
Neplánovaná porucha PLC zriedka stojí len cenu nového modulu. Medzi stratou výroby, náhlou pracovnou silou a zrýchleným nákladom môže jediné popoludnie neplánovaného prestoja na linke strednej-veľkosti ľahko dosiahnuť tisíce dolárov. Väčšina návodov na údržbu PLC sa zastaví na „vyčistite to a skontrolujte pripojenia“. Tento ide ešte ďalej: úplný preventívny plán rozdelený podľa frekvencie, tipy pre konkrétne značky-pre šesť rodín ovládačov, ktoré s najväčšou pravdepodobnosťou budete mať na podlahe, a jasná stratégia pre náhradné diely a zastarané modely. Verzia kontrolného zoznamu na stiahnutie je k dispozícii na konci tejto príručky.
Prečo je preventívna údržba PLC dôležitá
Preventívna údržba nie je začiarkavacie políčko súladu. Je to rozdiel medzi päťminútovou{1}minútovou výmenou batérie v utorok ráno a celým víkendom stráveným prestavbou programu zo zastaranej zálohy.
Reaktívne verzus náklady na preventívnu údržbu
Reaktívna údržba, oprava PLC až po jeho poruche, je trvalo drahšia ako preventívna údržba a medzera sa netýka len dielov.
|
Nákladový faktor |
Reaktívne (po poruche) |
Preventívne (plánované) |
|
Prestoje |
Neplánovane, často hodiny až dni |
Plánované, zvyčajne minúty do zmeny |
|
Časti |
Rýchla doprava, prémiové ceny |
Štandardná dodacia lehota, plánovaný rozpočet |
|
práce |
Nadčasy, núdzový hovor |
Pravidelná zmena, naplánovaná úloha |
|
Výrobná strata |
Zastavenie plnej linky, zmeškané objednávky |
Lokalizované, naplánované okolo výstupu |
Odhady odvetvia bežne odhadujú náklady na neplánované prestoje vo výrobe na viac ako tisíc dolárov za hodinu, keď sa zohľadnia práca, stratený výkon a zmeškané zásielky. Jediná zmeškaná výmena batérie je dobrým príkladom toho, ako to funguje: batéria sa konečne vybije, retenčná pamäť sa stratí a technik, ktorý predpokladal, že program bol zálohovaný, strávi celú zmenu preprogramovaním ovládača, ktorý mohol byť opravený za desať minút.
Životnosť PLC a ako ju údržba predlžuje
Väčšina priemyselných PLC je navrhnutá na životnosť približne 10 až 15 rokov za normálnych podmienok. Vďaka dôslednej preventívnej údržbe zostávajú mnohé jednotky v prevádzke v spoľahlivej prevádzke 15 až 20 rokov alebo dlhšie.
Premenné, ktoré najviac ovplyvňujú životnosť, sú teplota skrinky, vystavenie prachu a časticiam, stav záložnej batérie a celkový počet{0}} hodín zapnutia. Nič z toho nie sú veci, ktoré by ste potom mohli ovládať. Presne na ne je určený plán preventívnej údržby. Typické otázky týkajúce sa životnosti PLC sa podrobnejšie venujeme v sekcii FAQ nižšie.
Skôr ako začnete: Bezpečnosť a zálohovanie
Každá úloha údržby nižšie predpokladá, že dve veci sú už zavedené: systém je bezpečne izolovaný a aktuálny program je zálohovaný. Preskočte ktorýkoľvek krok a dokonca aj bežná údržba prináša skutočné riziko.
Lockout/Tagout a De{0}}energizovanie
Pred otvorením skrinky alebo odpojením modulu vždy skontrolujte stav nulovej energie. Postupujte podľa postupu uzamknutia/označenia vášho zariadenia, skôr než sa dotknete akejkoľvek dosky plošných spojov, overte napätie pomocou meracieho prístroja, namiesto toho, aby ste predpokladali, že štítok ističa je presný a použite správne uzemnenie ESD (remienok na zápästie pripojený k uzemneniu skrinky). Niektoré úlohy vizuálnej kontroly, ako je kontrola kontroliek alebo počúvanie hluku ventilátora, je možné vykonať pri zapnutom napájaní. Čokoľvek, čo zahŕňa pripojenia, moduly alebo interné komponenty, by nemalo.
