
Giới thiệu
Hình ảnh hành trình của một gói bạn đã đặt hàng trực tuyến. Từ lúc bạn nhấp vào "Mua", máy quét nó, sắp xếp nó, di chuyển nó dọc theo băng tải và tải nó để giao hàng. Vũ điệu phức tạp này xảy ra vì tự động hóa công nghiệp.
Các thành phần tự động hóa công nghiệp là các bộ phận vật lý làm cho các nhà máy hiện đại hoạt động. Chúng bao gồm các cảm biến, bộ điều khiển, động cơ và giao diện. Họ hoạt động như não, dây thần kinh và cơ bắp của hệ thống sản xuất và vận chuyển. Các khối xây dựng thiết yếu này xử lý các nhiệm vụ với độ chính xác, tốc độ và độ tin cậy vượt xa những gì con người có thể làm.
Bài viết này là một hướng dẫn cơ bản cho sinh viên kỹ thuật, kỹ thuật viên mới và bất cứ ai bắt đầu tìm hiểu về tự động hóa. Chúng ta sẽ phá vỡ thế giới tự động hóa phức tạp thành đơn giản, dễ dàng - thành - hiểu các phần.
Chúng ta sẽ bắt đầu với kim tự tháp tự động hóa. Khung này giúp bạn hiểu cách tổ chức các hệ thống. Sau đó, chúng ta sẽ khám phá các thành phần chính: bộ điều khiển hoạt động như bộ não, thiết bị hiện trường hoạt động như các giác quan và cơ bắp và giao diện kết nối mọi người với máy móc. Cuối cùng, chúng tôi sẽ đặt những ý tưởng này cùng với một ví dụ thế giới thực sự - và cung cấp cho bạn các mẹo khắc phục sự cố thiết thực dựa trên trải nghiệm thực tế thực tế.
Kim tự tháp tự động hóa
Để hiểu cách các bộ phận riêng lẻ tạo ra một hệ thống hoàn chỉnh, chúng tôi sử dụng một mô hình gọi là kim tự tháp tự động hóa. Nó tổ chức các thành phần thành các cấp dựa trên những gì họ làm, từ sàn nhà máy cho đến quản lý kinh doanh.
Mô hình này cho thấy cách dữ liệu và điều khiển luồng qua một hệ thống. Thông tin bắt đầu ở phía dưới và di chuyển lên để được xử lý và phân tích. Các lệnh và quyết định chảy xuống để được thực hiện.
Hãy nghĩ về nó như một cơ thể con người. Mức thấp nhất giống như các giác quan và cơ bắp của chúng ta. Các cấp độ trung bình giống như phản xạ của chúng ta và suy nghĩ có ý thức. Các cấp cao nhất đại diện cho các mục tiêu và mục tiêu dài hạn- của chúng tôi.
Năm cấp độ tự động hóa
Cấp 0: Cấp độ hiện trường
Đây là lớp "giác quan và cơ bắp". Ở đây, hệ thống tương tác vật lý với thế giới thực. Nó bao gồm các thiết bị phát hiện một cái gì đó hoặc thực hiện một hành động.
Các thành phần: cảm biến, bộ truyền động, động cơ, công tắc, rơle.
Cấp 1: Mức độ tự động hóa & kiểm soát
Đây là "bộ não cục bộ" trực tiếp điều khiển máy móc. Nó lấy thông tin từ cấp trường, chạy một chương trình được lưu trữ và gửi các lệnh trở lại các thiết bị cấp trường.
Các thành phần: Bộ điều khiển logic lập trình (PLC), Bộ điều khiển tự động hóa có thể lập trình (PACS).
Cấp độ 2: Cấp giám sát
Đây là "Chế độ xem phòng điều khiển." Các nhà khai thác con người sử dụng cấp độ này để giám sát và giám sát quá trình. Nó kết hợp dữ liệu từ nhiều bộ điều khiển để đưa ra một cái nhìn hoàn chỉnh về dây chuyền sản xuất hoặc khu vực.
