik može ručno i vrlo brzo isključiti sistem u slučajutotalnog otkaza kontrolera. Sigurnosni uređaji, kao prekidač na povlačenjeuzice i granični prekidači treba da zaobiđu PLC u upravljanju startera motora,elektromagnetnih prekidača i ostalih direktno upravljanih uređaja. Ovaelektrična kola treba da koriste jednostavnu logiku, sa minimalnim brojemvisoko pouzdanih, pre svega elektromehaničkih komponenti.Slika 7. Električna kola za hitno isključenje spojena na PLC sistem.14

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontroleraHitno zaustavljanje. Svaki upravljački sistem treba da zadrži električno koloza hitno zaustavljanje svake mašine koje direktno kontroliše PLC. Da bi seobezbedila maksimalna sigurnost, ova električna kola ne bi trebalo da buduspojena sa PLC, već posebno spojena na ožičenje. Ovi hitni prekidači treba dabudu postavljeni na mestu gde korisnik može lako da im pristupi. Prekidači zahitno zaustavljanje su obično povezani sa glavnim upravljačkim relejom ilisigurnosnim upravljačkim relejom u električnom kolu, koji isključuju strujuza I/O uređaje u hitnim slučajevima.Glavni ili sigurnosni upravljački relej. Glavni upravljački relej (MCR) isigurnosni kontrolni relej (SCR) u električnom kolu obezbeđuju jedan lakšinačin isključivanja struje iz I/O sistema tokom neke hitne situacije (vidisliku 8). Ovaj upravljački relej može biti isključen pritiskom na bilo kojiprekidač za hitno isključenje, koji je spojen u električnom kolu. Isključenjeupravljačkog releja isključuje struju ulaznim i izlaznim uređajima. CPJ,međutim, nastavlja sa radom iako su svi njeni ulazi i izlazi isključeni.(Često seostavlja da ulazni uređaji u sebi imaju struje).Slika 8. Šema povezivanja PLC-a sa MCR uključenjem ulazne i izlazne struje.15

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontroleraJedan MCR može biti proširen postavljanjem PLC zaštitnog releja(zatvorenog tokom rada normalnih PLC operacija) seriski povezan sa bilokojim stanjem hitnog isključenja. Ovo poboljšanje će izazvati MCR daprekine I/O struju u slučaju PLC otkaza (greška sa memorijom, I/O greška ukomunikaciji, itd.). Slika 9 pokazuje tipično povezivanje MCR u električnomkolu.Slika 9. El.kolo koje uključuje/isključuje struju I/O preko MCR-a i detekcijaza PLC grešku.Hitno isključenje struje. Električno kolo snabdevano strujom iz glavnogizvora treba da sadrži propisno određeno hitno isključenje struje, tako daobezbeđuje način na koji se sistemu PLC isključuje struja u potpunosti (kaona slici 9). Ponekad, kondenzator (0.47 µF od 120 VAC, 0.22 µF od 220VAC) je postavljen poprečno isključenju za zaštitu protiv neželjenih stanja.Neželjeni događaj je na primer kada se iskjuče izlazni triaci, pri čemuakomulirano induktivno punjenje traži najbližu putanju ka uzemljenju, koječesto prolazi preko triaka.16

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontrolera4. Šum, toplota i zahtevi za naponIspunjenje predhodno navedenih smernica trebalo bi da obezbedi pogodnostanje 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 itoplotu i niz štetnih promena. Ovo poglavlje opisuje te uslove i određuje mereza minimizaciju njihovih efekata.Prekomerni šum. Električni šum retko šteti PLC komponentama, osim ako jeprisutna velika energija ili nivo visokog napona. Međutim, privremenasmetnja usled šuma može biti kritično za rad svake mašine. Šum može bitiprisutan samo u određenim prilikama ili se može pojaviti u retkim intervalima.U nekim slučajevima on može postojati stalno. U početnom stanju veoma jeteško izolovati i korigovati šum.Šum obično ulazi u sistem preko ulaznih, izlaznih i vodova napajanjaelektričnom energijom. Šum takođe može biti povezan unutar ovih vodovaelektrostatičkim putem, zbog kapacitivnosti između njih i signala šuma koji suprisutni na drugim vodovima. Prisustvo visokog napona ili dugački, preblizuraspoređeni provodnici, obično proizvode ove posledice. Spajanje magnetnihpolja može se takođe pojaviti, kada se kontrolni provodnici postavljeni blizuprovodnika koji prenose veliku struju. Uređaji koji su potencijalni proizvođacišuma su: releji, elektromagnetni prekidači, motori i motorni starteri naročitoproizvode šum za vreme uspostavljanja direktne veze između njihovihkontakata.Analogni I/O i pretvarači merenih veličina su vrlo podložni šumu odelektromagnetnih izvora, uzrokujući preskok brojača u toku očitavanjaanalognih podataka. Zbog toga, starteri motora, transformatori i ostalielektromehanički uređaji bi trebalo da budu što dalje od analognih signala,interfejsa i pretvarača.Premda konstrukcija solid-stejt uređaja obezbeđuje imunitet na šum do nekeprihvatljivog iznosa, projektant ipak mora biti posebno obazriv uminimiziranju šuma, naročito kada je šumni signal sličan traženomupravljačkom ulaznom signalu. Zbog povećanog delovanja margine šuma,PLC moraju biti postavljeni što dalje od uređaja koji proizvode šum, kao stosu veliki AC motori i visoko frekventni uređaji za zavarivanje. Takođe, svainduktivna opterećenja moraju biti prigušena. Provodnici trofaznog motoratrebalo bi da budu grupisani zajedno i usmereni odvojeno od provodnikasignala niskog napona. Ponekad, ako je situacija sa nivoom šuma-smetnjikritična, provodnici sve tri faze motora moraju biti prigušene (vidi sliku 10).17

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontroleraSlika 10. Prigušenje provodnika tro-faznog motora.Napomena 1:Filter provodnika držati 30 cm. ili manje od kontrolera.Umanjiti rastojanje između provodnika na mestimagde šum može biti uveden u kontroler.Napomena 2:Zbog zaštite trake za uzemljenje, ne treba spajatimetalno kućište filtera provodnika zajedničkog modasa ostalim metalima koji su potencijalno uzemljeni.Ako to uradimo, smanjujemo efikasnost filtera.Slika 11. Prigušenje električnog šuma koristeći jednu od tri konfiguracijefiltriranja provodnika.18

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontroleraPrekomerna toplota. Programabilno logički kontroleri mogu podnetitemperature počev od 0 do 60°C. Oni se obično hlade strujanjem, što znači davertikalni stub vazduha, promenjen u pravcu na gore preko površinekomponenti, hladi PLC. Da bi se temperatura zadržala unutar dozvoljenograspona, 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 zaraspored, koja se bazira na tipičnim uslovima za većinu PLC aplikacija, a kojislede:• 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 idatim specifikacijama• temperatura vazduha je oko 40°CSituacije kada je većina I/O uključena u isto vreme kada je temperaturavazduha veća od 40°C nisu tipična. U tim situacijama, razmak izmeđukomponenti mora biti veći da bi se obezbedilo bolje rashladno strujanje. Akooprema unutar ili van upravljačkog ormana izaziva stvaranje zračenja toplote iI/O sistem radi neprekidno, upravljački orman treba da sadrži ventilator kojiće hladiti topla mesta blizu PLC-a, obezbeđujući cirkulaciju vazduha. Vazduhkoji dolazi od ventilatora treba prvo da prođe kroz filter, zbog zaštite odulaska prašine i ostalih kontaminanata u upravljački orman. Prašina sprečavakomponente da se oslobađaju toplote, kao i štetni rashladni profil kadatoplotna provodljivost okolnog vazduha opada. U slučajevima preteranetoplote, upravljački orman bi trebao da bude opremljen sa klimatizacionomjedinicom ili rashladnim sistemom koji koristi kompresovani vazduh (vidisliku 12 i 13). Ostaviti otvorena vrata od upravljačkog ormana nije dobrapraksa, jer to omogućuje ulazak provodljive prašine u PLC sistem.Slika 12. Vortex kuler koji se koristi u sistemima za hlađenje.19

