Bezpieczeństwo, uruchamianie i wyszukiwanie błędów - Podręcznik
Minos
Spis treSci:
1 Bezpieczeństwo ............................................................................................................. 5
1.1 Wprowadzenie ............................................................................................................... 5
1.2 NiezawodnoSć ................................................................................................................ 6
1.2.1 Techniczne zasady stosowanych rozwiązań ................................................................. 7
1.3 Bezpieczeństwo pneumatycznych układów ................................................................... 8
1.4 Bezpieczeństwo hydraulicznych układów ...................................................................... 10
1.5 Bezpieczeństwo elektrycznych układów ........................................................................ 12
2 Uruchamianie ................................................................................................................. 14
2.1 Wprowadzenie ............................................................................................................... 14
2.2 Ogólne wskazówki dotyczące uruchamiania .................................................................. 15
2.3 Uruchamiania pneumatycznych układów ....................................................................... 16
2.3.1 Zastosowanie wytwornicy mgły olejowej ........................................................................ 16
2.3.2 Przeprowadzenie uruchomienia ..................................................................................... 17
2.3.3 Przeglądy ....................................................................................................................... 18
2.4 Uruchamiania hydraulicznych układów .......................................................................... 19
2.4.1 Napełnianie układu cieczą hydrauliczną ........................................................................ 19
2.4.2 Uruchomienie układu hydraulicznego ............................................................................ 20
2.4.3 Przeglądy ....................................................................................................................... 21
2.5 Uruchomienie układów elektrycznych ............................................................................ 22
2.6 Uruchamiania programowalnych układów sterowania z pamięcią ................................. 23
2.6.1 Typowe błędy przy programowaniu ............................................................................... 23
3 Wyszukiwanie błędów .................................................................................................... 24
3.1 Definiowanie pojęć ......................................................................................................... 24
3.2 Lokalizowanie zakłóceń i błędów przy uruchamianiu ..................................................... 24
3.3 Sposób postępowania przy szukaniu błędów lub przyczyn zakłóceń ............................ 25
3.3.1 Szukanie zakłóceń z wykorzystaniem wykresu funkcji................................................... 25
3.3.2 Szukanie zakłóceń z wykorzystaniem programów wyszukiwania błędów...................... 25
3.4 Często występujące błędy przy uruchamianiu ............................................................... 27
3.4.1 Zastosowanie PLC przy wyszukiwaniu błędów .............................................................. 27
3.5 Wyszukiwanie błędów przy uruchamianiu ...................................................................... 28
3
Bezpieczeństwo, uruchamianie i wyszukiwanie błędów - Podręcznik
Minos
4
Bezpieczeństwo, uruchamianie i wyszukiwanie błędów - Podręcznik
Minos
1 Bezpieczeństwo
1.1 Wprowadzenie
Ze strony maszyn i urządzeń mogą pochodzić różnego typu zagrożenia.
Przyczyny tych zagrożeń mogą być różnorodne, jak np.
- z powodu uszkodzonych elementów układu,
- z powodu brakujących barierek lub występujących w otoczeniu miejsc
narażających na potknięcia,
- z powodu niedostatecznej SwiadomoSci o istniejących zagrożeniach,
- z powodu poSpiechu lub brakującego doSwiadczenia.
Zagrożone są wszystkie osoby mające kontakt z maszynami. Są nimi już
monterzy przy instalowaniu maszyn, jak również ci, którzy je uruchamiają.
Narażone na niebezpieczeństwa jest również personel obsługujący
maszyny przy normalnym ich użytkowaniu, jak i osoby sprawujące dozór.
Ponieważ ludzie, ogólnie rzecz biorąc, pragną zapewnienia
bezpieczeństwa, opracowano obszerny zestaw reguł ochrony przed
zagrożeniami. W celu zaznajomienia z tymi przepisami należy
przeprowadzać systema tyczny instruktaż i szkolenia.
W Europie obowiązują przepisy mające charakter ustawowy. Tak np. w
Niemczech europejskie normy bezpieczeństwa maszyn zostały
uwzględnione w rozporządzeniu do ustawy dotyczącej bezpieczeństwa
urządzeń.
Wytyczne w tej mierze oparte są na normach bezpieczeństwa. W normach
tych podano propozycje rozwiązań, uwzględniające różnorodne aspekty
bezpieczeństwa, jakie należy stosować w budowie maszyn.
