Автоматжуулалтын тасалдал нь инженерүүдийг эцэс төгсгөлгүй бухимдуулдаг. Тайлбаргүй PLC дахин тохируулагдсан нь үйлдвэрлэлийн чухал ажлын урсгалыг тасалдуулж байна. Хуурамч логик өдөөгч болон дрифт мэдрэгчийн уншилтууд нь үйлдвэрлэлийн үнэ цэнэтэй цагийг дэмий үрдэг. Бид ихэвчлэн 24VDC удирдлагын шүүгээн дэх эдгээр хийсвэр эвдрэлийн үндсэн шалтгааныг үл тоомсорлодог. Далд буруутан нь ихэвчлэн байдаг цахилгаан хангамжийн гаралтын долгион . Бохир тогтмол гүйдлийн хүч нь төгс тохируулсан автоматжуулалтын сүлжээг тогтворгүй болгодог. Энэ нь мэдрэмтгий бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тогтоосон цахилгаан параметрүүдээс гадуур ажиллуулахыг албаддаг.

Энэ нийтлэл нь цахилгаан дуу чимээ нь удирдлагын системийн тогтвортой байдлыг хэрхэн доройтуулж байгааг бодитойгоор үнэлдэг. Та эдгээр логик тасалдалуудын яг ямар механизмыг олж мэдэх болно. Мөн бид зөв эрчим хүчний архитектурыг хэрхэн зөв тодорхойлох талаар судлах болно. Эндээс мэдээлэлтэй шийдвэр гаргаснаар таны байгууламжид өндөр өртөгтэй, гэнэтийн машин зогсолт үүсэхээс сэргийлнэ.

Гол арга хэмжээ

• Хэт их цахилгаан хангамжийн гаралтын долгион нь PLC логик босгыг зөрчиж, өндөр нарийвчлалтай аналог мэдрэгчийн нарийвчлалыг бууруулдаг.

• Аж үйлдвэрийн стандарт практик нь бүрэн ачаалалтай үед долгион болон дуу чимээ нь нэрлэсэн гаралтын хүчдэлийн 1% -иас доогуур (жишээ нь: 24V системийн хувьд <120mVp-p) байхыг шаарддаг.

• Аж үйлдвэрийн эрчим хүчний хангамжийг үнэлэхийн тулд динамик ачаалал болон дулааны стрессийн үед долгион хэрхэн ажилладагийг ойлгохын тулд мэдээллийн хуудасны 'ердийн' утгуудыг харах шаардлагатай.

• Дээд зэрэглэлийн бага ESR конденсатор бүхий өндөр чанарын DIN төмөр замын цахилгаан хангамжийг шинэчлэх нь кабинетийн хөгшрөлтөөс үүдэлтэй урт хугацааны долгионы доройтлыг багасгадаг.

Автоматжуулалт дахь цахилгаан хангамжийн гаралтын долгионы далд өртөг

Микроскопийн цахилгааны гажиг нь макроскопийн бизнесийн алдагдалд амархан хувирдаг. Богино хүчдэлийн хэлбэлзэл хэдхэн миллисекунд үргэлжилж болно. Гэсэн хэдий ч энэ нь савлагааны шугамыг бүхэлд нь зогсоож чадна. Машины төлөвлөөгүй зогсолт нь минут тутамд хэдэн мянган доллар зарцуулдаг. Багцын чанар алдагдах нь үнэтэй материалын хог хаягдал үүсгэдэг. Засвар үйлчилгээний багууд үл үзэгдэх цахилгаан хийсвэрүүдийг хөөж байхад оношилгооны ажлын цаг маш хурдан нэмэгддэг.

Техникчид ихэвчлэн алдаа гарсан тохиолдолд PLC програм хангамжийг буруу буруутгадаг. Тэд маш сайн аналог мэдрэгчийг сольж магадгүй юм. Тэд харилцаа холбооны доголдлыг засах гэж найдаж сүлжээний кабелийг дахин холбодог. Эдгээр арга хэмжээ нь шинж тэмдгийг эмчилдэг тул үр дүнгүй болно. Бодит эвдрэлийн цэг нь бохир тогтмол гүйдлийн хүч юм. Ямар ч програм хангамжийн шинэчлэлт тогтворгүй цахилгаан дамжуулах системийг засч чадахгүй. Хэрэв эх үүсвэрийн хүчдэл өөрөө маш их хэлбэлзэж байвал дахин залгах нь юу ч хийхгүй.