Các thành phần: con người - Giao diện máy (HMIS), SCADA (Kiểm soát giám sát và thu thập dữ liệu).
Cấp 3: Mức kế hoạch
"Bộ não hoạt động nhà máy" quản lý toàn bộ quy trình sản xuất. Nó lên lịch sản xuất, theo dõi vật liệu và quản lý tài nguyên trên toàn nhà máy.
Các thành phần: Hệ thống thực hiện sản xuất (MES).
Cấp độ 4: Cấp doanh nghiệp
"Bộ não kinh doanh" kết nối dữ liệu sản xuất với các hoạt động kinh doanh rộng hơn. Cấp độ này xử lý doanh số, kế toán và lập kế hoạch chiến lược. Nó sử dụng dữ liệu từ sàn nhà máy để đưa ra quyết định kinh doanh thông minh.
Các thành phần: Phần mềm Lập kế hoạch tài nguyên doanh nghiệp (ERP).
|
Mức độ |
Tên |
Sự tương tự |
Các thành phần chính |
Chức năng |
|
Cấp độ 4 |
Cấp doanh nghiệp |
Não kinh doanh |
Hệ thống ERP |
Kế hoạch kinh doanh & chiến lược |
|
Cấp 3 |
Cấp độ lập kế hoạch |
Hoạt động của nhà máy |
Mes |
Lập kế hoạch & quản lý sản xuất |
|
Cấp độ 2 |
Mức độ giám sát |
Xem phòng điều khiển |
SCADA, HMI |
Giám sát & giám sát xử lý |
|
Cấp 1 |
Mức độ kiểm soát |
Não địa phương |
PLC, PAC, IPC |
Thực hiện logic điều khiển |
|
Cấp 0 |
Cấp độ hiện trường |
Cảm giác & cơ bắp |
Cảm biến, động cơ, bộ truyền động |
Cảm biến & hành động thể chất |
Cốt lõi của sự kiểm soát
Mỗi hệ thống tự động có một bộ điều khiển ở trung tâm của nó. Các máy tính công nghiệp này đưa ra quyết định và điều hành logic kiểm soát toàn bộ quá trình. Chọn đúng bộ điều khiển là một trong những lựa chọn quan trọng nhất mà kỹ sư đưa ra.
Bộ điều khiển logic có thể lập trình (PLC)
Một bộ điều khiển logic có thể lập trình, hoặc PLC, là một máy tính công nghiệp được xây dựng để tồn tại các điều kiện của nhà máy khó khăn. Nó được thiết kế để điều khiển thời gian đáng tin cậy, thực - của các quy trình tự động.
PLC là những con ngựa tự động hóa. Bạn sẽ tìm thấy chúng trong mọi thứ, từ các máy đóng gói đơn giản đến các dây chuyền lắp ráp phức tạp. Tính năng chính của họ là cách họ vận hành, được gọi là chu kỳ quét PLC.
Chu kỳ quét PLC là một vòng ba bước liên tục -:
Đọc đầu vào:PLC kiểm tra mọi thiết bị đầu vào được kết nối (cảm biến, công tắc) và lưu trữ thông tin này trong bộ nhớ.
Chương trình thực hiện:Nó chạy người dùng - đã tạo logic điều khiển (thường là logic thang) một lệnh một lần. Nó sử dụng dữ liệu đầu vào được lưu trữ để đưa ra quyết định.
Cập nhật đầu ra:Dựa trên kết quả chương trình, PLC bật hoặc tắt các thiết bị đầu ra được kết nối (động cơ, van, đèn).
Chu kỳ này lặp lại hàng trăm hoặc hàng ngàn lần mỗi giây. Điều này cung cấp phản hồi thời gian - thực sự cần thiết cho kiểm soát công nghiệp.
PLC cực kỳ bền so với nhiệt, rung và nhiễu điện. Họ cũng rất mô -đun. Các kỹ sư có thể thêm hoặc xóa các mô -đun đầu vào/đầu ra (I/O) để phù hợp với nhu cầu ứng dụng cụ thể.