Europejskie normy bezpieczeństwa ujęte są w trójstopniowy system.
- Normy A są zasadniczymi normami bezpieczeństwa. OkreSlają one
podstawowe pojęcia oraz zasady kształtowania maszyn. Zawarta w
nich jest również ocena ryzyka.
- Normy B1 zawierają np. wytyczne odnoszące się do zapewnienia
bezpiecznych odległoSci, urządzeń ochronnych lub prędkoSci
chwytaków.
- Normy B2 zawierają przepisy odnoszące się do technicznych urządzeń
zabezpieczających. Do nich zalicza się urządzenia ryglujące, jak
również układy oburęcznego włączania lub wyłączniki awaryjne.
- Normy C są przypisane okreSlonym maszynom. Do nich zalicza się
normy dotyczące mechanicznych lub hydraulicznych pras, pras
krawędziowych lub robotów przemysłowych.
Normy C zachowują priorytet wobec norm A i B. Obowiązują one również
w przypadku występowania różnic w stosunku do tych norm. Dopiero
jednak, gdy wszystkie normy A, B i C będą spełnione, można np. przyznać
oznaczenie CE przewidziane w unijnych przepisach.
5
Bezpieczeństwo, uruchamianie i wyszukiwanie błędów - Podręcznik
Minos
1.2 NiezawodnoSć
Bezpieczeństwo maszyny lub urządzenia jest okreSlone przez podjęte
kroki i zastosowane rozwiązania mające na celu zapobieganie lub
zmniejszenie negatywnego ich oddziaływania na człowieka lub
Srodowisko.
Przez niezawodnoSć natomiast okreSla się zdolnoSć do wypełnienia
okreSlonej funkcji. Niekoniecznie przy tym niezawodne spełnienie funkcji
uznać można również jako bezpieczne.
Wymagana niezawodnoSć determinuje wybór konstrukcyjnego
rozwiązania systemu. Trzeba przykładowo przewidzieć w układzie
elementy rezerwowe. Utrzymywanie maszyn i urządzeń w dobrym stanie
i ich dozorowanie wymaga odpowiedniego planowania.
Przykład Zestyki przekaxnika są przewidziane dla okreSlonego rodzaju prądu oraz
okreSlonego napięcia. Ich trwałoSć często okreSlona jest na kilka milionów
cykli obciążenia. Po osiągnięciu tej trwałoSci przekaxniki trzeba wymienić.
Wymiana taka jest szczególnie wówczas konieczna, gdy dotyczy to
przekaxników spełniających funkcje zabezpieczające.
Aby móc zapewnić niezawodnoSć systemów, a tym samym ich
bezpieczeństwo, stosuje się różnorodne parametry okreSlające
niezawodnoSć. Rozróżnia się przy tym obydwa stany systemu: zdatny
oraz niezdatny do wypełnienia funkcji.
Dla systemów nienaprawialnych znajdują zastosowanie następujące
parametry niezawodnoSciowe:
- częstoSć uszkodzeń,
- rozkład trwałoSci,
- prawdopodobieństwo uszkodzenia,
- prawdopodobieństwo przeżycia,
- gęstoSć prawdopodobieństwa uszkodzenia.
Natomiast dla systemów naprawialnych zastosowanie znajdują
nastę pu jące parametry niezawodnoSciowe:
- Sredni czas użytkowania do pierwszej awarii,
- Sredni czas międzyawaryjny,
- Sredni czas użytkowania między dwoma awariami,
- Sredni czas trwania zakłócenia,
- chwilowa i stała dyspozycyjnoSć,
- trwałoSć użytkowania.
W odniesieniu do poszczególnych wielkoSci widać, że przy matematycznej
ich ocenie stosuje się rachunek prawdopodobieństwa.
6
Bezpieczeństwo, uruchamianie i wyszukiwanie błędów - Podręcznik
Minos
1.2.1 Techniczne zasady stosowanych rozwiązań
W technice bezpieczeństwa pracy stosuje się różne możliwoSci rozwiązań.
Znajduje to swoje odzwierciedlenie w następujących zasadach.
Zasada podziału zadań przyporządkowuje poszczególne zadania, jakie
ma wypełnić dana częSć różnym funkcjonalnym elementom tej częSci.