Тогтвортой эрчим хүчний архитектурын хувьд та амжилтын хатуу шалгуурыг бий болгох ёстой. Жинхэнэ тогтвортой байдал гэдэг нь хүчдэл нь хатуу хүлцлийн зурваст байдаг гэсэн үг юм. Мэдрэмжтэй микропроцессорууд нь тогтмол тогтмол гүйдлийн тогтмол хүчийг шаарддаг. Аналог-тоон хувиргагч (ADC) нь зөв ажиллахын тулд цэвэр дуу чимээний давхаргыг шаарддаг. Амжилттай загвар нь хүнд ачааллын үе шатуудаас үл хамааран эдгээр параметрүүдийг хадгалж байдаг. Том мотор эхлэхэд тогтмол гүйдлийн автобус унжаагүй, дуугарч болохгүй. Энэхүү суурийг бэхлэх нь кабинетийн үл ойлгогдох ихэнх алдааг арилгадаг.

Эвдрэлийн механизмууд: PLC болон аналог мэдрэгч

PLC дижитал логикт үзүүлэх нөлөө

24VDC PLC дээрх дижитал оролт нь логик төлөвийг уншихын тулд тодорхой хүчдэлийн босго дээр тулгуурладаг. Бид эдгээр босгыг $V_{IL}$ (Хүчдлийн оролт бага) ба $V_{IH}$ (хүчдэлийн оролт өндөр) гэж нэрлэдэг. Ердийн PLC нь 5V-оос доош хүчдэлийг логик '0' гэж хүлээн зөвшөөрдөг. Энэ нь 15 В-оос дээш хүчдэлийг логик '1' гэж хүлээн зөвшөөрч магадгүй. 5V ба 15V-ийн хоорондох хэсэг нь тодорхойгүй бүс юм. Өндөр далайцтай хүчдэлийн долгион нь энэ тодорхойгүй бүсэд хүчинтэй дохиог түлхэж чаддаг. Тогтвортой 24V дохио нь сөрөг долгионы огцом өсөлтийг мэдэрвэл PLC хэсэг зуур '0'-г уншиж магадгүй. Энэ нь хуурамч өдөөлтийг үүсгэдэг. Аюулгүйн реле тасарч магадгүй. Дараалалч нь чухал алхамыг алгасаж магадгүй юм.

Орчин үеийн PLC нь дотоод шүүлтүүрийн сүлжээтэй байдаг. Эдгээр хэлхээ нь цахилгааны бага зэргийн гажигийг арилгахад тусалдаг. Гэсэн хэдий ч та тэдэнд бүрэн найдаж болохгүй. Тогтвортой өндөр давтамжийн шилжилт нь үндсэн оролтын шүүлтүүрийг амархан тойрч гардаг. Хүчтэй бага давтамжийн долгион нь дотоод салгах конденсаторыг хэт ачаалдаг. Дуу чимээ нь урд талын тусгаарлалтыг өнгөрсний дараа энэ нь үндсэн логик процессорыг гэмтээдэг. Эрчим хүчний эх үүсвэрийг зөв тохируулах нь таны хамгийн сайн хамгаалалт хэвээр байна.

Аналог мэдрэгчийн нарийвчлалд үзүүлэх нөлөө

Аналог хэлхээ нь хэт их долгионы улмаас бүр ч илүү зовж байдаг. Стандарт 0-10V эсвэл 4-20mA гогцоонууд нь туйлын хүчдэлийн тогтвортой байдлыг шаарддаг. Физик хүчийг 4-20 мА дохио болгон хувиргадаг даралт мэдрэгч нь үндсэн хүчдэл нь төгс тэгш хэвээр байна гэж үздэг. Ripple нь орчуулгын үйл явцад шууд хөндлөнгөөс оролцдог. Мэдрэгч нь хэлбэлзэлтэй дохиог дамжуулдаг. Хянагч нь физик бодит байдлыг буруу тайлбарладаг.

Дуу чимээний шал нь ADC-ийн нарийвчлалыг шууд зааж өгдөг. Орчин үеийн автоматжуулалт нь өндөр нарийвчлалтай ажлуудад 16 бит эсвэл бүр 24 битийн ADC ашигладаг. 10 В-ын лавлагаа дээр ажилладаг 16 битийн ADC нь хамгийн бага ач холбогдолтой битийн (LSB) хэмжээ нь ойролцоогоор 0.15 мВ байна. Хэрэв таны эрчим хүчний эх үүсвэр 50 мВ долгионы долгионыг оруулбал энэ нь дуу чимээний хамгийн бага битүүдийг үр дүнтэйгээр булдаг. Энэ нь хүлээн зөвшөөрөгдөөгүй квантчлалын алдааг бий болгодог. Та 16 битийн нарийвчлалыг төлдөг боловч зөвхөн 8 битийн гүйцэтгэлийг хүлээн авдаг.