Bộ điều khiển tự động hóa có thể lập trình (PACS)
Bộ điều khiển tự động hóa có thể lập trình, hoặc PAC, là phiên bản nâng cao của PLC. Nó kết hợp độ tin cậy khó khăn của PLC với khả năng xử lý và mạng nâng cao của máy tính cá nhân.
Hãy nghĩ về PAC như một PLC được tối ưu hóa để phức tạp hơn và dữ liệu - Các tác vụ nặng. Mặc dù PLC vượt trội so với logic nhanh, đơn giản, PAC được thiết kế cho các ứng dụng cần kiểm soát quy trình nâng cao, ghi nhật ký dữ liệu rộng rãi và tích hợp liền mạch với các hệ thống khác.
PAC thường có bộ xử lý mạnh hơn và bộ nhớ lớn hơn. Chúng có thể được lập trình bằng nhiều ngôn ngữ (như C ++ hoặc văn bản có cấu trúc) ngoài logic thang truyền thống. Chúng lý tưởng để phối hợp nhiều máy phức tạp hoặc toàn bộ tế bào nhà máy.
PC công nghiệp (IPCS)
Một PC công nghiệp, hoặc IPC, là một máy tính cá nhân được xây dựng theo tiêu chuẩn công nghiệp. Nó có một trường hợp gồ ghề, thiết kế không quạt với làm mát thụ động và các bộ phận được đánh giá cho các phạm vi nhiệt độ rộng hơn và độ rung cao hơn.
IPC được sử dụng khi ứng dụng cần nhiều khả năng xử lý, lưu trữ dữ liệu hoặc khả năng đồ họa hơn PLC hoặc PAC có thể cung cấp.
Chúng chủ yếu được sử dụng cho dữ liệu - Các ứng dụng nặng. Chúng bao gồm các hệ thống tầm nhìn máy nâng cao, thu thập và phân tích dữ liệu phức tạp và các hệ thống HMI hoặc SCADA tinh vi cần độ cao - đồ họa độ phân giải và quản lý cơ sở dữ liệu mở rộng.
PLC so với PAC so với Hướng dẫn IPC
Lựa chọn giữa các bộ điều khiển này không phải là "tốt nhất". Đó là về cái nào phù hợp với công việc tốt nhất. Một kỹ sư phải xem xét nhu cầu của ứng dụng về tốc độ, độ phức tạp, xử lý dữ liệu và chi phí.
Quyết định này - quá trình thực hiện là nền tảng cho thiết kế hệ thống. Sử dụng IPC kết thúc - cho điều khiển máy đơn giản là lãng phí. Cố gắng chạy một hệ thống tầm nhìn phức tạp trên PLC cơ bản là không thể.
|
Tính năng |
Bộ điều khiển logic có thể lập trình (PLC) |
Bộ điều khiển tự động hóa có thể lập trình (PAC) |
PC công nghiệp (IPC) |
|
Trị giá |
Thấp đến trung bình |
Trung bình đến cao |
Cao |
|
Khả năng mở rộng |
Tốt (mô -đun I/O) |
Xuất sắc (mô -đun, mạng - dựa trên) |
Tuyệt vời (Tiêu chuẩn PC) |
|
Sức mạnh xử lý |
Tốt cho logic, giới hạn cho dữ liệu |
Cao (được tối ưu hóa cho kiểm soát & dữ liệu) |
Rất cao (PC - bộ xử lý lớp) |
|
Lập trình |
Chủ yếu là logic thang |
Nhiều ngôn ngữ (thang, c ++, v.v.) |
Bất kỳ PC -, phần mềm SCADA |
|
Ứng dụng lý tưởng |
Điều khiển máy rời rạc, các quy trình đơn giản |
Kiểm soát quy trình phức tạp, xử lý dữ liệu, Multi - chuyển động trục |
Tầm nhìn máy, SCADA phức tạp, ghi nhật ký dữ liệu |
|
Ví dụ sử dụng |
Kiểm soát băng tải, giải trình tự bơm cơ bản |
Phối hợp tế bào robot, kiểm soát nhà máy điện |
Hệ thống tầm nhìn kiểm tra chất lượng, nhà máy - Máy chủ dữ liệu rộng |
Giác quan và cơ bắp
Nếu các bộ điều khiển là bộ não, thì các thành phần trường là các giác quan thu thập thông tin và các cơ hoạt động. Các thiết bị đầu vào và đầu ra này kết nối logic kỹ thuật số của bộ điều khiển với thực tế vật lý của sàn nhà máy.
