PLC мониторинг спрямо токови сензори тип „клещи“

PLC таговете и измерванията на тока с клещи отговарят на различни въпроси. Контролерът може да отчете какво е наредила последователността, кой блокиращ сигнал е възпрепятствал движението и коя технологична стойност е преминала зададена граница. Датчикът за ток отчита електрическа последица в един проводник. Нито един от двата източника автоматично не показва истината за производството. Надеждният проект за мониторинг започва с дефиниране на решението, което трябва да бъде взето, а след това доказва, че избраният сигнал различава важните работни състояния.

Данните от PLC осигуряват контекст на последователността; измерването на тока осигурява независимо електрическо наблюдение.

Какво може да докаже PLC мониторингът

Когато програмата на машината и документацията са надеждни, данните от PLC осигуряват най-богат контекст. Командите за работа, разрешаващите сигнали, стъпките на автомата на състоянията, кодовете за грешки, броячите на циклите, идентификаторите на рецепти и аналоговите стойности могат да обяснят не само че машината е спряла, но и защо. Същите данни могат да подпомогнат корелацията на събития между задвижвания, отдалечени I/O модули и HMI. Обикновено това е правилният източник за регулаторни записи или технологични граници, тъй като значението и мерните единици могат да бъдат дефинирани изрично.

Но един таг е надежден само доколкото е надеждна неговата логика. Битът за работа на двигателя може да отразява команда, а не потвърдено движение. Броячът на циклите може да се увеличи, преди детайлът да е завършен. Битът за грешка може да бъде нулиран, преди историзаторът да го прочете. Инженерите трябва да проследят всеки кандидат-таg до физическото събитие, да прегледат времето за сканиране и обновяване и да тестват ненормални последователности. Четенето на множество удобни тагове без договор за данните създава голям набор от данни със слаба доказателствена стойност.

Какво може да докаже датчикът с клещи

Токов трансформатор с разделяема сърцевина обхваща един променливотоков проводник и реагира на магнитното поле, създадено от тока. Обяснението на Fluke за работата на токовотрансформаторните измервателни клещи описва проводника като първична намотка, а намотката на клещите — като вторична. Клещите с ефект на Хол могат да измерват променлив и постоянен ток, но техният обхват, честотна лента, стабилност на нулата и изходен сигнал се различават. Типът на датчика трябва да съответства на формата на вълната и на входа за постоянен мониторинг.

Токът може да разкрие включване, промени в натоварването, пусков ток, блокиране, работа без товар и повтарящи се цикли. Сам по себе си той не може да докаже качеството на продукта, скоростта на вала, командваното състояние или причината за промяна на натоварването. Честотният регулатор усложнява интерпретацията, тъй като формата на вълната не е чиста синусоида с мрежова честота, а токът на двигателя се променя със скоростта, въртящия момент, поведението на носещата честота и режима на управление. Универсалните клещи или регистраторът с ниска честота на дискретизация може да покажат число, но да пропуснат съдържанието на формата на вълната, необходимо за валиден извод.

Монтажът е неинвазивен само в ограничен смисъл

Датчикът с разделяема сърцевина избягва разединяването на измервания проводник, но монтажът все пак изисква достъп до захранено табло, освен ако оборудването не е изолирано. Работата трябва да следва програмата на обекта за електробезопасност, номиналните характеристики на оборудването, границата на зоната с опасност от електрическа дъга и процедурата за блокиране и обозначаване. Клещите обикновено се поставят около един проводник, а не около цял многожилен кабел, който пренася захранващия и обратния ток, тъй като противоположните полета могат да се компенсират. Затварянето на челюстите, центрирането на проводника, близките магнитни полета, ориентацията и избраният обхват влияят върху точността.

При постоянна система разграничете преносимия измервателен уред с клещи от одобрения токов преобразувател. Преобразувателят се нуждае от изход, съвместим с входа на регистратора или PLC, подходяща изолация и категорийни номинални характеристики, правилен товар, корпус, надеждно закрепване и документирана калибрация. Временният диагностичен уред не е автоматично постоянен датчик. Преобразувателите, свързани към PLC, могат да се преглеждат заедно с други заводски индустриални датчици и аналогови входове.

Дискретизацията и праговете определят дали данните са полезни

Цикъл, който продължава две секунди, не може надеждно да бъде класифициран чрез едноминутна средна стойност. Изберете интервала на дискретизация според най-краткото важно събитие, след което отчетете честотната лента на датчика, филтрирането на входа, буферирането в шлюза, мрежовото закъснение и мъртвата зона на историзатора. Ако пусковият ток е важен, използвайте уред, предназначен за неговото регистриране; Fluke отбелязва, че за това конкретно измерване е необходима функция за пусков ток. Ако е важна само почасовата продължителност на работа, по-бавното агрегиране може да е достатъчно.