Үнэлгээний үзүүлэлтүүд: Аж үйлдвэрийн эрчим хүчний хангамжид хэр их Ripple зөвшөөрөгдөх вэ?

Аж үйлдвэрийн стандартууд нь дуу чимээний зөвшөөрөгдөх түвшний тодорхой суурь үзүүлэлтүүдийг өгдөг. Стандарт практикт долгион болон дуу чимээ нь нэрлэсэн гаралтын хүчдэлийн 1% -иас доогуур байх ёстой. Бат бөх 24V үйлдвэрлэлийн системийн хувьд энэ нь дуу чимээг 240mVp-p-ээс доош байлгах гэсэн үг юм. Гэсэн хэдий ч өндөр чанартай нэгжүүд нь хамаагүй доогуур зорилготой. Дээд зэрэглэлийн Аж үйлдвэрийн эрчим хүчний хангамж нь долгионыг ихэвчлэн 120mVp-p-ээс бага хэмжээнд хязгаарладаг. Хэмжих хэрэгслийн сүлжээ болон лабораторийн түвшний мэдрэгч нь илүү хатуу хүлцэл шаарддаг. Тэд өгөгдлийн бүрэн бүтэн байдлыг хадгалахын тулд ихэвчлэн 50mVp-p-ээс доош гүйцэтгэлийг шаарддаг.

Инженерүүд мэдээллийн хуудсыг анхааралтай унших ёстой. Та бага давтамжийн долгион ба өндөр давтамжийн дуу чимээг ялгах ёстой. Бага давтамжийн долгион нь ихэвчлэн оролтын хувьсах гүйдлийн сүлжээнээс үүсдэг. Энэ нь шугамын давтамжаас хоёр дахин их (жишээлбэл, 100 Гц эсвэл 120 Гц) гарч ирдэг. Өндөр давтамжийн дуу чимээ нь хурц шилжилтийн олдворуудаас бүрддэг. Эдгээр огцом өсөлт нь зохицуулагчийн шилжих давтамж дээр ихэвчлэн 50 кГц-ээс 500 кГц хооронд тохиолддог.

Мэдээллийн хуудсан дээр жагсаасан туршилтын нөхцлийг үргэлж сайтар шалгаж үзээрэй. 'Ердийн' тодорхойлолт нь хатуу ширүүн орчинд маш бага гэсэн үг юм. Эдгээр чухал асуултуудыг өөрөөсөө асуу:

• Долгионыг 20 МГц-ийн хатуу зурвасын өргөнөөр хэмжсэн үү?

• Үйлдвэрлэгч төхөөрөмжийг бүрэн ачаалал эсвэл хэсэгчилсэн ачаалалд туршиж үзсэн үү?

• Туршилтыг бага зэргийн 25 ° C эсвэл кабинетийн бодит температурт хийсэн үү?

Та мөн шугаман болон шилжүүлэгч зохицуулагчдын хоорондох үндсэн солилцоог үнэлэх ёстой. Шугаман зохицуулагчид хэт бага долгионоор хангадаг. Тэд бараг тэг солих чимээ гаргадаг. Харамсалтай нь тэд хэт их дулааныг бий болгож, үр ашиггүй байдаг. Шилжүүлэгч зохицуулагчид өндөр үр ашигтай ажилладаг. Тэд хүнд ачааны дор сэрүүн байдаг. Гэсэн хэдий ч тэдгээр нь угаасаа шилжих чимээг үүсгэдэг. Тэд гаралтын хүчдэлийг цэвэрлэхийн тулд дээд зэргийн дотоод шүүлтүүрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг шаарддаг.

Мэдрэмтгий ачаалалд тохирох DIN төмөр замын тэжээлийн хангамжийг сонгох

Засгийн газрын орон зай нь орчин үеийн автоматжуулалтын дээд зэргийн нөөц юм. Ердийн DIN Rail Power Supply нь хязгаарлагдмал, агааржуулалтгүй орон зайд ажилладаг. Олон төхөөрөмжүүд хоорондоо нягт нямбай байрладаг. Энэ нь өндөр дулааны нягтрал үүсгэдэг. Дулаан нь цахилгаан электроникийн гол дайсан болдог. Өндөр дулааны нягтрал нь дотоод электролитийн конденсаторыг илүү хурдан задалдаг. Шингэн электролит цаг хугацааны явцад уурших тусам эквивалент цуврал эсэргүүцэл (ESR) нэмэгддэг. Өндөр ESR нь гаралтын долгионыг нэмэгдүүлэхэд шууд хүргэдэг. Таны систем эхний өдрөө төгс ажиллаж магадгүй ч хоёр жилийн дараа тодорхойгүй бүтэлгүйтэх болно.