Thiết bị đầu vào: Các giác quan
Các thiết bị đầu vào là các cảm biến chuyển đổi thuộc tính vật lý - giống như sự hiện diện, nhiệt độ hoặc áp suất - thành tín hiệu điện mà PLC có thể hiểu.
Cảm biến gần
Các cảm biến liên hệ không - này phát hiện xem một đối tượng có mặt hay không.
Quy nạpCảm biến gần:Phát hiện các đối tượng kim loại.Ví dụ: Xác nhận cửa xe kim loại ở vị trí cho robot hàn.
Điện dungCảm biến gần:Phát hiện cả kim loại và không - Các đối tượng kim loại, bao gồm cả chất lỏng và bột.Ví dụ: Cảm nhận mức độ của hạt trong một silo.
Cảm biến quang điện:Sử dụng chùm sáng để phát hiện các đối tượng. Chúng đi vào thông qua - dầm, retro - Các loại phản xạ và khuếch tán.Ví dụ: Đếm chai khi chúng truyền lạibăng chuyền.
Cảm biến siêu âm:Gửi sóng âm thanh để phát hiện các đối tượng và đo khoảng cách. Hoạt động tốt cho các mục tiêu rõ ràng hoặc kỳ lạ.Ví dụ: Đo mức chất lỏng trong bể.
Cảm biến đo
Các cảm biến này cung cấp một cách đọc biến, không chỉ là tín hiệu bật/tắt.
Cảm biến nhiệt độ:RTD (máy dò nhiệt độ điện trở) và cặp nhiệt điện là phổ biến nhất.Ví dụ: Giám sát nhiệt độ của lò công nghiệp để đảm bảo bảo dưỡng thích hợp.
Cảm biến áp suất:Đo áp suất của khí hoặc chất lỏng.Ví dụ: Giám sát áp lực thủy lực trong máy ép dập.
Cảm biến cấp độ:Liên tục đo lượng chất trong bể hoặc silo.Ví dụ: Đảm bảo bể trộn hóa học không tràn.
Cảm biến dòng chảy:Đo cách nhanh như chất lỏng hoặc khí di chuyển qua đường ống.Ví dụ: Kiểm soát lượng nước được thêm vào hỗn hợp đồ uống.
Vị trí & Cảm biến tốc độ
Các thiết bị này cung cấp phản hồi chính xác về chuyển động.
Bộ mã hóa:Gắn vào trục động cơ để cung cấp phản hồi về tốc độ và vị trí của nó.Ví dụ: Đảm bảo một cánh tay robot di chuyển đến tọa độ được lập trình chính xác.
Đầu dò tuyến tính:Đo vị trí dọc theo một đường thẳng.Ví dụ: Xác nhận phần mở rộng chính xác của xi lanh thủy lực.
Thiết bị đầu ra: cơ bắp
Các thiết bị đầu ra nhận được tín hiệu điện từ PLC và chuyển đổi nó thành hành động vật lý. Điều này bao gồm chuyển động, chuyển đổi dòng điện hoặc phát hành không khí.
Bộ truyền động & chuyển động
Các thành phần này tạo ra chuyển động.
Động cơ:Nguồn chính của chuyển động quay.
Động cơ AC/DC:General - Công trình mục đích cho băng tải, máy bơm và quạt.
