Rozwiązanie krok po kroku: Raport z przeglądu automatyki

Zanim ocenimy pomiary, czytamy rysunek 2 jak listę połączeń - każdy wiersz tabeli 2 to jeden odcinek przewodu z tego schematu:

• wejścia PLC: S1 → I0.0, S2 → I0.1, BD → I0.2, BG → I0.3, MT1 → I0.4, MT2 → I0.5; drugi koniec przycisków i zestyków MT1/MT2 do +24 V,
• czujniki BD i BG są trójprzewodowe: BN do +24 V, BU do 0 V, wyjście BK do wejścia PLC,
• wyjścia: Q0.0 → K1, Q0.1 → ZN, Q0.2 → ZS, Q0.3 → H1, Q0.4 → H2; drugie końce cewek i lampek do 0 V,
• zasilanie PLC: +24 V → L+ → 1L (wspólny wyjść), 0 V → M → 1M (wspólny wejść).

Sprawny odcinek przewodu ma rezystancję rzędu dziesiątych części oma. Komunikat 0L. na zakresie 200 Ω oznacza przekroczony zakres, czyli przerwę.

Odcinki od szyny +24 V do zacisku 3 przycisku S1, zacisku 1 przycisku S2 i do przewodów BN obu czujników mają po 0,2 Ω - połączenia są ciągłe i zgodne ze schematem. Wpisuję TAK w wierszach 1-4.

• wiersz 6: +24 V/MT2:23 - 0,2 Ω,
• wiersze 7-11: 0 V do zacisków A2 cewek K1, ZN, ZS i X2 lampek H1, H2 - wszystkie po 0,2 Ω.

Wszystkie odcinki są ciągłe - TAK w wierszach 6-11.

Dwa odcinki pokazują 0L., czyli rezystancję większą niż 200 Ω - to przerwa, a na schemacie te punkty są połączone przewodem:

• wiersz 5: +24 V/MT1:13 - zestyk MT1 nie dostaje napięcia, więc PLC nigdy nie zobaczy temperatury 60 °C,
• wiersz 12: S1:4/PLC:I0.0 - wciśnięcie S1 nie dociera do wejścia I0.0, instalacji nie da się uruchomić.

W obu wierszach wpisuję NIE.

• wiersz 13: S2:2/PLC:I0.1 - 0,2 Ω → TAK (kryterium R.1.6),
• wiersze 14 i 15: przewody wyjściowe czujników BD i BG do I0.2 i I0.3 - 0,2 Ω → TAK,
• wiersz 16: MT1/PLC:I0.4 - 0L. → NIE, druga przerwa w obwodzie MT1,
• wiersz 17: MT2/PLC:I0.5 - 0,2 Ω → TAK.

Klucz ocenia z tej grupy tylko wiersz 13. Wiersze 14-17 opisują zaciski „BD:4”, „BG:4”, „MT1:4” i „MT2:4”, a na rysunku 2 wyjście czujnika ma oznaczenie BK, a zestyki termometru - zaciski 14 i 24. Wpisy w tych wierszach wynikają jednak wprost z pomiarów, więc je wypełniam.

• wiersze 18-21: wyjścia Q0.0 ÷ Q0.3 do K1:A1, ZN:A1, ZS:A1 i H1:X1 - po 0,2 Ω → TAK,
• wiersz 22: H2:X1/PLC:Q0.4 - 0L. → NIE. Wyjście Q0.4 nie zasili lampki H2 nawet wtedy, gdy program ją załączy.

+24 V → L+, L+ → 1L (zasilanie grupy wyjść), 0 V → M i M → 1M (wspólny wejść) - wszystkie po 0,2 Ω → TAK. Sterownik jest zasilony poprawnie, więc usterek szukamy w obwodach wejść i wyjść.

Porównujemy zachowanie zestyku z jego rodzajem z tabeli 1:

• S1 (NO): przed wciśnięciem 0L. (rozwarty), po wciśnięciu 0,0 Ω (zwarty) → TAK,
• S2 (NC): przed 0,0 Ω (zwarty), po 0L. (rozwarty) → TAK,
• MT1 i MT2 (NO): przed 0L., po zadziałaniu 0,0 Ω → TAK.

Same zestyki są więc sprawne - przerwy z wierszy 5, 12 i 16 to uszkodzone przewody, nie łączniki.

Czujniki PNP NO: bez obiektu wyjście BK ma 0 V, po zadziałaniu - napięcie zasilania, ok. 24 V.

• BD: 0 V i 0 V - po zadziałaniu nic się nie zmienia → NIE,
• BG: 0 V i 24 V → TAK.

Cewki i lampki - rezystancję liczymy z mocy i napięcia z tabeli 1: R = U² / P.

• K1: 24² / 1,6 = 360 Ω, zmierzono 360 Ω → TAK,
• ZN i ZS: 24² / 10 = 57,6 Ω, zmierzono 57 Ω i 58 Ω → TAK,
• H1 i H2: 24² / 7 ≈ 82,3 Ω (zimne włókno ma jeszcze mniej), a multimetr na zakresie 2000 Ω pokazuje 0L. - włókno przerwane → NIE w obu wierszach.

Program z rysunku 3 w skrócie (I0.1 = 1, dopóki S2 nie jest wciśnięty, bo S2 ma zestyk NC):

1. M0.0 - praca instalacji: S1 lub podtrzymanie (M0.0 i nie T2.Q), przy S2 niewciśniętym,
2. M0.0 ustawia (S) H1 i uruchamia timer T1 (TON, 3 s),
3. ZN = M0.0 i [(T1.Q i nie BD) lub (M0.1 i nie BG)] i nie ZS,
4. M0.0 i BD i MT2 i K1 → ustawia M0.1 (zapamiętanie: przy niskim poziomie osiągnięto 80 °C),
5. K1 = M0.0 i [(BD i nie MT2) lub (BG i nie MT1)] i nie ZS,
6. H2 = M0.0 i K1 i nie M0.1 - tylko podczas pierwszego grzania,
7. ZS = M0.0 i [(BG i MT1) lub ZS] przez 2 minuty (T2),
8. S2 wciśnięty lub T2.Q → kasuje (R) H1 i M0.1.