Изграждайте праговете от означени работни данни, а не от интуиция. Запишете известни периоди на празен ход, нормално производство, настройка, заклинване, загряване, поддръжка и повреда. Използвайте хистерезис и минимална продължителност, за да не генерира шумът около границата повтарящи се промени на състоянието. Валидирайте отново след промяна на двигателя, редуктора, задвижването, продукта или работната скорост. Токовият профил принадлежи на конкретна конфигурация на машината, а не завинаги на името на актива.

Киберсигурност и собственост върху данните

PLC мониторингът по своята същност не създава неприемлив киберриск, а измерването на тока не е по своята същност изолирано от мрежата. Рискът зависи от архитектурата. Дори протокол само за четене добавя мрежов път, идентификационни данни, софтуер и трафик, които изискват инвентаризация, сегментиране, минимални права, резервни копия и контрол на промените. Обратно, безжичният токов шлюз или регистраторът, свързан с облак, създава собствени идентичности, радиовръзки, процес на обновяване и изходящ път за данни.

Документирайте кой притежава всеки източник на данни и как се обработва загубата им. Клиентът за мониторинг не трябва да записва в контролера, освен ако отделно прегледана функция не го изисква. Ограничете честотата на заявките, предпочитайте поддържаните комуникационни пътища и тествайте натоварването на процесора и мрежата. При независими датчици документирайте локалното буфериране, синхронизацията на часовника, подмяната на сертификати или идентификационни данни и поведението при прекъсване на свързаността. Показателите за наличност са подвеждащи, когато липсващите данни тихомълком се класифицират като престой.

Използвайте хибриден дизайн, когато несъответствието има диагностична стойност

Най-полезната архитектура често съчетава команда или състояние от PLC с независимо наблюдение на тока. Включена команда при нисък ток може да показва отворен контактор, задействана защита от претоварване, повреда в окабеляването, деактивирано задвижване или повреден токов канал. Изключена команда при продължителен ток може да показва залепнал контактор, обходен път, друг товар в измервания проводник или неправилно съпоставяне на сигналите. И двете включени при необичаен ток могат да задействат проверка от поддръжката, без автоматично да се твърди кой компонент е повреден.

Оставете защитите и блокировките в проектираната система за управление и безопасност. Платформата за мониторинг може да създава предупреждения, работни поръчки или анализи, но не трябва да се превръща в недокументиран слой за изключване. Ако токът е необходим за защита, използвайте оборудване, проектирано и валидирано за защитни функции, с правилното време за реакция и режим на отказ. Точността на мониторинга и защитните характеристики са различни изисквания.

Приемателни изпитвания

Преди разширяване на пилотния проект създайте тестова матрица, обхващаща всяко състояние, което показателят ще отчита. Сравнете PLC таговете, данните за тока, наблюденията на операторите и надежден референтен източник през пълни производствени смени. Проверете съгласуването на времевите отметки, поведението при рестартиране, кратките спирания, планирания престой, разкачането на датчика, прекъсването на шлюза и промяната на продуктовото натоварване. Количествено определете фалшивите стартирания, пропуснатите спирания и некласифицираните периоди, вместо да оценявате таблото по външния му вид.

За OEE дефинирайте границата на планираното производствено време, събитието, което започва и завършва цикъла, и начина на третиране на микроспиранията. Токът може добре да оцени наличността, като същевременно не осигурява защитим брой на качествените изделия. PLC таговете може да осигурят бройки, но да скрият механично незавършени цикли. Използвайте всеки сигнал само за частта от показателя, която той може да докаже.

Инженерна преценка

Изберете PLC мониторинг, когато контекстът на последователността, технологичните стойности, рецептите и подробностите за грешките са съществени и интерфейсът на контролера може да бъде поддържан безопасно. Изберете измерване с клещи, когато независим електрически индикатор осигурява достатъчно доказателства, когато остарялото оборудване няма използваем интерфейс или когато е необходима кратка диагностична кампания. Изберете и двете, когато несъответствието между командата и товара съкращава отстраняването на неизправности. Най-добрият дизайн не е този, който се инсталира най-бързо, а този, чиито твърдения остават верни при повреди, поддръжка, загуба на комуникации и промени в машината.