Động cơ servo:Được sử dụng cho vị trí chính xác, tốc độ và điều khiển mô -men xoắn cao.Ví dụ: Hướng dẫn công cụ trênCNCmáy móc.
Động cơ bước:Di chuyển trong các bước chính xác, riêng biệt. Lý tưởng cho các ứng dụng định vị.Ví dụ: Định vị đầu in trong máy in 3D.
Lái xe:Các thiết bị điện tử điều khiển cách vận hành động cơ.
Tần số biếnỔ đĩa (VFD):Kiểm soát tốc độ của động cơ AC bằng cách điều chỉnh tần số của năng lượng điện được cung cấp cho nó. Điều này cho phép bắt đầu trơn tru và dừng lại cộng với tiết kiệm năng lượng đáng kể.
Xi lanh:Tạo chuyển động thẳng -.
Xi lanh khí nén:Sử dụng không khí nén để di chuyển piston. Chúng nhanh chóng, sạch sẽ và chi phí - hiệu quả.Ví dụ: Đẩy một sản phẩm bị từ chối rabăng tải.
Xi lanh thủy lực:Sử dụng chất lỏng điều áp (dầu) để di chuyển piston. Chúng chậm hơn nhưng có thể tạo ra lực lượng khổng lồ.Ví dụ: Cung cấp năng lượng cho một báo chí công nghiệp lớn hoặc thang máy.
Van:Kiểm soát luồng không khí hoặc chất lỏng.
Van điện từ:Một van hoạt động bằng điện được PLC sử dụng để bắt đầu hoặc dừng dòng chảy trong một đường khí nén hoặc thủy lực.Ví dụ:MởMột van để lấp đầy một chai.
Thiết bị chuyển đổi
Các thành phần này bật và tắt các mạch điện khác.
Rơle vàNgười tiếp xúc:Công tắc vận hành điện. Một tín hiệu nhỏ từ PLC có thể cung cấp năng lượng cho cuộn dây của rơle hoặc công tắc tơ. Điều này đóng các liên hệ của nó để chuyển đổi tải điện lớn hơn nhiều, như động cơ nguồn - cao.
Sự kết nối của con người
Hệ thống tự động hóa không thể hoạt động một mình. Họ cần một cách để các nhà khai thác của con người giám sát, kiểm soát và tương tác với quy trình. Đây là nơi các hệ thống HMIS và SCADA đến.
Con người - giao diện máy (HMIS)
Một giao diện máy - của con người, hoặc HMI, là "cửa sổ cho máy." Nó cung cấp một giao diện đồ họa cho phép người vận hành tương tác trực tiếp với một máy hoặc quy trình.
HMI đã phát triển từ các bảng đơn giản với các nút và đèn vật lý đến màn hình cảm ứng đồ họa tinh vi. Họ dịch dữ liệu quy trình phức tạp thành Easy - sang - Hiểu hình ảnh, báo động và điều khiển.
Các chức năng chính của HMI bao gồm:
Trực quan hóa quá trình:Hiển thị một chế độ xem đồ họa thời gian thực sự - của trạng thái của máy.
Kiểm soát & Nhập dữ liệu:Để các toán tử bắt đầu hoặc dừng chu kỳ, thay đổi các điểm đặt (như nhiệt độ mục tiêu) hoặc nhập dữ liệu công thức.
Quản lý báo động:Cảnh báo người vận hành về các vấn đề (như mứt động cơ hoặc mức vật liệu thấp) với các thông điệp rõ ràng, có thể hành động.
Hệ thống SCADA
SCADA là viết tắt của kiểm soát giám sát và thu thập dữ liệu. Đó là "Nhà máy - tháp điều khiển rộng." SCADA là một hệ thống tỷ lệ - lớn hơn được sử dụng để giám sát và kiểm soát các quá trình trải rộng trên một khu vực rộng lớn.