Та үр дүнд хүрэх хэд хэдэн чухал хэмжигдэхүүний зураглалын функцүүдийн дагуу эрчим хүчний нэгжийг үнэлэх ёстой. Эдгээр удирдамжийг дагана уу:

1. Конденсаторын чанар: Өндөр температурт (105°C үнэлгээтэй), ESR багатай конденсаторуудыг тодорхой заасан загваруудыг хайж олоорой. Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь дулааны доройтлыг эсэргүүцэж, олон жилийн турш тасралтгүй ашиглалтын явцад тэгш хүчдэлийн профайлыг хадгалж байдаг.

2. Динамик ачааллын хариу урвал: Гэнэтийн гүйдлийн өсөлтийн үед ч нийлүүлэлт нь долгионы үзүүлэлтээ хадгалах ёстой. Контатор ба соленоид зэрэг индуктив ачаалал нь нэг тогтмол гүйдлийн автобусанд байнга асдаг. Эрчим хүчний нэгж нь хүчдэлийн огцом уналт, дуугарахгүйгээр шууд сэргэх ёстой.

3. Нэгдсэн EMI/RFI шүүлтүүр: Хөтөч дээрх өргөн шүүлтүүрийг хайж олох. Энэ нь өндөр давтамжийн сэлгэн залгах дуу чимээ нь хувьсах гүйдлийн сүлжээнд буцаж орохгүй байхыг баталгаажуулдаг. Энэ нь мөн нарийн PLC логик самбар руу шуугиан гарахыг зогсооно.

Хамгийн их ватттай төхөөрөмжийг зүгээр л худалдаж авах хэрэггүй. Сэлгэн залгах тэжээлийн эх үүсвэрийг хэт томруулсан нь заримдаа ачааллын зохицуулалт мууддаг. Олон нэгжүүд 80% -ийн ачаалалтай харьцуулахад 10% ачаалалтай үед үр ашиг багатай ажилладаг. Ачааллын зохицуулалтын хувь дээр анхаарлаа хандуулаарай. Ашиглалтын хамгийн дээд температурт долгионы үзүүлэлтүүдийг шалгана уу. Эцэст нь, урт хугацааны найдвартай байдлыг баталгаажуулахын тулд MTBF (Алдаа хоорондын дундаж хугацаа) баримт бичгийг шалгана уу.

Хэрэгжүүлэх бодит байдал: Засгийн газрын танхимд долгионыг турших, багасгах

Дуу чимээг буруу хэмжих нь инженерүүдийг оношилгооны буруу зам руу хөтөлдөг. Стандарт осциллографын датчик нь ихэвчлэн хэмжилтийн том алдаа үүсгэдэг. Тэд ихэвчлэн матарны хавчаартай урт газардуулга ашигладаг. Энэ урт утас нь антенны үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь кабинет доторх хувьсах давтамжийн хөтчүүд болон релеүүдээс хүрээлэн буй орчны цахилгаан соронзон хөндлөнгийн оролцоог (EMI) идэвхтэй авдаг. Хамрах хүрээний дэлгэц нь зохиомлоор хөөрөгдсөн долгионы уншилтуудыг харуулдаг.

Энэ урхинд орохгүйн тулд 'хошуу ба торх' буюу газрын булгийн аргыг хэрэглээрэй. Стандарт газрын хавчаарыг бүхэлд нь салга. Богино, нүцгэн газрын пүршийг датчикийн торхонд шууд холбоно. Энэ угсралтыг гаралтын терминалуудын эсрэг шууд дар. Энэ нь антенны нөлөөг арилгадаг. Та жинхэнэ, хөөрөгдөөгүй долгионы хүчдэлийг авах болно.

Хамгийн сайн эрчим хүчний хангамж ч гэсэн зөв байршуулах шилдэг туршлагыг шаарддаг. Засгийн газрын хуралдааны үеэр эдгээр чухал алхмуудыг анхаарч үзээрэй.

• Чиглүүлэлтийн замаа тусгаарла. Өндөр гүйдлийн тогтмол гүйдлийн цахилгаан шугам эсвэл хувьсах гүйдлийн сүлжээнд хэзээ ч мэдрэмтгий аналог дохионы утсыг бүү ажиллуул.