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontroleraSlika 13. Hlađenje sistema kompresovanim vazduhom.Postoji metoda za izračunavanje porasta temperature i rasipanja toplote zajedno radno okruženje, bazirano na njegovoj veličini i količini opreme. Porasttemperature je teperaturna razlika između vazduha unutar radnog okruženja ispoljašnje temperature vazduha (ambijetalna temperatura vazduha). HoffmanEngineering Co., proizvođač upravljačkih sistema, je napravio grafikonporasta temperature koji koriste za njihova radna okruženja. Slika 14 ilustrujegrafikon porasta temperature za NEMA 12-tip radna okruženja. U narednomprimeru je objašnjeno kako se izračunava porast temperature i potrebni protokvazduha za hlađenje, koristeći dati grafikon.Primer 1NEMA 12 radno okruženje (upravljački orman) prikazano na Slici 15sadrži programabilno logički kontroler sa transformatorom za napajanjeelektričnom energijom, snabdevanje energijom za jedan analognipretvarač i ostalu opremu i raznu elektromehaničku opremu.Zajednička potrošnja opreme, izračunata sabiranjem potrošnje svakogelementa, iznosi 1011 wati. Ambijentalna temperatura radnogokruženja je 32.2ºC.Saznati:(a) porast temperature radnog okruženja(b) potreban protok vazduha20

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontroleraSlika 14. Grafik porasta temperature za NEMA 12 radno okruženje.Slika 15. NEMA 12 radno okruženje (upravljački orman).21

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontroleraRešenje(a) Da bi izračunali porast temperature, prvo treba izračunati ukupnupovršinu slobodnih-vidljivih strana upravljačkog ormana.Predpostavljajući da zadnja i donja strana upravljačkog ormana nisuslobodne, površina svake slobodne strane je:Prednja površina = (Visina)(Širina)= (1,8 m 2 )(1,2 m 2 )= 2,16 m 2Bočna poršina = (Visina)(Dubina)= (1,8 m 2 )(0,9 m 2 )= 1,62 m 2Gornja površina = (Dubina)(Širina)= (0,9 m 2 )(1,2 m 2 )= 1,08 m 2Prema tome, ukupna površina rasipanja toplote,uzimajući u obračundve slobodne bočne strane, iznosi:Ukupna površina = 2,16 m 2 + 2(1,62 m 2 ) + 1,08 m 2= 6,48 m 2Prema tome, 1011 vati ukupne snage u upravljačkom ormanu jeraspoređeno na ukupnu površinu od 6,48 m 2 , a dobijeno rasipanje pokvadratnoj stopi je 156 vati:Rasipanje snage = 1011 wati6,48 m 2= 156 wati/m 2Sa grafika porasta temperature za NEMA 12 upravljački orman,možemo saznati da je porast temperature oko 32ºC ili 57.5ºF. Zbogtoga ukupna radna temperatura sistema (ambijentalna + porasta) ćebiti oko 64.2ºC (32.2ºC + 32ºC) ili 147.5ºF. Ta temperatura prevazilaziradnu temperaturu PLC-a od 60ºC, što znači da može doći do smetnjiu radu usled visoke temperature unutar upravljačkog ormana. Ovakavsistem, zbog toga iziskuje odgovarajuću ventilaciju ili hlađenje.22

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontrolera(b) Potreban protok vazduha u unutrašnjosti upravljačkog ormanazasnovan je na osnovu maksimalne radne temperature komponenti(60ºC za PLC). Pretpostavljajući da sve unutrašnje komponente mogupodneti do 60ºC (140ºF), dozvoljeni porast temperature (∆T) urashladnog vazduha iznosi:∆T = Max. temp. radnog okruž. – Max. temp. komponenti= 64.2ºC - 60ºC= 4.2ºC= 39.6ºFPotreban protok vazduha Q vaz je dat jednačinom:Q vaz = (3160)(KW u upravlj. ormanu)∆Tgde je 3160 konstanta, a KW je kilovat toplote u upravljačkom ormanu(u ovom slučaju 1.011 KW) i ∆T dozvoljena temperatura. Zbog toga,potreban protok vazduha je:Q vaz = (3160)(1.011)39,6ºF= 80.68 ft 3 /min= 2.18 m 3 /minPrema tome, minimalni protok vazduha od 2.18 m 3 /min je potreban zauklanjanje toplote u upravljačkom ormanu.Prekomerna promena napona. Napajanja električnom energijom PLCsistema može podneti variacije napona i dopustiti sistemu da funkcioniše uokviru njegovih radnih margina. Sve dok je ulazni napon adekvatan, napajanjeelektričnom enegijom obezbeđuje potreban napon za rad procesora, memorijei I/O. Međutim, ako napon padne ispod minimalno dopuštenog nivoa,napajanje električnom energijom će upozoriti procesor, koji će odmahisključiti sistem.U aplikacijama koje su podložne “mekanim” AC provodnicima ineuobičajenim varijacijama napona u napajanju, prvi korak ka rešenju, jestekorekcija svakog mogućeg problematičnog ulaznog napona u sistem. Ako ovekorekcije ne otklone problem, onda se može upotrebiti konstantni naponski23

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontroleratransformator, da bi se sprečilo često gašenje sistema (vidi sliku 16).Konstantni naponski transformator stabilizuje ulazni napon napajanjaelektričnom energijom, konpenzujući promenu napona u primaru, održavajućinepromenjen napon u sekundaru. Kada se koristi konstantni naponskitransformator, korisnik treba da proveri da li je nominalna snaga, dovoljna zasnabdevanje ulaznih uređaja i napajanje električnom energijom PLC-a. Osimtoga, korisnik treba da poveže izlazne uređaje ispred konstantnog naponskogtransformatora, pre nego iza njega, tako da transformator ne sprovodi strujuizlazima. Ovako uređenje će smanjiti opterećenje transformatora, zahtevajućiupotrebu manjih transformatora. Prilikom ugrađivanja obavezno proveritiinformaciju vezanu za propisanu nominalnu snagu konstantnog naponskogtransformatora.Slika 16. Konstantni naponski transformator upotrebljen za stabilizacijuulaznog napona.24

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontrolera5. I/O instalacija, električne instalacije i napomeneInstalacija I/O je možda i najveći i najkritičniji posao kada je reč o ugradnjisistema sa programabilno logičkim kontrolerom. Da bi se minimizirale greškei pojednostavila instalacija, korisnik treba da se pridržava predhodnoodređenih pravila. Svi ljudi uključeni u ugradnju kontrolera i I/O sistema trebada prihvate instalacione smernice, koje moraju biti definisane u početnoj faziplaniranja. Kompletan set dokumenata sa preciznim informacijama u vezipostavljanja i povezivanja I/O će osigurati pravilno uređenje sistema. Poredtoga, ove dokumente treba stalno ažurirati tokom svake faze instalacije. Utekstu koji sledi razmotriće se neka opšta pravila prilikom instalacije PLCopreme.5.1 I/O instalacioni modulPostavljanje i instalacija I/O modula je jednostavno, isvodi se na postavljanjeodgovarajućih modula, na njihova odgovarajuća mesta. Ova procedura sadrživerifikaciju tipa modula i slot adrese definisane I/O dodeljenim adresama.Svaka stezaljka modula je dalje povezana sa spoljnim kome je dodeljenaadresa. Korisnik obavezno treba da isključi struju modulu pre postavljanja ipovezivanja provodnika.5.2 Razmatranja o električnim instalacijamaVeličina Provodnika. Svaki I/O priključak može prihvatiti jedan ili višeprovodnika određene veličine. Korisnik mora proveriti da li je provodnikkorektnog preseka i da li je odgovarajuće veličine da izdrži maksimalnomoguću struju.Obeležavanje provodnika i priključaka. Svako spoljašnje povezivanjeprovodnika i njegovo mesto priključenja treba obeležiti koristeći verodostojannačin obeležavanja. Provodnike treba obeležavati sa odgovarajućimplastičnim labelama sa brojevima ili sa nalepnicama koje se stavljaju okoprovodnika. 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. Tipičnanomenklatura obeležavanja uključuje broj provodnika, ime uređaja ili njegovbroj i izlaznu ili ulaznu adresu. Dobra identifikacija provodnika i priključakapojednostavljuje održavanje i pronalaženje grešaka.Svežanj provodnika. Svežanj provodnika je tehnika koja se obično koristida pojednostavi povezivanje I/O modula. U ovoj metodi, provodnici koji ćebiti povezani na pojedinačni modul su upakovani, obično uz pomoć plastičnihkravata i onda neometano usmereni kroz vod sa ostalim svežnjevima25