Trong khi một HMI thường tập trung vào một máy, một hệ thống SCADA có thể giám sát toàn bộ dây chuyền lắp ráp, nhà máy xử lý nước hoặc lưới điện.
Hệ thống SCADA thực hiện ba chức năng cốt lõi:
Thu thập dữ liệu:Họ thu thập dữ liệu từ PLC và các bộ điều khiển khác trên mạng.
Giao tiếp nối mạng:Họ gửi dữ liệu này trở lại một vị trí trung tâm.
Giám sát trung tâm:Họ trình bày dữ liệu trong một tổng quan toàn diện. Điều này cho phép một số lượng nhỏ các nhà khai thác quản lý một quy trình rộng lớn và phức tạp. SCADA cũng xử lý ghi nhật ký dữ liệu lịch sử để phân tích và báo cáo.
Nói tóm lại, một HMI dành cho máy - Tương tác cấp độ. SCADA dành cho hệ thống - Giám sát cấp độ.
Giải phẫu của một hệ thống tự động
Lý thuyết được hiểu rõ nhất thông qua các ví dụ thực tế. Hãy kết hợp các thành phần này bằng cách xem xét một quy trình tự động đơn giản, phổ biến: một dòng chai và dòng đóng chai. Nghiên cứu trường hợp này cho thấy cách các bộ phận cá nhân làm việc cùng nhau để đạt được một mục tiêu.
Nghiên cứu trường hợp: Một dòng chai
Hãy tưởng tượng một băng chuyền di chuyển các chai rỗng qua hai trạm: một chất làm đầy và một cái nút chai. Một bảng điều khiển HMI gần đó cho phép một nhà điều hành giám sát toàn bộ quá trình.
Dòng chảy quá trình:

Sự cố thành phần:
Bước 1: Phát hiện chai:Một chai rỗng di chuyển trên một băng tải được điều khiển bởi một động cơ AC. Một cảm biến quang điện tại trạm làm đầy phát hiện sự hiện diện của chai. Cảm biến này gửi tín hiệu "BẬT" đến đầu vào trên PLC.
Bước 2: Định vị:PLC nhận được tín hiệu. Logic chương trình của nó nói rằng khi đầu vào này hoạt động, nó phải dừng băng tải. Nó gửi tín hiệu "tắt" đến đầu ra được kết nối với động cơ băng tải, dừng chai ngay dưới vòi phun.
Bước 3: Đổ đầy:PLC sau đó cung cấp năng lượng cho một đầu ra khác được kết nối với van điện từ. Van mở ra, cho phép chất lỏng chảy vào chai. Chương trình của PLC giữ cho van mở cho thời gian đặt trước - (điền theo thời gian) hoặc cho đến khi cảm biến cấp (đầu vào khác) báo hiệu cho thấy chai đầy (lấp đầy thể tích). PLC sau đó tắt van điện từ, đóng nó lại.
Bước 4: giới hạn:PLC khởi động lại động cơ băng tải. Chai đầy di chuyển đến trạm đóng nắp. Một cảm biến thứ hai, có lẽ là một cảm biến lân cận quy nạp, phát hiện nắp kim loại của chai khi nó được đặt. Nó báo hiệu PLC, một lần nữa dừng băng tải. PLC sau đó gửi tín hiệu đến van điện từ hướng không khí nén đến một xi lanh khí nén. Các xi lanh mở rộng, ấn nắp một cách chắc chắn vào chai, và sau đó rút lại.
Bước 5: Giám sát:Trong suốt toàn bộ chu kỳ này, HMI kết nối với PLC. Nó hiển thị trạng thái dòng (chạy/dừng), số lượng chai được lấp đầy, mức điền hiện tại và bất kỳ báo động tiềm năng nào, chẳng hạn như "không có chai được phát hiện" hoặc "lỗi giới hạn". Người vận hành có thể sử dụng HMI để bắt đầu hoặc dừng dòng và điều chỉnh thời gian điền.