Przykładowo zbiornik ciSnieniowy może być na wewnętrznej powierzchni
pokryty powłoką ze stali szlachetnej. Zapobiegnie się przez to korozji.
Siły wywołane przez panujące w zbiorniku ciSnienie przejęte zostaną
natomiast przez zwykłą stal konstrukcyjną, z której wykonano zbiornik.
Zasada bezpiecznej trwałoSci oznacza, że każda częSć zespołu, ale
również zespół jako całoSć zapewni bezawaryjne zachowanie planowanej
trwałoSci. Z tego to względu przy projektowaniu każdej częSci zespołu
stosuje się odpowiedni współczynnik bezpieczeństwa.
Zasada ograniczonej awaryjnoSci dopuszcza wystąpienie awarii. Awaria
taka nie powinna jednak pociągać za sobą poważnych skutków.
Obowiązują przy tym następujące warunki:
- Awaria może zakłócić spełnianie funkcji tylko w takim stopniu, że nie
zagrozi to człowiekowi, Srodowisku lub samej maszynie.
- Spełnianie funkcji przez uszkodzoną częSć w sposób ograniczony
powinno być możliwe do czasu, kiedy można ją wyłączyć z użytkowania
i wymienić na nową.
- Przy awarii jednej częSci, powinna być możliwoSć oceny
bezpieczeństwa całoSci maszyny lub urządzenia.
Stosując zasadę wyposażania w zastępcze elementy, instaluje się je tak,
by dodatkowe elementy mogły w pełni lub przynajmniej częSciowo przejąć
funkcje elementów uszkodzonych. Takie rozwiązanie okreSla się jako
redundancję.
Rozróżnia się aktywną oraz pasywną redundancję. W przypadku aktywnej
redundancji zespół zastępczy użytkowany jest równoczeSnie z zespołem
blixniaczym. Jednak właSciwą funkcję może realizować tylko jeden z tych
zespołów. W takim przypadku łączna trwałoSć jest wprawdzie mniejsza,
ale nie ma żadnych problemów z rozruchem w przypadku koniecznoSci
przejęcia realizacji funkcji przez zespół zastępczy.
W przypadku pasywnej redundancji, zastępcze elementy są w rezerwie
do chwili wystąpienia awarii. W celu ich aktywacji trzeba je włączyć.
Zasada zastępczych układów realizowana w zróżnicowany sposób jest
podobna do redundancji. Jednak w takich wypadkach do realizacji tej
samej funkcji stosuje się zespoły o różnej zasadzie działania. Przykładowo
pompa właSciwa może być napędzana elektrycznie, pompa rezerwowa
natomiast, silnikiem spalinowym.
7
Bezpieczeństwo, uruchamianie i wyszukiwanie błędów - Podręcznik
Minos
1.3 Bezpieczeństwo pneumatycznych urządzeń
Wymagania dotyczące bezpieczeństwa fluidalnych urządzeń oraz ich
elementów składowych zostały specjalnie wyodrębnione dla pneumatyki
i ujęte w normie DIN EN 983
Norma ta zawiera zasady i reguły postępowania przy projektowaniu,
konstruowaniu oraz dostosowywaniu częSci składowych lub systemów
do stawianych im wymagań. Ponadto zawiera ona wskazówki dotyczące
montażu, regulacji, użytkowania, jak i dozoru oraz konserwacji układów
pneumatycznych. Najważniejsze wytyczne zostały przedstawione poniżej.
Zastosowane w układzie elementy można zastosować oraz eksploatować
wyłącznie w warunkach podanych przez producenta. Mechaniczne ruchy
elementów nie powinny stwarzać żadnego zagrożenia dla ludzi.
Powietrze powrotne nie może powodować jakiegokolwiek zagrożenia.
Włączanie i wyłączanie zaopatrzenia w energię, jej redukowanie,
przerywanie dopływu lub ponowne wznowienie dopływu używanej energii
nie powinno stanowić żadnego zagrożenia. W wyniku spadku ciSnienia
lub obniżenia ciSnienia do krytycznego poziomu, nie powinno to
komukolwiek zagrażać.
Układ powinien być tak zaprojektowany i skonstruowany, by wszystkie
jego elementy były dostępne, w sposób umożliwiający ich niezawodną
regulację oraz dozorowanie.