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontroleraprovodnika istih signalnih karakteristika. Ulazni, strujni i izlazni svežanj kojiprenose isti tip signala, trebalo bi postaviti u različite vodove, kada je tomoguće, da bi se izbegla interferencija.5.3 Procedura postavljanja električnih instalacijaKada je I/O modul postavljen na svoje mesto i kada su njegovi provodnici usvežnju, povezivanje modula može da počne. Za povezivanje se preporučujesledeća procedura:• Isključiti struju u PLC-u i I/O modula pre početka bilo kakvogpostavljanja i uvođenja električnih instalacija.• Proveriti da li su svi moduli u odgovarajućem slotu. Proveriti tipmodula i broj modula i I/O diagram električnih instalacija. Proveritilokaciju slota, s obzirom na I/O dodeljene adrese u dokumentaciji.• Pričvrstiti svaki I/O modul.• Obeležiti odgovarajući svežanj provodnika svakog modula i usmeriti gakroz vod do mesta gde se nalazi modul. Označiti svaki provodnik usvežnju i proveriti da li pripada tom određenom modulu.• Početi sa prvim modulom, pronaći provodnik u svežnju koji se veže nanajniži terminal. Iz tačke gde je provodnik vertikalno izjednačen sakrajnjom tačkom, savijati provodnik pod pravim uglom kroz vod svedo krajnje tačke.• Preseci provodnik na rastojanju 1cm više od krajnje tačke zavrtanja.Skinuti izolaciju sa kraja provodnika 1 do 1.5 cm. Umetnuti neizolovanikraj providnika (predhodno je poželjno ga staviti u odgovarajućupapučicu) i pričvrstiti ga zavrtanjem.• Ako dva ili više modula dele isti izvor električne energije, postavitiosigurače na provodnike električne energije od jednog do drugogmodula.• Ako se zaštitni kabl već koristi, spojiti samo jedan kraj sa uzemljenjem,najbolje na šinu postolja. Ovakvo spajanje će izbeći stvaranje strujnogkruga uzemljenja. Strujni krug uzemljenja se stvara kada se dve ili višeelektričnih putanja spajaju na liniju uzemljenja ili kada se jedna ili višeputanja spajaju na zaštitni vod. Drugi kraj ostaviti nespojen, osim akonije drugačije specificirano.• Ponavljati proceduru za svaki provodnik u svežnju, sve do poslednjegprovodnika za taj modul.26

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontrolera• Nakon završetka postavljanja provodnika, laganim povlačenjem svakogprovodnika proveriti da li je dobro spojen.5.4 Posebne napomene za I/O povezivanjePovezivanje provodnika na određene uređaje, međutim, može zahtevatiposebnu 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 ovimgubitcima, mada je struja tranzistora mnogo manja. U većini slučajeva ovapojava će izazvati samo treperenje indikatora ulaza, ali ponekad, ovajnedostatak može pogrešno aktivirati ulazno kolo, što prouzrokuje pogrešnodelovanje. Tipičan uređaj koji je izložen ovakvoj situaciji je blizinski senzor.Ovakav tip nedostatka, može se pojaviti kada jedan izlaz uključuje jedanulaz, stim da taj ulaz niko više ne aktivira.Slika 17. (a) Spajanje sa uređajem sa propustljivim ulazom i (b) spajanjejednog izlaznog modula na jedan ulazni modul.27

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontroleraSlika 17 prikazuje dve situacije koje su spomenute, zajedno sa korigujućimdelovanjem. Propustljivi ulazi mogu biti korigovani stavljanjem optrećujućegotpornika duž ulaza. Opterećujući otpornik predstavlja otpor u električnomkolu, uzrokujući da napon padne u provodniku između propustljivih uvedenihuređaja i ulaza. To uzrokuje skretanje sa ulaznog priključka. Zbog toga, slabastruja je usmerena kroz opterećujući otpornik, minimizirajući količinu struje uulazni modul (ili izlazne uređaje). Ovo sprečava ulaze ili izlaze, oduključivanja kada treba da budu isključeni.Suzbijanje induktivnih opterećenja. Prekid struje uzrokovan isključenjemjednog izlaza induktivnog opterećenja generiše veoma visoki napon. Naponmože dostići vrednost i od nekoliko hiljada volti, i ako se ne suzbije, može seizmeđu provodnika koji napajaju uređaje strujom, ili između električnihprovodnika i postolja preko kojeg je sprovedeno uzemljenje, zavise od fizičkekonstrukcije uređaja. Ovaj visoki napon izaziva netačne operacije i u nekimslučajevima može da ošteti izlazni modul. Da bi se izbegla ovakva situacija,prigušivač električnog kola, tipični otpornik/kondenzator (RC) šema ili metaloksid promenljivi otpornik zavistan od napona (MOV). Prigušivači treba dabudu postavljeni kako bi ograničili napon, kao i da kontrolišu iznos promenestruje kroz induktor (pogledaj Sliku 18).Slika 18. (a) malo, (b) veliko i (c) DC tehnika za suzbijanje opterećenja.28

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontroleraVećina izlaznih modula je napravljeno da radi sa induktivnim opterećenjima,tako da su oni tipično sadrže prigušivače. Međutim, u pojedinačnimslučajevima, triak će možda biti nemoćan da isključi struju koja prolazi unižim tačkama (komutacija - pretvaranje naizmenične u jednosmernu struju),što zahteva naknadno spoljno suzbijanje u sistemu.RC prigušivač u električnom kolu, postavljen zajedno sa uređajem, možeobezbediti dodatno suzbijanje za male AC uređaje, kao što su elektromagnetniprekidači, releji i starteri motora do veličine 1. Veći električni kontaktori(veličine 2 i veći) zahtevaju pored RC-a i jedan MOV. Kod jednosmernogprenosa, 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 irednim sa PLC izlaznim modulom.29

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontroleraSpajanje izlaza. Izlazi su obično osigurani u modulu, kako bi zaštitili triak ilitranzistor od preopterećenja. Ako izlazi nemaju interni osigurač, ondaosigurači treba da budu spoljno postavljeni (obično na blok stezaljki) u tokuprvobitnog postavljanja. Kada se dodaju spoljni osigurači izlaznom kolu,korisnik treba da se pridržava specifikacije proizvođača koji se odnosi na datimodul. Samo pravilno određen osigurač će obezbediti da osigurač reagujebrzo prilikom preopterećenja i onemogući pregorevanje izlaznih priključnihuređaja.Zaštita. Provodnici TTL nivoa, analognih signala, signala sa termoparova idrugih signala nižeg nivoa, su obično usmereni u različitim putanjama, kakobi smanjili efekte mešanja signala. Zbog naknadne bezbednosti, zaštitni kabeltreba koristiti za upravljačke provodnike, za zaštitu signala niskog nivoa odelektrostatičkog i magnetnog zračenja, sa provodnika koji sadrže struju od 60Hz i drugih provodnika koji imaju naglu promenu struje. Upleteni, zaštitnikabel treba da je upleten barem na svakih 3 cm i trebe da bude zaštićen sa obakraja. Zaštita treba da bude spojena sa glavnim uzemljenjem u samo jednojtački (pogledaj Sliku 20), i zaštita neprestano mora biti održavana duž celogkabla. Zaštitni kabel mora takođe i biti usmeren što dalje od područja visokogšuma, kao i dobro izolovan preko čitave dužine.Slika 20. Spajanje zaštitnog kabla sa uzemljnjem6. Puštanje u rad PLC-a i procedure proveravanjaPre puštanja struje u sistem, korisnik treba da izvrši nekoliko završnih proverana hardveru komponenti i povezivanju. Ove provere će svakako zahtevatidodatno vreme. Međutim ovo uloženo vreme će gotovo uvek smanjiti ukupnovreme puštanja u rad, pogotovo u većim sistemima sa puno ulazno/izlaznihuređaja. Naredna kontrolna lista se odnosi na proceduru provere pre puštanjau rad:30