Program zálohovanie a správa kópií hlavných kópií
Pred akoukoľvek údržbou, ktorá sa týka pamäte, napájania alebo modulov, sa uistite, že máte aktuálnu zálohu programu, komunikačných parametrov a projektu HMI spolu so záznamom verzie nainštalovaného firmvéru. Uložte jednu kópiu lokálne na údržbovom notebooku alebo serveri a jednu kópiu offline alebo v cloudovom úložisku, ktoré nie je viazané na zariadenie jednej osoby. Označte zálohy dátumom, štítkom PLC a verziou firmvéru namiesto všeobecných názvov súborov.
Bežná a nákladná chyba: jediná záloha existuje na osobnom notebooku technika a v čase, keď je potrebná, je už tri roky neaktuálna.

Kontrolný zoznam predbežnej{0}údržby
- Potvrďte uzamknutie/označenie a overte nulovú energiu
- Vytiahnite a označte aktuálnu zálohu programu (program, parametre, projekt HMI)
- Zaznamenajte aktuálnu verziu firmvéru
- Ukladajte zálohy na dvoch oddelených miestach
- Pred odpojením čohokoľvek si poznačte aktuálny stav I/O
Keď je napájanie odpojené a váš program je bezpečne zálohovaný, ste pripravení pracovať so samotným plánom údržby.
Plán preventívnej údržby PLC
Toto je časť, ktorú väčšina sprievodcov od konkurencie úplne preskočí: jasný rozpis toho, ako často sa jednotlivé úlohy musia skutočne vykonávať. Nižšie uvedené frekvencie sú všeobecnými priemyselnými usmerneniami; upravte smerom nahor v prašnom, vysokom-teple alebo nepretržitom trojzmennom{2}}prostredí.
|
Frekvencia |
Úlohy |
|
Denne |
Vizuálne skontrolujte, skontrolujte nezvyčajný zvuk alebo zápach, potvrďte kontrolky stavu/poruchy |
|
Týždenne |
Vyčistite prívody vzduchu a vetracie otvory skrinky; skontrolujte činnosť chladiaceho ventilátora |
|
Mesačne |
Skontrolujte a znova{0}}utiahnite pripojenia terminálov a zistite-kontrolu stavu I/O oproti prevádzkovým zariadeniam |
|
Štvrťročne |
Kalibrujte analógové I/O a overte aktuálnu zálohu programu |
|
Pol{0}}ročne |
Skontrolujte stav záložnej batérie, potvrďte verziu firmvéru podľa záznamov a vykonajte tepelnú kontrolu skrinky. |
|
Ročný |
Úplné zálohovanie programu a parametrov, hĺbkové čistenie skrine, overenie krútiaceho momentu svoriek na všetkých pripojeniach, kontrola vibrácií na pripojených pohonoch a motoroch |
Použite túto tabuľku ako základný plán a upravte frekvenciu pre svoje špecifické prostredie. Je jadrom kontrolného zoznamu na stiahnutie, na ktorý sa odkazuje na začiatku tejto príručky.
Cieľové parametre prostredia
Väčšina porúch PLC spojených s prostredím je spôsobená teplom, vlhkosťou alebo prachom, ktoré presahujú to, na čo bol kryt navrhnutý. Všeobecným cieľom je udržiavať vnútornú teplotu skrinky v rozsahu, ktorý špecifikuje údajový list výrobcu pre konkrétne nainštalované CPU a I/O moduly, bežne medzi 0 až 55 stupňami pre štandardné priemyselné-zariadenia a relatívnu vlhkosť medzi približne 10 % a 90 % nekondenzujúcu-. Ak sa okolité teploty pravidelne približujú k hornej hranici tohto rozsahu, udržujte primerané prúdenie vzduchu alebo nútené chladenie a použite utesnený alebo filtrovaný kryt určený pre úroveň prachu a častíc na vašej podlahe. Vždy si overte presné limity podľa údajového listu výrobcu pre váš konkrétny model, pretože tolerancie sa líšia podľa série.