Ví dụ đơn giản này cho thấy cuộc trò chuyện liên tục giữa PLC (não), các cảm biến (cảm biến) và động cơ và bộ truyền động (cơ), tất cả được giám sát thông qua HMI (giao diện).
Từ lĩnh vực: Khắc phục sự cố
Hiểu các thành phần là một điều. Chẩn đoán chúng dưới áp lực là một điều khác. Dựa trên kinh nghiệm của chúng tôi trên sàn nhà máy, khắc phục sự cố là một quá trình loại bỏ hợp lý. Bắt đầu với các nguyên nhân đơn giản và rất có thể nhất.
Một tư duy chủ động
Trước khi chạm vào bất kỳ thiết bị, an toàn đến trước. Luôn tuân theo các quy trình khóa/gắn thẻ (LOTO) thích hợp (LOTO) đến de - Máy móc cung cấp năng lượng.
Thứ hai, kiểm tra rõ ràng. Máy có được cung cấp năng lượng không? Là một nút dừng khẩn cấp được đẩy vào? Có nguồn cung cấp không khí nén không? Một số lượng đáng ngạc nhiên các cuộc gọi dịch vụ được giải quyết ở giai đoạn này.
Danh sách kiểm tra chẩn đoán nhanh
Dưới đây là bước - bởi - Các phương thức bước để khắc phục sự cố một số lỗi thành phần phổ biến nhất.
Kịch bản 1: Cảm biến gần không thành công
Vấn đề:Một cảm biến quang điện trên băng tải không phát hiện các hộp, gây kẹt máy.
Danh sách kiểm tra:
Kiểm tra nguồn điện:Nhìn vào các chỉ số LED của cảm biến. Là ánh sáng điện? Nếu không, hãy kiểm tra nguồn điện và hệ thống dây điện.
Làm sạch cảm biến:Ống kính hoặc mặt của cảm biến có thể bị chặn bởi bụi, dầu hoặc mảnh vụn. Lau sạch bằng một miếng vải mềm.
Kiểm tra căn chỉnh & phạm vi:Đối với các cảm biến quang điện, hãy đảm bảo bộ phát và máy thu được căn chỉnh. Đối với tất cả các cảm biến, xác minh mục tiêu nằm trong phạm vi cảm biến được chỉ định.
Xác minh mục tiêu:Mục tiêu có phù hợp không? Một cảm biến cảm ứng sẽ không thấy hộp các tông. Một cảm biến phản chiếu có thể đấu tranh với bề mặt hấp thụ màu đen, ánh sáng -.
Kiểm tra hệ thống dây điện:Kiểm tra trực quan cáp để cắt, nhúm hoặc kết nối lỏng lẻo tại cảm biến và mô -đun I/O. Nhẹ nhàng ngọ nguậy đầu nối để kiểm tra các kết nối không liên tục.
Kịch bản 2: Lỗi PLC
Vấn đề:PLC có ánh sáng "lỗi" màu đỏ rắn và toàn bộ máy đã dừng lại.
Danh sách kiểm tra:
Giải thíchĐèn LED:Đừng chỉ nhìn thấy đèn đỏ. Lưu ý trạng thái của nó - rắn, nhấp nháy hoặc một mẫu cụ thể. Kiểm tra hướng dẫn của nhà sản xuất PLC để hiểu mã cụ thể đó có nghĩa là gì.
Kết nối với phần mềm:Công cụ mạnh nhất là phần mềm lập trình. Kết nối máy tính xách tay của bạn với PLC và lên mạng. Phần mềm sẽ có bộ đệm chẩn đoán hoặc bảng lỗi cung cấp mô tả ngôn ngữ chi tiết, đơn giản - của lỗi (như "Mô -đun I/O trong Slot 3 không phản hồi").
Kiểm tra nguồn điện:Là nguồn cung cấp cho PLC và giá đỡ I/O của nó ổn định và trong phạm vi điện áp chính xác? Một màu nâu hoặc nhúng năng lượng có thể gây ra lỗi.