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontrolera• Vizuelno pregledati sistem da bi se uverili da su sve hardverskekomponente postavljene. Proveriti tačan broj modela svakekomponente.• Proveriti sve komponente CPJ i I/O modula kako bi se uverili da supostavljeni u odgovarajući slot, i smešteni pravilno na odgovarajućemesto.• Proveriti da li je ulazno napajanje ispravno spojeno, i da li je napajanjeunutar sistema pravilno usmereno i spojeno sa svakim I/O postoljem.• Proveriti da li I/O komunikacioni kabl spaja procesor sa individualnimI/O postoljima i odgovarajućim I/O dodeljenim adresama.• Proveriti da li su sve I/O žičane konekcije na kontroleru na pravommestu. Upotrebiti dokumentaciju o I/O dodeljenim adresama, zaproveru da li je svaka žica na ispravnom mestu.• Proveriti da li su žičane konekcije izlaza na odgovarajućem mestu i dali su spojene sa odgovarajućim uređajima.• Osigurati brisanje memorije od predhodno smeštenog upravljačkogprograma. Ako je upravljački program memorisan u EPROM-u(izbrisiva programabilna postojana memorija), privremeno skinutičipove sa RAM memorije.6.1 Statička Provera Električnih Instalacija UlazaStatičku proveru električnih instalacija ulaza, trebalo bi izvršiti sa napajanjemkoje je spojeno na PLC i ulazne uređaje. Ova provera će ispitati da li je svakiulazni uređaj povezan na ispravni ulazni terminal i da li ulazni modulfunkcioniše pravilno. Pošto se ovo testiranje radi pre ostalih testiranja, usistemu, ono će ispitati i da li su procesor i programirani uređaji u dobromradnom stanju. Ispravno potavljanje provodnika ulaza, može biti proverenopomoću sledećih procedura:• Postaviti PLC u stanje koje će sprečiti automatski rad. Ovo stanjeveoma zavisi od modela PLC-a, ali se najčešće označava sa stop,onemogućiti program...• Uključiti napajanje električnom energijom ulaznim uređajima. Proveritida li svi indikatori sistema pokazuju ispravan rad. Tipično, ti indikatorisu AC OK, DC OK, procesor OK i I/O komunikacija OK.31

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontrolera• Proveriti da li Total-Stop prekidač isključuje napajanje I/O uređajima.• Ručno uključiti svaki ulazni uređaj i zatim nadgledati odgovarajućistatus LED indikatora na ulaznom modulu i/ili nadgledati na uređaju zaprogramiranje da li se istovetno uključuju adrese za te uređaje. Ako jepravilno spojen, LED indikator će se uključiti. Ako se poredočekivanog, uključi još neki indikator, kada se ulazni uređaj aktivira,onda je ulazni uređaj spojen na pogrešan ulazni priključak. Ako se neuključi ni jedan LED indikator, greška može postojati u svakomulaznom uređaju, električnim provodnicima ili ulaznom modulu.• Preduzeti sve mere opreza da bi se izbegle povrede ili oštećenja, kadase pusti u rad uređaj koji je povezan serijski sa opterećenjem koje jeeksterno u odnosu na PLC.6.2 Statička provera električnih instalacija izlazaStatička provera električnih instalacija izlaza, trebalo bi izvršiti sa napajanjemkoje je spojeno na PLC i izlazne uređaje. U praksi, najbezbednije je da se prvoprivremeno isključe svi izlazni uređaji koji sadrže mehaničke pokrete (npr.motori, elektromagnetni prekidači itd.). Kada se radi, statistička proveraelektričnih instalacija izlaza, proveri će se da li je svaki izlazni uređaj spojenna ispravnu adresu, i da li taj uređaj i izlazni modul funkcionišu ispravno. Zaproveru električnih instalacija izlaza, potrebno je koristiti sledeće procedure:• Privremeno (lokalno) isključiti sve izlazne uređaje koji izazivajumehaničko kretanje.• Uključiti struju PLC i ulazno/izlaznim uređajima. Ako neki Total-Stopisključuje napajanje izlazima, proveriti da li se napajanje stvarnoisključuje kada se on aktivira.• Obaviti proveru izlaza jedan po jedan. Ako je izlaz motor ili neki drugiuređaj koji je privremeno isključen, uključiti struju uređaju samo zaproveru. Provera izlazne operacije može biti izvršena korišćenjem jedneod sledećih metoda:• Predpostavljajući da PLC ima neku funkciju postavljanja izlaza,testirati svaki izlaz, koristeći programirajući uređaj, pomoću koga seprinudno uključi izlaz. Ako je pravilno povezan, odgovarajući LEDindikator i uređaj će se uključiti. Ako se neki indikator upali višeputa nego što je to očekivano, moguće je da je izlazni uređaj spojen32

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontrolerana pogrešni izlazni terminal (Nenamerna mašinska operacija se nećeizvršiti, zbog toga što su okretanje i druga kretanja izlazaisključene). Ako se indikator ne uključi, greška može postojati usvakom izlaznom uređaju, električnim provodnicima ili izlaznommodulu.• Pustiti program korak po korak i proveravati svaki izlaz, tako što sepredhodno programiraju koraci sa pojedinačnim uklučivanjemkontakata (pritiskom na odgovarajući taster). Postaviti CPJ u radni,pojedinačni rad ili neki slični režim rada u zavisnosti od tipakontrolera. Sa kontrolerom u radnom režimu, pritisnuti ručniprekidač kako bi se izvršilo testiranje. Sa kontrolerom sapojedinačnim radom, pritisnuti i držati ručni prekidač dok kontrolerizvršava pojedinačno testiranje. Posmatrati izlazne uređaje i LEDindikator, kako je opisano u prvoj preceduri.6.3 Proveravanje upravljačkog programaProveravanje upravljačkog programa je završna provera. Ova provera se možeuraditi u svako doba, ali treba je uraditi pre učitavanja programa u memoriju idinamičkog proveravanja sistema.Korišćenjem celokupne dokumentacije, koja se odnosi na upravljane uređaje,potrebno je izvršiti proveru upravljačkog programa. Dokumenti, kao što sudodeljene adrese i šeme povezivanja, treba da prikažu svaku promenu koja semogla desiti tokom statičkih provera električnih instalacija. Kada se ovouradi, dobijeni, pregledani finalni program predstavlja tvrdu kopiju programakoji će biti učitan u memoriju i on je bez grešaka ili u svakom slučaju u skladusa originalno izrađenom dokumentacijom. Završno proveravanje upravljačkogprograma uključuje sledeće radnje:• Koristeći odštanpani dokument I/O električnih instalacija, proveriti da lisvaki upravljani izlazni uređaj ima programirani izlaz sa iste adrese.• Pregledati odštampanu kopiju programa zbog grešaka koje mogu danastanu prilikom učitavanja programa. Proveriti da li se svi planiranikontakti i interni izlazi imaju odgovarajuće dodeljene adrese.• Proveriti da li su tajmeri, brojači i ostale podešive veličine postavljenena pravu vrednost.33