• Маш мэдрэмтгий багаж хэрэгслийн ойролцоо орон нутгийн салгах конденсаторыг ашиглана уу.

• Хэмжилтийн чухал цэгүүдийг тусгаарлахын тулд зориулалтын DC-DC хувиргагчийг байрлуул. Энэ нь дундын 24V автобусны дуу чимээ таны нарийн багажийг бохирдуулахаас сэргийлнэ.

Үрчлэлтийн ноцтой эрсдэлийг анхаарч үзээрэй. Утасны үндсэн согогийг арилгахгүйгээр эрчим хүчний нэгжийг шинэчлэх нь таны дуу чимээний асуудлыг шийдэж чадахгүй. Газрын гогцоо нь автоматжуулалтын тогтвортой байдалд асар их аюул занал учруулж байна. Хэрэв таны кабинет олон тооны зөрчилдөөнтэй газрын потенциалаас болж зовж байвал хангамжийн чанараас үл хамааран дуу чимээ эргэлддэг. Та нэг одтой газрын архитектурыг баталгаажуулах ёстой. Зөвхөн дараа нь дээд зэрэглэлийн шүүлтүүртэй цахилгаан хангамж нь таны PLC болон мэдрэгчийг үнэхээр хамгаалж чадна.

Дүгнэлт

Цахилгаан хангамжийн гаралтын долгион нь нууцлаг цахилгаан үзэгдэл биш юм. Энэ нь хатуу хэмжигдэхүйц, маш их шийдэгдэх хувьсагч юм. Энэ нь таны автоматжуулалтын төхөөрөмжийн найдвартай байдлыг ихээхэн шаарддаг. Энэ дуу чимээг хянах нь логикийг санамсаргүй дахин тохируулахаас сэргийлдэг. Энэ нь таны аналог хяналтын гогцоонуудын нарийн нарийвчлалыг хадгалдаг. Үүнийг үл тоомсорлох нь урам хугарах, үе үе үйлдвэрлэл зогсох баталгаа болно.

Машины архитектураа хамгаалахын тулд өнөөдөр идэвхтэй алхмуудыг хийгээрэй. Эхлээд одоогийн цахилгаан хангамжийн мэдээллийн хуудсыг шалгана уу. Тэдний заасан долгионы хязгаарыг суурилуулсан PLC болон мэдрэгчийн хатуу хүчдэлийн хүлцэлтэй харьцуул. Хоёрдугаарт, кабинетийн бодит нөхцөл байдлыг шалгахын тулд үзүүр ба баррель аргыг ашиглан хэмжилтийн зөв арга техникийг үүрэг болго. Эцэст нь, чухал ач холбогдолтой бүх зангилааны хувьд маш их шүүлтүүртэй, үйлдвэрлэлийн зориулалттай DIN төмөр замын нэгж болгон шинэчлэх талаар бодож үзээрэй. Цэвэр эрчим хүчний эх үүсвэрт хөрөнгө оруулалт хийснээр дараа нь оношилгооны асар их зардал гарахаас сэргийлнэ.

Түгээмэл асуултууд

А: Цахилгаан хангамжийн гаралтын долгион цаг хугацааны явцад улам дорддог уу?

Х: Тийм ээ. Дотоод конденсаторууд хөгширч, хатах тусам (ялангуяа халуун орчинд) тэдгээрийн эквивалент цуврал эсэргүүцэл (ESR) нэмэгдэж, нэгжийн ашиглалтын хугацаа дуусах дөхөхөд долгионы хүчдэл нэмэгддэг.

Асуулт: Хэрэв хүчдэл таарч байвал үйлдвэрлэлийн PLC-д зориулж стандарт арилжааны цахилгаан хангамж ашиглаж болох уу?

Х: Зөвлөмжгүй. Арилжааны хангамжууд нь үйлдвэрлэлийн орчинд шаардлагатай хатуу EMI шүүлтүүр, долгионы хатуу хяналт байхгүй тул үйлдвэрийн цахилгааны гүйдлийн үед PLC логик алдаа гарах эрсдэлтэй.

А: Долгион ба түр зуурын чимээ хоёрын ялгаа юу вэ?

Х: Ripple нь сэлгэн залгах давтамж эсвэл хувьсах гүйдлийн шугамын давтамжтай тохирох үечилсэн өөрчлөлт юм. Түр зуурын дуу чимээ нь ихэвчлэн индуктив ачааллын шилжүүлэлтээс үүсдэг санамсаргүй, өндөр давтамжийн үсрэлтүүдээс бүрддэг. Аль аль нь шүүлтүүрийн өөр арга барилыг шаарддаг.