Z pomocą urządzeń ochronnych należy zapewnić by parametry właSciwe
dla danego układu nie mogły być przekraczane. W pneumatyce dotyczy
to np. maksymalnego ciSnienia roboczego, przekroczeniu, którego
zapobiegają zawory bezpieczeństwa.
Napędy pneumatyczne, takie jak siłowniki lub silniki, są konstrukcyjnie
przystosowane do okreSlonych zastosowań. Przestrzegać należy podane
przez producenta wartoSci ciSnienia, momentu obrotowego lub prędkoSci
obrotowej i zalecenia dotyczące ich zamocowania oraz przyłączy.
Zwrócić należy uwagę na to, aby napędy tak wbudowywać do układu by
mogły przejąć, wszystkie przewidywalne siły. Stosowne dane można
zaczerpnąć z katalogów lub instrukcji użytkowania.
Przy instalowaniu siłowników pneumatycznych szczególną uwagę należy
zwrócić na: zabezpieczenie ich przed wyboczeniem, na położenie
zderzaków krańcowych, na poprawne położenie siłowników oraz ich
zamocowanie, jak i na odpowiednią ochronę tłoczyska.
W przypadku zaworów pneumatycznych, już podczas ich wbudowywania
należy zwrócić uwagę na pewne punkty. Zaliczają się do nich: typ zaworu,
rodzaj jego zabudowy, położenie zaworu i jego zamocowanie. Następnie
należy zwrócić uwagę na sposób przełączania zaworu, jak i na
pomocnicze ręczne przełączanie zaworów elektrycznie sterowanych.
8
Bezpieczeństwo, uruchamianie i wyszukiwanie błędów - Podręcznik
Minos
Zawory należy oznakować stosownie do wymagań znakowania pomocy
warsztatowych.
Stosowane Srodki smarowe muszą być nie powinny być agresywne w
stosunku do jakichkolwiek elementów układu, tworzyw sztucznych,
uszczelnień, jak i dla węży oraz rur. Należy w tej mierze uwzględnić
zalecenia producenta.
Wiele obecnie produkowanych zaworów smarowanych jest bezobsługowo
na cały okres ich użytkowania. Wzbogacanie sprężonego powietrza mgłą
olejową nie jest w takim przypadku wymagane i jest wręcz szkodliwe.
Jednak zawory, które już raz były smarowane mgłą olejową, muszą dalej
być tak smarowane.
Przewody sprężonego powietrza należy tak poprowadzić, by nie stwarzały
możliwoSci niewłaSciwego ich wykorzystania np. jako szczeble drabiny.
Nie powinno być możliwoSci dokonywania jakichkolwiek błędnych
połączeń, mogących stworzyć zagrożenia.
Przewody i ich połączenia nie powinny przeszkadzać realizowaniu
procesu pracy urządzenia. DostępnoSć przy regulowaniu i naprawach
układu lub przy wymianie jego zespołów nie powinna być utrudniona.
Kanały, przewody i ich połączenia muszą być wolne od ciał obcych. Rury
należy w sposób pewny zamocować na ich końcach. Zamocowania te
nie wolno przyspawać do rur. Ogólnie rzecz biorąc, zamocowania nie
powinny powodować uszkodzenia przewodów rurowych.
Przewody rurowe nie wolno wykorzystywać do zamocowywania na nich
urządzeń układu. W pneumatyce przewody rurowe mogą być również
wykonane z tworzyw sztucznych. Należy przy tym uwzględnić techniczne
właSciwoSci taki rur.
W odniesieniu do zbiorników sprężonego powietrza obowiązują ustalenia
normy DIN EN 286-1. Zbiorniki należy sytuować w możliwie chłodnych
miejscach. Zadbać trzeba również o zadawalającą dostępnoSć do
zbiorników.
Zbiorniki sprężonego powietrza trzeba poddać obróbce końcowej
zabezpieczającej je przed korozją. Z jednej strony jest to szczególnie
ważne w przypadku agresywnego otoczenia, z drugiej strony trzeba wziąć
pod uwagę, że w sprężonym powietrzu może znajdować się woda.
Do filtracji powietrza oraz odwodnienia układu należy w stosownych
miejscach przewidzieć odpowiedni sprzęt. Zbiorniki niemetaliczne należy
zaopatrzyć w odpowiednie pierScienie wzmacniające.