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontrolera6.4 Dinamička provera sistemaDinamička provera sistema je postupak koji verifikuje logičnost upravljačkogprograma, kako bi se osigurale korektne operacije izlaza. Ova proverapredpostavlja da su sve statičke provere izvršene, električne instalacijeispravne, komponente ispravne i funkcionišu korektno i softver je potpunopregledan.Tokom dinamičke provere, sigurnije je postepeno dovesti sistem do potpunogautomatskog rada. Iako manji sistemi mogu biti pokrenuti u celini, većisistemi treba da budu pokrenuti postepeno po sekcijama. Veći sistemi običnosadrže distribuirane upravljačke podsisteme koji upravljaju delom mašine iliprocesa. Postepeno uvođenje jednog podsistema u rad sistema omogućava daceo sistem bude pokrenut sa maksimalnom sigurnošću i efikasnošću. Udaljenipodsistemi mogu biti privremeno onesposobljeni, delimičnim uklanjanjemnjihovog napajanja ili isključenjem komunikacione veze sa CPJ. Narednapravila, 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 izvođenjei pronalaženje grešaka upravljačkog programa kada su izlaziiskjučeni. Proveriti svaki korak, posmatrajući status izlaznih LEDindikatora ili nadgledanjem odgovarajućih izlaznih koraka naprogramatoru.• Ako PLC mora da bude u RUN režimu, kada se uključuju/isključujuizlazi tokom testa, lokalno isklučiti izlaze koji nisu bili testirani,kako bi izbegli štetu ili povrede. Koristiti instrukcije za obilaženjerada izlaza koji nisu bili testirani, što će isključiti izlazne uređajekoji nisu neophodni.• Proveriti korektnost logičkih operacija svakog koraka i izmeniti logikuako je neophodno. Uspešan alat za pronalaženje grešaka upravljačkelogike je pojedinačno pregledanje. Ova procedura odobrava korisnikuda nadgleda svaki korak sve dok se pregledanje ne završi.• Kada testovi pokažu da logika ispravno kontroliše izlaze, skloniti sveprivremene instrukcije koje su korišćene. Postaviti PLC u RUN režim itestirati operacije celog sistema. Ako su sve procedure korektne,automatski rad treba da se izvršava bez problema.34

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontrolera• Odmah dokumentovati sve modifikacije upravljačke logike i prepravitioriginalnu dokumentaciju. Napraviti kopiju programa (npr. na CD-u)što je pre moguće.Preporuke za puštanje u rad i pravila tehničke eksploatacije u ovom odeljku sudobre procedure koje će pomoći u bezbednosti, pravilnom puštanju u rad bilokog sistema sa PLC. Međutin, neki PLC mogu imati specifične zahteve zapuštanje u rad, koji su opisani obično u uputstvu za rad. Korisnik treba da znasve specifične zahteve pre puštanja u rad PLC.7. PLC ODRŽAVANJE SISTEMAProgramabilni logički kontroleri su napravljeni da se mogu lako održavati i dabi se osigurao rad bez problema. Ipak, nekoliko aspekata za održavanje trebarazmotriti kada je PLC sistem na svom mestu i kada je u eksplataciji.Sigurnosne mere održavanja, ako se izvršavaju periodično, umanjiće šanse dasistem otkaže. Ova oblast predstavlja neke praktične savete kojih se trebapridržavati da bi sistem bio u dobrom radnom stanju.7.1 Preventivno održavanjePreventivno održavanje sistema sa programabilnim logičkim kontrolerimauključuje samo nekoliko osnovnih postupaka, koje će znatno smanjiti brojotkaza komponenti sistema. Preventivno održavanje PLC sistema trebalo bi dabude planirano zajedno sa održavanjem ostalih mašina i opreme, tako daoprema i PLC budu isklučeni što manje vremena. Međutim, planiranjepreventivnog održavanja PLC-a zavisi od njegovog okruženja. Slede direktiveza preventivne mere:• Periodično očistiti ili zameniti sve filtere koji su postavljeni uupravljačkom ormanu u zavisnosti od količine prašine u okolini. Nečekati planirano održavanje mašine da bi se proverili filteri. Ovakavpostupak će osigurati da unutar upravljačkog ormana cirkuliše čistvazduh.• Ne dozvoliti prljavštini i prašini da se nagomilavaju na PLCkomponente; centralno procesna jedinica i I/O sistem nisu napravljenida budu neprobojni-otporni na prašinu. Ako se prašina nagomila narashladni profil i električne instalacije, može se sprečiti rasipanjetoplote, što će prouzrokovati smetnje i otkaz električnih kola. Poredtoga, ako provodljiva prašina dopre do elektronske ploče, to možeprouzrokovati kratki spoj, što najverovatnije rezultuje trajnimoštećenjem.35

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontrolera• Periodično proveriti kontakte I/O modula kako bi se uverili da su dobroutaknuti, priključeni i dobro spojeni. Takođe, proveriti da li su modulibezbedno postavljeni. Obavljati ovakvu vrstu provere mnogo češćekada se PLC sistem nalazi u području velikih konstantnih vibracija,koje mogu razdvojiti krajnje priključke.• Osigurati da se oprema koja proizvodi smetnje ne bude postavljenablizu PLC-a.• Obezbediti da se nepotrebne stvari drže dalje od opreme unutarupravljačkog ormana. Ostavljajući stvari, kao što su šeme, priručnici zapostavljanje ili drugi materijali na vrh postolja centralno procesnejedinice ili na neko drugo postolje u radnom okruženju može sprečitiprotok vazduha i stvoriti topla mesta, što može prouzrokovati otkazomsistema.• Ako se PLC sistemsko okruženje nalazi u sredini koja je izloženavibracijama, postaviti vibracioni detektor koji može da se spoji na PLCkao preventivna mera. Na ovakav način, PLC može kontrolisati visokenivoe vibracija, koje mogu dovesti do olabavljenja priključaka.^^^^°n mmm7.2 Rezervni deloviČuvanje zaliha rezervnih delova je dobra ideja. U tom slučaju će seminimizovati vreme u otkazu, koje je rezultat otkaza neke komponente. Uslučaju otkaza, postojanje odgovarajućeg rezervnog dela na zalihama, možeda znači da se vreme u otkazu smanjuje na par minuta, umesto da trajenekoliko sati ili dana. Po pravilu količina rezervnih delova na zalihama trebada bude 10% od broja ukupno korišćenih delova. Ako se neki delovi nekoriste često onda manje od 10% tih delova treba imati na skladištu.Glavne komponente CPJ ploče se moraju imati u rezervi bar po jednu, bezobzira na broj CPJ-a koji je iskorišćen. Svako napajanje, glavno ili pomoćno,takođe treba imati u rezervi. Određene aplikacije mogu zahtevati ceo PLCsistem kao rezervni deo. Ovaj ekstremni slučaj se javlja kada sistem koji jeotkazao treba odmah osposobiti za rad ne ostavljajući vremena da se odredikoji je modul otkazao.36

