Beheersing van PLC-probleemoplossing:decodering van zinkende versus sourcing-uitgangen

Het oplossen van problemen met PLC-systemen moet beginnen met het onderzoeken van de veldapparaten en I/O-modules, en niet van het PLC-programma. 70-80% van de fouten wordt veroorzaakt door veldapparatuur en de bijbehorende bedrading, voedingen en andere gerelateerde hardware. PLC-programmafouten komen zelden voor, tenzij iemand wijzigingen heeft aangebracht.

In dit artikel leggen we de kenmerken van sinking en sourcing PLC-uitgangen uit, zodat u effectief problemen kunt oplossen en de oorzaak van de fout kunt identificeren.

Laten we beginnen met de termen Sinking en Sourcing.

Zinken en sourcen

Velen van ons hebben de waarheid geleerd dat de stroom van negatieve naar positieve elektronen een feit is. Als we het hebben over zinken en sourcen, hebben we het over positieve naar negatieve stroom, wat conventionele stroom is.

Waarom wordt er tegenwoordig conventionele terminologie gebruikt om zinken en winnen te beschrijven? Het gaat om traditie, aangezien concepten en standaarden al lang voordat elektronen werden begrepen, werden vastgesteld.

Als er stroom vloeit van apparaat #1 naar apparaat #2, zorgt apparaat #1 voor de stroomvoorziening, en apparaat #2 voor het afvoeren van de stroom.

Stel dat apparaat #1 een uitgangsveldapparaat is, zoals een relaisspoel, en apparaat #2 een digitale PLC-uitgangsmodule is. Als er stroom vloeit van de relaisspoel naar de uitgangsmodule, is de relaisspoel de bron en de uitgangsmodule de sink.

Als er stroom vloeit van de uitgangsmodule naar de relaisspoel, dan is de module de bron en de relaisspoel de sink.

Typen uitvoermodules

PLC-leveranciers bieden zowel solid-state sinking- als sourcing-uitgangsmodules. De daadwerkelijke schakelactie wordt uitgevoerd door solid-state componenten, meestal BJT's of FET's, die de belastingsspanning elektronisch in- of uitschakelen.

Vanwege solid-state-schakeling is de stroomrichting van belang bij het afstemmen van de module op het type veldapparaat dat wordt bestuurd.

Het droge relais is een derde type uitgangsmodule. Het was de oorspronkelijke standaard voor vaste PLC I/O, waarbij gebruik werd gemaakt van mechanische contacten die AC- en DC-belastingen schakelen, ongeacht polariteit of stroomrichting.

Bij veel PLC's hoor je de relaiscontacten dichtklikken. De droge relaisuitgangsmodule kan fungeren als een put of een bron. Het blijft tegenwoordig populair in toepassingen met gemengde belastingstypen of hogere stromen.

Het oplossen van problemen met een droge relaisuitgangsmodule verschilt niet van het oplossen van problemen met andere relaiscircuits. We zullen ons dus concentreren op het oplossen van problemen met solid-state modules.

Moderne industriële systemen vereisen hoge schakelsnelheden en vertrouwen daarom op solid-state uitgangsmodules die betrouwbaarder werken dan mechanische relais.

Uitvoermodules

Sinking- en sourcing-uitgangsmodules zijn verschillend bedraad. Sourcing-modules verbinden de belasting met een voedingsspanning. Zinkende modules verbinden de belasting met een voedingsretour of aarde.

Allen-Bradley 1756-OB16D

We beginnen met de Allen-Bradley 1756-OB16D, een sourcing-uitvoermodule met 16 uitgangen. De letter “D” staat voor diagnostisch, wat deze module in een categorie plaatst die superieur is aan vele andere.

Zoals bij veel uitgangsmodules heeft elke uitgang een ST-LED die de status van het uitgangscommando aangeeft. Om te helpen bij het oplossen van problemen beschikt deze module over FLT-LED's die potentiële problemen met de veldapparatuur en bijbehorende hardware aangeven.

Als de ST-LED 0 aan is, weerspiegelt deze de AAN-commandologica zoals aangegeven door het PLC-programma. De interne solid-state schakelaar sluit en levert ongeveer +24 volt aan de belasting die is aangesloten op de uitgang 0-terminal.

• Allen-Bradley 1756-OB16D

Onder normale bedrijfsomstandigheden valt er ongeveer 1,2 volt over de solid-state-schakelaar, waardoor de belastingsspanning wordt verlaagd.

De spanning blijft aanwezig, zelfs als de belasting open is of een draad kapot is. Dat is waar de FLT-LED's kunnen helpen bij het oplossen van problemen. Als de FLT-LED 0 brandt, duidt dit op een storing op die uitgang, zoals een open belasting of een gebroken draad.

• Problemen met PLC-uitvoer

Als de ST-LED 0 UIT is, is de solid-state schakelaar open, waardoor het stroompad naar het externe circuit wordt verwijderd. Je zou verwachten dat de uitgangsspanning nul is.

Vanwege de interne diagnostische elektronica is het echter mogelijk dat u een aanzienlijke spanningswaarde ziet op uw digitale multimeter met hoge impedantie. Laat u niet misleiden door deze lezing.

Veel uitgangsmodules, zoals de Allen-Bradley 1769-OB16, hebben alleen ST-LED's die de status van de commandologica aangeven zoals aangegeven door het PLC-programma. Het oplossen van problemen is iets lastiger en vereist meestal meer spanningsmetingen.

Allen-Bradley 1756-OV16E

De Allen-Bradley 1756-OV16E is een zinkmodule met 16 uitgangen. De letter “E” staat voor elektronische zekering.

Deze module heeft een +24V-voeding nodig om de interne elektronica van stroom te voorzien, maar verlaagt de belastingsstroom aan de module-uitgang.

Als de ST-LED 0 aan is, sluit de interne solid-state-schakelaar, waardoor er een stroompad door de belasting naar aarde ontstaat. De verlichte LED geeft niet aan dat het uitgangscircuit normaal werkt; het geeft alleen aan dat de PLC de interne schakelaar opdracht heeft gegeven om te sluiten.

• Allen-Bradley 1756-OV16E

Wees voorzichtig bij het meten van de uitgangsspanning. Onder normale bedrijfsomstandigheden, wanneer LED 0 uit is, zal de uitgangsspanning 24 volt zijn. Als LED 0 brandt, zal de uitgangsspanning bijna nul zijn. De module levert de 24 volt niet, omdat deze afkomstig is van de belasting.

Afronding

Er zijn een paar dingen waarmee u rekening moet houden. De belastingen van solid-state uitgangsmodules zijn meestal extern gezekerd, tenzij de module een ingebouwde elektronische zekering heeft, zoals bij de Allen-Bradley 1756-OV16E.

Deze modules kunnen alleen lage stroombelastingen aan. Over het algemeen heeft elke belasting die niet afhankelijk is van snelle schakeling en die meer stroom trekt dan een eenvoudige lamp, een tussenrelais nodig.

Het begrijpen van sinking en sourcing is cruciaal voor succesvolle PLC-probleemoplossing. Status-LED's zijn een uitstekende hulpbron voor probleemoplossers, maar het is essentieel om te begrijpen wat ze aangeven.

Als u vertrouwd raakt met de kenmerken van normale en defecte omstandigheden, voorkomt u dat u LED-omstandigheden en spanningsmetingen verkeerd interpreteert.

‍

‍