Tabela 3 zakłada, że zbiornik jest na początku pusty. Każdą odpowiedź sprawdziłem symulacją kolejnych cykli programu.

Wciśnięcie S1 przy niewciśniętym S2 włącza M0.0 (szczebel 1), a M0.0 w tym samym cyklu programu ustawia H1 (szczebel 2) - bez żadnego timera. Wiersz 1: TAK, wiersz 2 (z opóźnieniem): NIE. Timer T1 też startuje od M0.0, ale steruje zaworem ZN, nie lampką.

Po 3 s T1.Q = 1, zbiornik pusty (BD nieaktywny), ZS wyłączony - załącza się ZN (szczebel 3). H2 wymaga załączonego K1 (szczebel 6), a K1 wymaga BD, więc H2 się nie świeci.

• wiersz 3 (H2 razem z ZN): NIE,
• wiersz 4 (tylko ZN, do zadziałania BD albo wciśnięcia S2): TAK - BD przerywa pierwszą gałąź szczebla 3, a S2 kasuje M0.0.

Gdy BD zadziała, pierwsza gałąź szczebla 5 (BD i nie MT2) załącza K1. Wyłączy ją dopiero zestyk MT2 (80 °C). MT1 (60 °C) występuje tylko w drugiej gałęzi, przy pełnym zbiorniku (BG).

• wiersz 5 (do zadziałania MT1): NIE,
• wiersz 6 (do zadziałania MT2): TAK.

H1 jest ustawiona (S) od startu i nikt jej nie skasował, a H2 = K1 i nie M0.1 - M0.1 jeszcze nie jest ustawiony. Świecą obie:

• wiersz 7: TAK,
• wiersz 8 (tylko H2): NIE.

MT2 zamyka się: szczebel 4 ustawia M0.1 (K1 jeszcze była załączona w poprzednim cyklu), szczebel 5 wyłącza K1, a szczebel 6 gasi H2, bo M0.1 = 1. Wiersz 9: TAK.

Wiersz 10: M0.1 i nieaktywny BG otwierają drugą gałąź szczebla 3, więc ZN załącza się ponownie i zbiornik dopełnia się do BG - wpisuję TAK. Klucz tego wiersza nie ocenia, a symulacja programu potwierdza wpis.

Każdy wiersz „NIE” z tabeli 2 to jedna usterka. Pierwsza: odcinek +24 V/MT1:13 (wiersz 5) - 0L., a powinien mieć ułamek oma. Rodzaj: brak połączenia elektrycznego między punktami (przerwa w przewodzie albo luźny zacisk).

Wiersz 12 tabeli 2: S1:4/PLC:I0.0 - brak połączenia elektrycznego między punktami. Zestyk S1 jest sprawny (wiersz 27), więc winny jest przewód.

Wiersz 22 tabeli 2: H2:X1/PLC:Q0.4 - brak połączenia elektrycznego między punktami.

Wiersz 31: czujnik BD po zadziałaniu nie podaje napięcia na wyjście BK, choć zasilanie (wiersze 3 i 25) jest w porządku - uszkodzony czujnik.

Wiersz 37: H2 - 0L. przy pomiarze rezystancji, przepalone włókno: uszkodzona lampka sygnalizacyjna. Lampka i jej przewód (wiersz 22) to dwie osobne usterki - każdą trzeba usunąć.

Klucz wymaga „co najmniej” pięciu pozycji, ale raport powinien wymienić wszystkie usterki znalezione w tabeli 2. Dopisuję dwie kolejne:

• wiersz 16: odcinek MT1:4/PLC:I0.4 (oznaczenie jak w tabeli 2) - brak połączenia elektrycznego,
• wiersz 36: lampka H1 - przepalona, tak jak H2.

Te wiersze nie są punktowane, ale bez nich naprawa byłaby niepełna. Bez H1 nie wiadomo, że instalacja pracuje, a bez wejścia I0.4 nie zadziała grzanie przy pełnym zbiorniku.

Wymieniamy elementy, a nie przewody - przerwy w przewodach usuwa się, poprawiając połączenia. Pierwszy element to czujnik optyczny (BD), 1 szt. Parametry przepisuję z tabeli 1, żeby nowy czujnik pasował do wejścia PLC i do zbiornika:

• typ wyjścia PNP NO, napięcie zasilania 6 ÷ 36 V DC, montaż poziomy,
• przyłącze procesowe M20x1,5 i kablowe 3-przewodowe (dodatkowo, klucz tego nie wymaga).

Lampki sygnalizacyjne - 2 szt. (H1 i H2). Z tabeli 1: 24 V DC, 7 W, źródło światła żarowe, kolory: zielony (H1, praca instalacji) i czerwony (H2, pierwsze podgrzewanie). Kolor trzeba podać, bo każda lampka ma inną funkcję.

Naprawa przerw to odkręcenie zacisków, ucięcie uszkodzonego odcinka, zdjęcie izolacji i nowa końcówka:

• zestaw wkrętaków (zaciski PLC, czujników, lampek),
• szczypce do cięcia przewodów,
• ściągacz izolacji.

• praska do zaciskania tulejek - linki przewodów sterowniczych zakańcza się tulejkami przed włożeniem w zacisk,
• multimetr - pomiar ciągłości po naprawie i sprawdzenie nowego czujnika (0 V / 24 V na BK).