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontrolera7.3 Zamena I/O modulaAko se I/O modul mora zameniti, korisnik mora biti siguran da je modul kojitreba da se instalira odgovarajućeg tipa. Neki I/O sistemi dozvoljavaju da semoduli menjaju dok napajanje radi, ali drugi zahtevaju da se isključinapajanje. Ako zamena modula reši problem, ali se oktaz ponovo javi ukratkom vremenskom periodu, korisnik treba da proveri induktivnoopterećenje. Induktivno opterećenje može stvoriti naponske i strujne pikove,pa je u tom slučaju neophodno postojanje osigurača. Ako osigurač na moduluotkaže i nakon što je zamenjen, problem može da bude u tome da je strujnagranica na izlazu modula manja nego što zahteva izlazni uređaj, ili postojineka greška na izlaznom uređaju.8. PROBLEMI U PLC SISTEMU8.1 Problemi sa podzemnim petljamaKao što je ranije spomenuto petlje uzemljenja se javljaju kada postoje dva iliviše kanala za postavljanje električnih vodova u zemlji. Na primer, na slici 21,transformatori i releji su povezani na uzemljenje na postolju (ili kućištuuređaja) i povezani su na analogni ulaz pomoću kabla sa izolacijom. Omotačspaja oba uzemljena postolja, na taj način se formira put za protok struje odjednog uzemljenja do drugog s obzirom na to da oba uzemljenja imajurazličite potencijale. Jačina struje koja protiče kroz omotač može biti nekolikoampera, što bi indukovalo značajna magnetna polja u prenosu signala. Ovomože stvoriti smetnje koje bi dovele do mogućeg pogrešnog očitavanjaanalognog signala. Da bi se to izbeglo, omotač mora biti povezan nauzemljenje sa samo jedne strane postolja, bolje na PLC strani. Na primeruprikazanom na slici 21, omotač treba da bude povezan na uzemljenje nainterfejs analognog ulaza.Slika 21. Petlja uzemljenja koja je nastala spajanjem oba kraja izolovanogkabla37

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontroleraZa proveru postojanja petlji uzemljenja treba odspojiti žicu za uzemljenje namestu uzemljenja i izmeriti otpornost od žice do tačke gde je spojena (vidisliku 22). Unimetar treba da pokaže veliku omsku vrednost. Ako omskavrednost bude mala onda postoji stalno kolo, što znači da sistem ima najmanjejednu petlju uzemljenja.Slika 22. Procedura za identifikovanje petlji uzemljenja.8.2 Dijagnostički indikatoriLED indikatori mogu nam dati mnogo informacija o spoljnim uređajima,povezivanju i I/O modulima. Većina I/O modula ima barem jedan LEDindikator – ulazni moduli obično imaju indikator napajanja, dok izlaznimoduli obično imaju logički indikator.Kada LED sija na ulaznom modulu, to obično znači da je ulazni uređajaktiviran i da je njegov signal prisutan u modulu. Sam indikator ne možerazdvojiti otkaz modula od indikacije napajanja, stoga neki proizvođačiobezbeđuju dodatni dijagnostički indikator - logički indikator. ON nalogičkom indikatoru znači da je prepoznat od strane logičkog dela ulaznogmodula. Ako logički i indikatori napajanja ne odgovaraju međusobno, tadamodul nije u mogućnosti da pravilno pošalje dolazeći signal do procesora.Ovo pokazuje otkaz modula.38

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontroleraLogički indikator na izlaznom modulu funkcioniše slično kao logičkiindikator na ulaznom modulu. Kada je na ON, logički indikator pokazuje da jelogičko strujno kolo modula prepoznalo naredbu, od strane procesora, da seuključi na ON. Kao dodatak logičkom indikatoru, neki izlazni moduliobjedinjuju indikator stanja osigurača ili indikator napajanja ili oba. Indikatorstanja osigurača pokazuje stanje osigurača u izlaznom kolu, dok indikatornapajanja pokazuje da postoji napajanje. Kao indikatori napajanja i logičkiindikatori u ulaznom modulu, ako oba nisu istovremeno uključena (ON),izlazni modul je otkazao.LED indikatori su od velike pomoći pri otkrivanju problema. Uz pomoćindikatora napajanja i logičkih indikatora korisnik može odmah sa velikomtačnošću da utvrdi otkaz na modulu ili kolu. Međutim LED indikatori nemogu da dijagnosticiraju sve moguće probleme. Umesto toga oni služe zaotkrivanje prvih znakova otkaza sistema.8.3 Problemi sa PLC ulazimaAko se spoljni uređaj povezan na ulazni modul nije uključio problem možebiti negde između konekcije napajanja i terminalne konekcije na modulu.Indikator stanja ulaznog modula može da obezbedi informaciju o spoljnomuređaju, modulu i vezi spoljnog uređaja sa modulom, što može da pomogne upronalaženju 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 aktiviraručno (npr. granični prekidač se ručno pritisne). Kada je spoljni uređajaktiviran, indikator napajanja na modulu treba da bude uključen na ON, štopokazuje da postoji stalno napajanje. Ako je indikator na ON, onda su žicedobro spojene i ne predstavljaju uzrok problema.Sledeći korak je ocena PLC čitanja ulaznog modula. Ovo se može postićikorišćenjem PLC test režima rada, koji čita ulaze i izvršava program ali neaktivira izlaze. U ovom režimu će PLC displej ili pokazati 1 u tabeli, što jeodgovor na aktiviran spoljni uređaj ili će indikator na kontaktu biti označen(vidi sliku 23). Ako PLC pravilno očitava uređaj, onda problem nije uulaznom modulu. Ako ga ne očitava pravilno, onda znači da postoji greška umodulu. Moguće je da logika u modulu ne funkcioniše pravilno ili mu jeotkazao optički izolator. Osim toga, moguće da jedan od interfejs kanala namodulu bude neispravan. U ovom slučaju, modul se mora zameniti.39

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontroleraSlika 23. Označeni kontakt pokazuje stalno napajanje.Ako modul ne očitava signal sa spoljnog uređaja, moraju se izvršiti dodatnatestiranja. Loše povezivanje, pogrešan spoljni uređaj, pogrešan modul, ilineodgovarajuća napon između spoljnog uređaja i modula mogu prouzrokovatiproblem. Prvo, zatvoriti spoljni uređaj i izmeriti napon na ulaznom modulu.Voltmetar treba da pokaže napon signala (npr. 24 V DC). Ako je pokazaoodgovarajuću napon, ulazni modul ne funkcioniše kako treba zbog toga što neprepoznaje signal. Ako je izmerena vrednost 10-15% ispod odgovarajućegnapona signala, onda je problem u izvoru napajanja spoljnog uređaja. Ako nepostoji napon, onda je problem u povezivanju ili spoljnom uređaju. Proveritida li su žice na modulu dobro povezane.Za dalje pronalaženje problema, proveriti da li postoji napon kod spoljnoguređaja. Kada je uređaj uključen, izmeriti napon na uređaju korišćenjemvoltmetra. Ako nema napona na strani koja se povezuje na modul, onda jegreška kod ulaznog uređaja. Ako ima napona, onda je problem u povezivanjužica od ulaznog uređaja do modula. U ovom slučaju se moraju pratiti žice dabi se otkrio problem.8.4 Problemi sa PLC izlazimaPLC izlazni interfejsi takođe sadrže indikatore stanja koji obezbeđuju korisneinformacije pri otkrivanju problema. Kao u slučaju pronalaženja problemakod PLC ulaza, prvi korak pronalaženja problema kod PLC izlaza, je da seizoluje problem, koji se može odnositi ili na modul ili spoljni uređaj ilipovezivanje žica.Kod izlaznog modula proveriti da li je napon kod izvora napajanja izlaza uodgovarajućem nivou vrednosti. Kod sistema koji radi na 24 V DC ovavrednost može da varira do 10% od te vrednosti. Što znači da ta vrednostmože da bude između 21 i 27 V DC. Takođe treba proveriti stanje osiguračana izlaznom modulu. Ako osigurač nije ispravan, proveriti na koliko volti radi40