Thanh traI/OMô -đun:Một nguyên nhân phổ biến là một mô -đun I/O bị lỗi hoặc không đúng cách. Với việc tắt nguồn, đảm bảo tất cả các mô -đun trong giá được nhấp chắc chắn vào vị trí.
Xem xét các lỗi bên ngoài:Lỗi có thể được gây ra bởi một ngắn mạch bên ngoài trong một cảm biến hoặc thiết bị đầu ra. Bộ đệm chẩn đoán thường sẽ chỉ vào kênh I/O cụ thể nơi xảy ra sự cố.
Kịch bản 3: Một động cơ điều khiển được điều khiển VFD -
Vấn đề:Một động cơ được điều khiển bởi một ổ đĩa tần số thay đổi (VFD) sẽ không chạy khi được chỉ huy.
Danh sách kiểm tra:
Đọc màn hình VFD:VFD được xây dựng - trong bàn phím là công cụ tốt nhất của bạn. Nó sẽ hiển thị mã lỗi nếu có vấn đề. Tra cứu mã (như "F 002 - quá điện áp") trong hướng dẫn của VFD để hiểu nguyên nhân.
Xác minh lệnh chạy:Là VFD thực sự nhận được lệnh để chạy? Kiểm tra trạng thái trên màn hình. Kiểm tra hệ thống dây cho tín hiệu bắt đầu/dừng từ PLC.
Kiểm tra ức chế hoạt động:VFD có nhiều đầu vào "ức chế" hoặc "dừng". Hãy chắc chắn rằng một mạch dừng khẩn cấp không hoạt động. Kiểm tra xem có bất kỳ đầu vào an toàn nào khác đang ngăn chặn hoạt động.
Kiểm tra hệ thống dây điện:Với nguồn điện bị khóa đúng cách, hãy kiểm tra các kết nối lỏng lẻo trên cả công suất đường đến và công suất đầu ra đi đến động cơ.
Kiểm tra các tham số VFD:Có thể một tham số đã được thay đổi một cách tình cờ. Xác minh rằng chế độ điều khiển (như điều khiển từ Dải thiết bị đầu cuối so với mạng) được đặt chính xác.
Kết luận: Các bước tiếp theo của bạn
Chúng tôi đã đi từ cấu trúc cấp độ - của kim tự tháp tự động hóa xuống các thành phần riêng lẻ đưa một hệ thống vào cuộc sống. Chúng tôi đã thấy cách các bộ điều khiển, cảm biến và bộ truyền động làm việc cùng nhau và khám phá các phương pháp thực tế để chẩn đoán chúng khi chúng thất bại.
Nắm vững các thành phần kiểm soát công nghiệp cơ bản này là bước quan trọng nhất trong việc xây dựng sự nghiệp thành công trong kỹ thuật, bảo trì hoặc công nghệ công nghiệp. Kiến thức này là nền tảng mà tất cả các kỹ năng khác được xây dựng.
Thế giới tự động hóa liên tục phát triển. Khi bạn tiếp tục học hỏi, bạn sẽ khám phá các biên giới thú vị như Internet of Things (IIoT), robot hợp tác và tích hợp trí tuệ nhân tạo (AI) để bảo trì dự đoán. Với thị trường tự động hóa công nghiệp toàn cầu dự kiến sẽ phát triển đáng kể trong những năm tới, việc thành thạo các nguyên tắc cơ bản này chưa bao giờ có giá trị hơn. Nền tảng bạn xây dựng ngày hôm nay sẽ trao quyền cho bạn thiết kế, xây dựng và duy trì các nhà máy của ngày mai.
Xem thêm
Thiết bị ứng dụng rơle 40A: Hướng dẫn hệ thống điều khiển điện 2025
Các kịch bản ứng dụng chuyển tiếp 30A: Hướng dẫn cuối cùng về nặng - chuyển đổi nhiệm vụ
Tên đầy đủ của OLR trong kỹ thuật điện là gì?
Tên đầy đủ của PLC trong hệ thống điện là gì