Poznať rozvrh je polovica práce. Správne vykonanie každej úlohy je druhá polovica.
Základné úlohy údržby, vykonané správne
Čistenie a kontrola prachu
Najskôr vypnite a overte nulovú energiu. Používajte suchý, bezolejový-stlačený vzduch v krátkych dávkach, držte ho niekoľko palcov od dosky, aby ste zabránili prenikaniu vlhkosti alebo statickej elektriny do komponentov. Nikdy nepoužívajte rozpúšťadlá na doskách plošných spojov a čistite alebo vymieňajte vzduchové filtre skrine podľa rovnakého plánu ako pri kontrole prachu.
Bežná chyba: fúkanie stlačeného vzduchu z blízkej vzdialenosti, čo môže spôsobiť kondenzáciu alebo statickú elektrinu do komponentov namiesto toho, aby sa len odstraňoval prach.
Kontroly pripojení, svoriek a I/O modulov
Obnovte uťahovací moment koncoviek na výrobcom špecifikovanú hodnotu, pretože vibrácie postupne uvoľňujú aj správne nainštalované spoje. Skontrolujte, či nedochádza k oxidácii alebo korózii, najmä vo vlhkom prostredí, a porovnajte indikátory stavu I/O so skutočnými stavmi prevádzkových zariadení, aby ste včas zachytili nezhody. Ide o rutinnú kontrolu, ktorá sa líši od diagnostiky skutočného zlyhania I/O, ktorá je neskôr pokrytá varovnými znakmi.

Napájanie, prepätia a EMI
Skontrolujte vstupné napájacie napätie a zvlnenie oproti menovitému rozsahu PLC, skontrolujte, či je prepäťová ochrana neporušená a nevypnutá, a overte uzemnenie na skrini a lište DIN. Signálové a komunikačné káble veďte oddelene od silnoprúdových{1}}káblov s pár palcovou vzdialenosťou, kde vedú paralelne, a použite tienený kábel uzemnený len na jednom konci pre linky citlivé na šum-.
Záložná batéria a uchovanie pamäte
Skontrolujte batériu alebo indikátor BAT na CPU. Neprerušovaný alebo blikajúci signál slabej{1}}batérie znamená, že výmena by mala prebehnúť čoskoro, nie pri ďalšej plánovanej odstávke. Typické intervaly sú jeden až päť rokov v závislosti od platformy a pracovného cyklu, preto si overte menovitý interval vášho konkrétneho modelu. Vždy najskôr skontrolujte, či existuje aktuálna záloha, a ak je to podporované, vymeňte batériu za zapnutú, aby ste predišli strate retenčnej pamäte. Typy batérií-špecifické pre značku sú uvedené v ďalšej časti.
Firmvér a základné zabezpečenie
Firmvér aktualizujte iba s jasným dôvodom, ako je napríklad zdokumentovaná oprava chyby, a vždy najprv zálohujte. Aktualizácia „len preto, že existuje nová verzia“ pridáva riziko bez výhod. Zaznamenajte každú zmenu s dátumom, verziou a dôvodom. Pri zabezpečení skontrolujte, či PLC a HMI nie sú vystavené otvorenej sieti, či sú zmenené predvolené heslá a nepoužívané porty sú deaktivované.
Tieto základy platia pre každý ovládač na poschodí. Ale každá značka má svoje vlastné zvláštnosti, ktoré stojí za to poznať.