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontrolerataj osigurač. Dalje, proveriti kolika je struja potrebna na izlazu da bi utvrdilida li uređaj vuče previše struje.Ako izlazni modul prima naredbu od strane procesora za uključenje, ali stanjena izlaznom modulu ne pokazuje da je uključen onda je greška na izlaznommodulu. Ako se indikator uključi, ali spoljni uređaj nema napajanje, proveritinapon na izlaznom terminalu da bi bili sigurni da radi. Ako nema napona,onda se mora zameniti modul. Ako ima napona, onda je problem u lošempovezivanju žica ili je problem kod spoljnog uređaja. Proveriti da li su dobropovezane ili da nisu prekinute žice koje vode do modula. Nakon proveremodula, proveriti da li spoljni uređaj radi pravilno. Izmeriti napon na ulasku uspoljni uređaj, dok je uključen izlazni modul, s tim da treba voditi računa da jepovratna linija dobro spojena na uređaj. Ako postoji napajanje, ali uređaj nereaguje onda je greška u spoljnom uređaju.Još jedna metoda za proveru spoljnog uređaja, je da se testira bez korišćenjaizlaznog modula. Ukloniti žice koje povezuju spoljni uređaj sa izlaznimmodulom, i povezati spoljni uređaj direktno na napajanje. Ako spoljni uređajne reaguje, onda je neispravan. Ako spoljni uređaj reaguje, onda je problem upovezivanju žica između uređaja i izlaznog modula. Proveriti žice i potražitida li ima prekinutih žica.8.5 Problemi sa procesoromPLC takđe ima dijagnostičke indikatore koji pokazuju status PLC-a iprocesora. Ovi indikatori uključuju napajanje OK, memorija OK, ikomunikacija OK stanja. Prvo treba proveriti da li PLC prima dovoljnonapajanja. Ako PLC i dalje ne radi, proveriti da li je pao napon ili je iskočioosigurač. Ako PLC ne proradi, i uz odgovarajuće napajanje onda je problem uprocesoru. Dijagnostički indikatori na prednjoj strani PLC-a će pokazati da jeproblem u memoriji ili komunikaciji. Ako je jedan od ovih indikatorauključen, moguće je da treba zameniti procesor.8.6 Pregled metoda za pronalaženje problemaMože se zaključiti da je najbolji metod za dijagnozu ulazno/izlaznih kvarovada se izolira problem na modulu, spoljnom uređaju ili povezivanju žica. Akopostoje indikatori napajanja i logički indikatori, onda je jednostavnije pronaćiprobleme. Prvi korak u rešavanju problema, je da se pomoću unimera ispitanapajanje na ulaznom i izlaznom terminalu. Ako je napon odgovarajući naterminalu, i modul ne reaguje, onda treba zameniti modul. Ako zamenamodula nije rešila problem, treba proveriti da li su žice dobro povezane. Akona izlaznom terminalu postoji odgovarajući napon, ali izlazni uređaj ne radi41

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontroleraovo takođe ukazuje na pogrešno povezane žice. Ako je aktiviran izlaz, a LEDindikator je isključen onda je modul neispravan. Ako se kvar ne može pratitido I/O modula, moraju se proveriti kontakti na modulu. Konačno, proveriti daneke žice slučajno nisu prekinute.42

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontroleraGLAVNE PREPORUKE ZA PUŠTANjE U RAD I ODRŽAVANJE PLC-AU predhodnim poglavljima, detaljno su opisana sva neophodna znanja koje jepotrebno imati u vidu prilikom puštanja u rad i održavanja sistema sa PLC.• Raspored elemenata u jednom sistemu sa PLC-om, treba da vodi računa oaplikaciji za koju je namenjen, kao i da osigura rad kontrolera, u njegovomokroženju, bez problema.• Izgled sistema ne uzima u razmatranje samo PLC komponente već i druguopremu, kao što su transformatori, pomoćna napajanja, sigurnosni upravljačkireleji, potiskivači smetnji na liniji.• Izgled PLC sistema uzima u razmatranje mnogo faktora. Neki od faktorakoji utiču na raspored, povezivanje žica i postavljanje komponenti su sledeći:‣ Najbolja lokacija postavljanja upravljačkog ormana u kojem je PLC jeu blizini mašine ili procesa kojim se upravlja. Postavljanje upravljačkogormana mora biti urađeno u skladu sa NEMA standardima koji seodnose na radno okruženje.‣ Temperatura unutar ormara ne sme da pređe maksimalnu radnutemperaturu PLC-a, koja tipično iznosi do 60 °C.‣ Ventilator treba da se postavi ako unutar ormana postoje uređaji koji sejako greju dok rade. Ako se javlja kondenzacija treba postaviti grejač satermostatom unutar ormana.‣ Orman sa PLC-om ne treba postaviti blizu opreme koja stvara velikesmetnje (kao što su mašine za zavarivanje).‣ Radi boljeg strujanja vazduha za hlađenje, sve komponente PLC-a trebada se postave u vetrikalnu poziciju.‣ Grupisanje sličnih I/O modula je dobro rešenje. Sve žice zanaizmeničnu struju treba da budu udaljene od žica koje provodeniskonaponsku jednosmernu struju, da bi se izbegla pojava smetnji.Ako žice koje idu sa ulaza/izlaza moraju da se ukrste sa žicama zanapajanje koje provode naizmeničnu struju, to mora biti urađeno podpravim uglom.‣ Fizičku lokaciju puteva kojima će biti provučene žice i povezivanjespoljih I/O signala, napajanja i konekcija na kontroleru definiše izgledsistema vodova i žica.‣ Pravilne tehnike uzemljenja određuju da putevi za postavljanjeuzemljenja moraju biti trajni, kontinualni i u mogućnosti da bezbednoprovode struju uzemljenja sa minimalnom impedansom.43

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontrolera• 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 napajanjanaizmeničnom strujom da bi se minimalizovale linijske smetnje i da sene bi javljali pogrešni ulazni signali.‣ Korišćenje izolacionog transformatora se preporučuje ako postojimogućnost pojave smetnji u liniji za napajanje, nastalih od straneopreme koja stvara smetnje.• PLC sistem treba da sadrži dovoljno pomoćnih strujnih kola za delimičnoili u celosti zaustavljanje rada PLC-a i mašine u slučaju nepredviđenihdogađaja. Pomoćni uređaji uključuju total stop, glavni i sigurnosneupravljačke 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 stvarajusmetnje, nivo temperature treba držati unutar granica definisanih od straneproizvođača i paziti da napon bude u definisanim granicama. Tipični usloviza 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 moduliinstalirani na pravim lokacijama, da su korišćene žice odgovarajućegpreseka, da su žice i redne stezaljke označene i da su žice koje vode dosvakog modula posebno odvojene vezicama.• Povezivanje nekih spoljnih uređaja zahteva posebnu pažnju. Ove konekcijeuključuju nekvalitetne ulaze, induktivna opterećenja, osigurače i kablovesa metalnim omotačem.‣ Opterećujući otpornik se može koristiti u slučajevima gde je spoljniuređaj izložen izlaznom strujnom propuštanju, što može uzrokovatiuključenje ulaznih strujnih kola.‣ Induktivno opterećenje se mora suzbiti korišćenjem RC prigušivačai/ili varistora.‣ Ako osigurači nisu deo izlaznog modula moraju se posebno instalisati.44