Tipy na údržbu PLC pre konkrétne značky
Všeobecné zásady údržby pokrývajú väčšinu práce, ale typy batérií, správanie pamäte a bežné body zlyhania sa líšia podľa výrobcu. Tu je to, čo treba sledovať v rámci šiestich značiek, ktoré sa najčastejšie vyskytujú v priemyselných zariadeniach.
|
Značka |
Batéria / pamäť |
Bežný bod opotrebovania |
Sledujte |
|
Siemens SIMATIC(S7-1200/1500/300/400, LOGO!) |
S7-300/400 používa vymeniteľnú lítiovú batériu, zvyčajne 1 až 2 roky; S7-1500 používa vyrovnávaciu pamäť kondenzátora, zvyčajne bez používateľskej batérie |
Batéria, napájací modul |
Varovania diagnostickej vyrovnávacej pamäte, stav BF/SF LED |
|
Allen-Bradley(ControlLogix, CompactLogix, MicroLogix, SLC 500) |
Lítiová batéria štandardne na ControlLogix/CompactLogix; niektoré novšie moduly ponúkajú možnosti kondenzátorov |
Batéria, komunikačné moduly |
SLC 500 a MicroLogix sú z veľkej časti ukončené; plánovať rezervy včas |
|
Mitsubishi(Q Series, FX Series) |
Vyhradená batériová jednotka; pri väčšine modelov predchádza poruche signál alarmu |
Batéria, I/O svorkovnice na kompaktných jednotkách |
Neignorujte skorý alarm batérie |
|
Omron(CJ, CP, CS Series) |
Štandardná batériová jednotka s-indikátorom slabej batérie vo väčšine modelov |
Batéria, pripojenie základnej dosky na jednotkách CS-namontovaných v stojane |
Overte si interval výmeny-konkrétneho modelu |
|
Schneider Modicon(Quantum, Momentum, M-séria) |
Štandardná batériová jednotka; potvrďte typ podľa série CPU |
Rackové napájanie, batéria CPU |
Legacy Quantum/Momentum sú široko prerušené; plánovať migráciu dopredu |
|
ABB |
Líši sa podľa platformy; potvrdiť podľa údajového listu. |
Napájanie, komunikačné moduly |
Dostupnosť dielov sa líši podľa modelu viac ako u iných značiek |
Siemens S7-1500 a Allen{2}}Novšie platformy Bradley sú najjednoduchšie na údržbu vďaka kapacite-zadržiavania pamäte. Legacy Allen-Bradley SLC 500/MicroLogix a Schneider Quantum/Momentum nesú dnes najvyššie riziko zastarania, takže ak používate niektorý z nich, začnite plánovať náhradné diely hneď a nie po zlyhaní.
Bez ohľadu na značku vám PLC pred zlyhaním dáva varovné signály, ak viete, čo máte hľadať.
Varovné signály, že vaše PLC zlyháva
Varovné signály hardvéru
Sledujte, či svieti alebo bliká indikátor slabej{0}}nabitia batérie, nevysvetliteľné reštarty alebo reštarty procesora, jednotlivé vstupno-výstupné body, ktoré občas zlyhávajú alebo sa čítajú nesprávne, skrinka alebo procesor, ktorý sa výrazne zahrieva ako zvyčajne, nezvyčajný hluk ventilátora alebo viditeľné vydutie kondenzátora na doskách plošných spojov. Ani jeden z nich sám o sebe nemusí znamenať okamžitú poruchu, ale spolu indikujú blížiaci sa koniec spoľahlivej životnosti ovládača.

Softvérové a komunikačné varovné signály
Výrazne pomalší cyklus skenovania, prerušované časové limity komunikácie alebo zahodené pakety medzi PLC a HMI alebo SCADA, chyby, ktoré sa objavujú a odstraňujú samy od seba, a rastúci počet diagnostických chýb vo vyrovnávacej pamäti, to všetko sú znaky, ktoré stojí za to sledovať a nie zavrhovať ako jedno{0}}jednorazové chyby.