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontrolera‣ Kablovi sa metalnim omotačem se trebaju uzemljiti, na kućište, samona jednom kraju.• Pokretanje sistema obuhvata procedure koje se moraju izvršiti prepokretanja, proveru da li su žice na ulazima dobro spojene, proveru da li sužice na izlazima dobro spojene, proveru upravljačkog programa i proverudinamike sistema.‣ Procedura koje se moraju izvršiti pre puštanja u rad, obuhvatanekoliko provera hardvera pre nego što se uključi napajanje.‣ Proveru da li su žice na ulazima dobro spojene, treba izvršiti kada jeuključeno napajanje PLC-a i ulaznih uređaja. Ova provera potvrđujeda je svaki ulazni uređaj povezan na odgovarajući terminal i da ulaznimoduli funkcionišu pravilno.‣ Proveru da li su žice na izlazima dobro spojene, treba izvršiti kada jeuključeno napajanje kontrolera i izlaznih uređaja. Svi uređaji kojiuzrokuju mehaničko kretanje, treba da budu isključeni.‣ Provera upravljačkog programa se sastoji iz finalnog pregledacelokupne dokumentacije.‣ Provera dinamike sistema, predstavlja upravljanje celim sistemomputem PLC-a, sa ciljem da se potvrdi pravilan rad izlaza prema logiciprograma.• Iako PLC sistem zahteva minimalno održavanje, moraju se periodičnosprovesti određene mere u održavanju, da bi se smanjila verovatnoćaotkaza sistema. Ova preventivna održavanja, treba da se obavljaju kada ipreventivna održavanja mašina, da bi se smanjilo vreme kada sistem nije uradu.• 10% svih delova iskorištenih u PLC sistemu, kao i po jedna od svakeupravljačke ploče, treba držati kao rezervne delove.• Petlje uzemljenja se mogu javiti u PLC sistemu, kada postoje dva ili višeelektrična puta za uzemljenje koja vode do zemlje. Njihova pojava se možeizbeći ako se koristi kabl sa metalnim omotačem, koji treba uzemljiti samona jednom kraju.• Pri dijagnozi I/O otkaza, prvo treba proveriti LED indikator i/ili logičkiindikator na modulu. Posle toga, ključno je, bez obzira da li se radi oproblemu sa ulazima ili izlazima, izolovati problem na modulu, spoljnomuređaju ili na povezanim žicama.45

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontroleraPRILOGU ovom prilogu, izvršićemo analizu upravljačkog ormana, koji je prikazan naslikama 24 i 25. Na osnovu predhodno navedenih pravila, preporuka,razmatranja i upozorenja, proverićemo da li ovaj upravljački ormanzadovoljava sve uslove za puštanje u rad i koji su to postupci za njegovoodržavanje.Slika 24. Upravljački orman – spoljašnji izgled.46

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontroleraSlika 25. Upravljački orman – unutrašnji izgled.Kao što se vidi na slikama, upravljački orman sadrži: signalne lampice,displej, total-stop prekidač, glavni trofazni prekidač, PLC, ispravljačelektrične energije, prekidače, releje, redne stezaljke i sklopke sa bimetalima.Da li upravljački orman sa svojim komponentama ispunjava sve zahteve da bise pustio u rad, analiziraćemo davanjem odgovora na sledeća pitanja:47

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontroleraUpravljački orman1. Kojem tipu po NEMA standardu pripada upravljački orman?Ovaj upravljački orman po NEMA sdandardima pripada Tipu 1; znači zapostavljanje u unutrašnjosti objekta, za zaštitu protiv kontakta sa ugrađenomopremom i bez posebnih zahteva za održavanje.Pitanje:2. Da li je upravljački orman lociran tako da se vrata u potpunosti moguotvoriti?3. Da li je dubina ormana takva da obezbeđuje adekvatan razmak izmeđuzatvorenih vrata i ugrađenih komponenti i pripadajućih kablova?Odgovor:DaDa4. Da li je unutrašnja ploča ormana pokretna – na skidanje? Da5. Da li upravljački orman sadrži prekidač za hitno isključenje koji jepostavljen na pristupačno mesto?6. Da li upravljački orman sadrži dodatnu opremu kao što su: unutrašnjeosvetljenje, gumeno zaptivanje ili akrilni prozor za bolju vidljivost?DaNeOkolina7. Da li se unutar upravljačkog ormana pojavljuje kondenzacija? Ne8. Da li je upravljački orman postavljen dovoljno daleko od uređaja kojiproizvode previše elektromagnetskih i radio frekvencijalnih smetnji?Da9. Da li je upravljački orman postavljen na samu upravljanu opremu? NePostavljanje PLC komponenti i ostalih komponenti10. Da li su sve komponente postavljene u vertikalan položaj? Da11. Da li su snabdevači električne energije postavljeni na vrh, iznad ostaleopreme?Da12. Da li je CPJ-a postavljena na visini koja odgovara radnom mestu? Da48

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontrolera13. Da li je ostala oprema postavljena što dalje od PLC-a? Da14. Da li su releji i druga elektromehanička oprema postavljeni što bliževrha upravljačkog ormana?DaPostavljanje I/O modula, električnih instalacija i uzemljenja15. 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 izlaznimodul?16. Da li su AC električni provodnici odvojeni od DC električnihprovodnika u vodovima?17. Da li I/O električne instalacije prelaze preko AC električnihinstalacija pod pravim uglom?DaDaDa18. Da li je razmak između I/O modula i bilo kojeg žičanog voda veći od5 cm? Da19. Da li je žica uzemljenja neprekidna i da li su svi elementi uzemljenina centralnu mrežu uzemljenja?DaStrujni zahtevi20. Da li se za napajanje PLC-a i I/O uređaja koristi zajednički izvornapajanja naizmeničnom strujom?Da21. Da li se koristi izolacioni transformator? NeSigurnost električnih instalacija22. Da li PLC sistem sadrži dovoljan broj električnih kola, za hitnesituacije delimičnog ili totalnog isključenja u slučaju nepredviđenihdogađaja?DaŠum, toplota i zahtevi za napon23. Da li se analogni I/O signali nalaze što dalje od elektromagnetnihizvora kao što su starteri motora i transformator?24. Da li se PLC nalazi što dalje od uređaja koji proizvode šum, kao štosu veliki AC motori i uređaji za zavarivanje?DaDa49

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontroleraIzračunavanje porasta temperature:Prvo treba izračunati površinu slobodnih-vidljivih strana. Kao što se vidi naslici, upravljački orman je postavljen na metalne nogare, zbog čega se možereći da je svih 6 strana upravljačkog ormana slobodno. Ukupna površina je:Prednja površina = (1,08 m)(0,64 m)= 0,69 m 2Bočna površina = (1,08 m)(0,25 m)= 0,27 m 2Gornja i donja površina = (0,64 m)(0,25 m)= 0,16 m 2Ukupna površina = 2(0,69 m 2 ) + 2(0,27 m 2 ) + 2(0,16 m 2 )= 2,24 m 2Zajednička potrošnja opreme u upravljačkom ormanu:Element:Potrošnja:1. Napajanje 120 W2. PLC 0,5 W3. Relej x 12 36 W4. Sklopka x 12 84 WUkupna potrošnja:240,5 WRasipanje snage = 240,5 W2,24 m 2= 107,4 W/m 2Sa grafika porasta temperature saznajemo da je porast temperature oko 22°C.Pošto je ambijentalna temperatura 30°C ukupna radna temperatura sistema je52°C, što ne prevazilazi radnu temperaturu PLC-a od 60°C, tako da dodatnohlađenje nije potrebno.25. Da li postoje varijacije napona i da li se koristi konstantni naponskitransformator?Ne50

Puštanje u rad i održavanje programabilno logičkih kontroleraI/O instalacioni modul i električne instalacije26. Da li su I/O moduli instalirani na odgovarajućim mestima? Da27. Da li su korišćene žice odgovarajućeg preseka? Da28. Da li su žice i redne stezaljke obeležene? Da29. Da li su žice koje vode do svakog modula posebno odvojene vezicama? Da30. Da li postoje uređaji koji propuštaju struju čak i kada su isključeni? NeProcedure proveravanja31. Da li su postavljene sve hardverske komponente? Da32. Da li su sve žice na ulazima i ulaznim uređajima dobro spojene? Da33. Da li su sve žice na izlazima i izlaznim uređajima dobro spojene? Da34. Da li je proveren upravljački program? DaNa osnovu odgovora na postavljena pitanja iz svih oblasti koje su neophodneza analizu upravljačkog ormana, možemo zaključiti da upravljački ormanprikazan na slikama 24 i 25 zadovoljava sve kriterijume za puštanje u rad.Sa strane održavanja upravljačkog ormana važno je napomenuti da se ne smedozvoliti nagomilavanje prašine na PLC komponente. Periodično trebaproveriti kontakte I/O modula, da li su dobro spojeni. Nepotrebne stvari držatišto dalje od opreme unutar upravljačkog ormana, jer sprečavaju protokvazduha i stvaraju topla mesta.51