Rýchla{0}}referencia: Príznak k ďalšiemu kroku
|
Symptóm |
Pravdepodobná príčina |
Ďalší krok |
|
Blikajúca LED dióda batérie |
Batéria sa blíži ku koncu životnosti |
Potvrďte zálohu a naplánujte výmenu |
|
Prerušovaná chyba I/O |
Uvoľnený terminál alebo chybný modul |
Dotiahnite, skontrolujte, zvážte náhradné diely |
|
Náhodný reštart CPU |
Problém s napájaním alebo zlyhanie procesora |
Skontrolujte napájacie napätie a skontrolujte diagnostickú vyrovnávaciu pamäť |
|
Rastúce komunikačné chyby |
Kábel, EMI alebo chybný komunikačný modul |
Najprv skontrolujte vedenie kabeláže a tienenie |
Keď zistíte tieto znaky, ďalšou otázkou je, či opraviť, vymeniť alebo inovovať.
Opraviť, vymeniť alebo upgradovať? Rozhodovací rámec
Neexistuje jediné pravidlo, ktoré by vyhovovalo každej situácii, ale niekoľko konkrétnych faktorov robí rozhodnutie oveľa jasnejším ako „záleží“.
|
Faktor |
Lean oprava |
Lean nahradiť/upgradovať |
|
Cena opravy vs. nová jednotka |
Približne pod 30 až 40 % nákladov na výmenu |
Blížia sa alebo prekračujú náklady na výmenu |
|
Stav výroby |
Aktívne vyrábané, diely ľahko dostupné |
Ukončené, súčiastky sú nedostatočné alebo sa ich životnosť končí-- |
|
Dodacia lehota na opravu |
dní |
Týždne alebo neznáme |
|
Kritickosť |
Ne{0}}kritická linka, k dispozícii je redundancia |
Prekážkový proces, žiadna redundancia |
|
Zostávajúca očakávaná životnosť |
Nedávno nainštalované, na začiatku životnosti |
Už takmer alebo minulá typická životnosť |
Ak sa náklady na opravu blížia k 40 % alebo viac z ceny novej jednotky alebo ak je už platforma ukončená, výmena je zvyčajne lepším dlhodobým-rozhodnutím. Vyradené modely sú často tým najťažším prípadom: oprava môže byť lacná, ale skutočným problémom môže byť získanie funkčného náhradného dielu. To je presne ten problém, ktorý má vyriešiť solídna stratégia náhradných dielov a zastarávania.
Stratégia náhradných dielov a zastarávania
Toto je miesto, kde sa preventívna údržba mení na rozhodnutie dodávateľského reťazca a tu sa väčšina príručiek údržby zastaví.
Aké náhradné diely mať po ruke
Uprednostňujte náhradné diely na základe kombinácie kritickosti, dodacej doby a poruchovosti, než sa snažiť všetko skladovať. Majte po ruke minimálne:
- Náhradný procesor alebo radič pre vašu najkritickejšiu linku
- Napájacie moduly
- Bežne používané digitálne a analógové I/O moduly
- Komunikačné moduly špecifické pre váš sieťový protokol
- Záložné batérie prispôsobené každému používanému modelu CPU
Ak má komponent dlhý dodací čas, vysokú poruchovosť alebo sedí na linke bez redundancie, patrí na vašu policu náhradných dielov bez ohľadu na náklady.
Správne skladovanie náhradných dielov
Náhradné diely skladujte v prostredí s{0}}riadenou klímou, ideálne v rovnakom rozsahu teplôt a vlhkosti, aký sa odporúča pre prevádzkové zariadenie, pomocou anti{1}}statických vrecúšok alebo originálnych obalov, aby ste predišli poškodeniu ESD. Lítiové batérie majú samostatnú životnosť, zvyčajne niekoľko rokov, takže si pravidelne kontrolujte dátumy uložených batérií, namiesto toho, aby ste predpokladali, že nepoužívaná batéria je stále dobrá, keď ju potrebujete. Nenechávajte náhradné moduly zapnuté na dobu neurčitú kvôli „zapáleniu“, pretože sa tým jednoducho spotrebuje ich životnosť pred inštaláciou, a striedajte zásoby na princípe prvý-vstup, prvý{6}}, aby sa staršie náhradné diely opotrebovali skôr, než zostarnú.

Hľadanie náhrad za zastarané alebo staršie PLC
Keď sa model prestane vyrábať, začnite kontrolou, či má výrobca oficiálneho nástupcu CPU so zdokumentovanou migračnou cestou, pretože je to zvyčajne najspoľahlivejšia možnosť. Tam, kde neexistuje žiadny priamy nástupca, môže medzeru často vyplniť medzi-značkový funkčný ekvivalent, ktorý sa zhoduje podľa počtu vstupov/výstupov, komunikačného protokolu a kapacity programu, a nie podľa samotného čísla modelu. Repasované a použité jednotky môžu byť legitímnou voľbou pre staršie systémy, ale dôkladne si overte zdroj: potvrďte, že číslo dielu a verzia firmvéru zodpovedajú vašim požiadavkám a nakupujte od dodávateľa, ktorý dokáže zdokumentovať pôvod dielu a výsledky testov, a nie neoverený zoznam.
Presne s touto situáciou náš tím denne pracuje. Ako dodávateľ viacerých{1}}značiek, ktorý dodáva komponenty Siemens, Allen-Bradley, Mitsubishi, Omron, Schneider a ABB PLC, HMI a VFD, udržiavame zásoby súčasných aj ukončených modelov a zvyčajne môžeme získať overenú náhradu alebo ekvivalent aj pre staršie platformy. Ak máte číslo dielu pre ukončené PLC, našeStránka modulu PLCa stránky značiek ako naprSchneider PLCsú dobrým východiskovým bodom, alebo nám môžete poslať číslo dielu priamo cez našekontaktná stránkana kontrolu zdroja.
Okrem náhradných dielov sa dlhodobejšia{0}}hra presúva z čisto preventívnej údržby na prediktívnu údržbu.
Prejdite do Prediktívnej údržby
Monitorovanie stavu, vzdialené monitorovanie a CMMS
Prediktívna údržba využíva na rozhodnutie o potrebe servisu priebežné údaje, a nie pevný kalendár. Užitočné signály na sledovanie zahŕňajú trendy teploty skrine a procesora, stabilitu napájacieho napätia, čas cyklu skenovania a chybovosť komunikácie v priebehu času. Zadávanie týchto údajov do CMMS alebo jednoduchého monitorovacieho panela vám umožní upozorniť ovládač, keď sa dostane mimo normálny rozsah, a nemusíte čakať na ďalšiu plánovanú kontrolu.
Prechod od preventívneho k prediktívnemu, krok za krokom
Na začiatok nepotrebujete úplné zavedenie IIoT. Začnite s jedným najkritickejším PLC alebo linkou, pridajte základné monitorovanie teploty a komunikácie a nastavte jednoduché výstrahy na prahové hodnoty, ako napríklad upozornenie, keď teplota v skrinke prekročí definovaný limit alebo počet komunikačných chýb prekročí nastavený prah. Rozšírte na ďalšie riadky, keď prvý pilot preukáže svoju hodnotu.
Či už prevádzkujete preventívny alebo prediktívny program, nižšie uvedené otázky sa objavujú znova a znova.
FAQ

Ako často by sa malo vykonávať údržbu PLC?
Čo obsahuje kontrolný zoznam preventívnej údržby PLC?
Ako dlho vydrží PLC?
Ako často by som mal vymeniť batériu PLC?
Môžem stále získať diely pre zastarané alebo staršie PLC?
Kde si môžem kúpiť náhradné PLC moduly?
Záver
Spoľahlivý program údržby PLC sa skladá z troch vecí: dodržiavanie jasného plánu namiesto hádania o frekvencii, pochopenie špecifických zvláštností značiek jazdiacich na vašej podlahe a skutočný plán náhradných dielov skôr, ako sa model stane zastaraným. Použite vyššie uvedený plán a poznámky o značke ako svoju pracovnú referenciu a ak narazíte na diel, ktorý nemôžete získať, či už ide o aktuálny model alebo už nevyrábaný,oslovte číslo dielua skontrolujeme, čo je k dispozícii.