9
Bezpieczeństwo, uruchamianie i wyszukiwanie błędów - Podręcznik
Minos
1.4 Bezpieczeństwo hydraulicznych układów
Wymagania dotyczące bezpieczeństwa hydraulicznych układów zostały
ujęte w normie DIN EN 982.
Norma ta zawiera zasady i reguły postępowania przy projektowaniu,
konstruowaniu oraz dostosowywaniu częSci składowych lub systemów
do stawianych wymagań. Ponadto zawiera ona wskazówki dotyczące
montażu, regulacji, użytkowania, jak również dozoru oraz konserwacji
układów. Najważniejsze wskazówki zostały przedstawione poniżej.
Wszystkie zastosowane w układzie elementy należy tak dobrać, by
warunki ich pracy odpowiadały zaleceniom producenta lub dostawcy.
Mechaniczne ruchy elementów nie powinny stwarzać żadnego zagrożenia
dla ludzi.
Wszystkie wbudowane do układu elementy muszą mieć zapewnioną
ochronę przed ciSnieniem przekraczającym maksymalne ciSnienie pracy.
Na ogół zapewnia to zawór ograniczający ciSnienie.
W procesie projektowania, konstruowania oraz regulacji układu należy
zwrócić uwagę na to, by ograniczyć do minimum gwałtowne zmiany
ciSnienia. Skoki ciSnienia nie powinny na ogół powodować zagrożeń.
Włączanie i wyłączanie zaopatrzenia w energię, jej redukowanie,
przerywanie dopływu lub ponowne wznowienie dopływu używanej energii,
nie powinno stanowić żadnego zagrożenia. W wyniku spadku ciSnienia
lub obniżenia ciSnienia do poziomu krytycznego, nie powinno to zagrażać
komukolwiek.
Wewnętrzne przecieki w elementach układu również nie mogą
powodować jakichkolwiek zagrożeń.
Układ powinien być tak zaprojektowany i skonstruowany, aby zapewniony
był dobry dostęp przy wymianie elementów oraz przy jego regulacji i
naprawie.
Szczególną uwagę przy projektowaniu i konstruowaniu układów
hydraulicznych poSwięcić trzeba warunkom pracy przy wysokim poziomie
drgań, wysokich lub niskich temperaturach, jak i w sytuacji zagrożenia
pożarowego lub wybuchowego.
Ponadto zwrócić należy uwagę na to, by w daleko idący sposób ograniczyć
niepotrzebne generowanie ciepła w układzie. Podać należy pełny zakres
temperatur pracy układu. Temperatura cieczy hydraulicznej nie może
bowiem przekroczyć maksymalnej dopuszczalnej temperatury.
Przewody rurowe oraz węże nie powinny utrudniać prace przy regulacji i
dozorze układu. Ich demontaż przy pracach związanych z dozorem nie
powinny powodować dużych ubytków cieczy. Przy tego rodzaju pracach
nie powinno być również konieczne opróżnianie zbiornika.
10
Bezpieczeństwo, uruchamianie i wyszukiwanie błędów - Podręcznik
Minos
Napędy hydrauliczne, takie jak siłowniki lub silniki, są konstrukcyjnie
przystosowane do okreSlonych zastosowań. Przestrzegać należy podane
przez producenta wartoSci ciSnienia, momentu obrotowego lub prędkoSci
obrotowej oraz zalecenia dotyczące zamocowania oraz przyłączy, jak i
przewodów odpowietrzających i odprowadzających przecieki.
Zwrócić należy uwagę na to, aby napędy tak wbudowywać do układu by
mogły przejąć, wszystkie przewidywalne siły. Stosowne dane można
zaczerpnąć z katalogów lub instrukcji użytkowania.
Przy instalowaniu siłowników hydraulicznych szczególną uwagę należy
zwrócić na zabezpieczenie ich przed wyboczeniem, na położenie
zderzaków krańcowych, na poprawne położenie siłowników oraz ich
zamocowanie, jak i na odpowietrzenia lub na położenie otworów
odpowietrzających. Jeżeli zachodzi potrzeba, chronić należy tłoczysko.
Już przy instalowaniu zaworów hydraulicznych należy zwrócić uwagę na
pewne punkty. Trzeba brać pod uwagę typ zaworu, sposób jego
zainstalowania oraz położenie, jego zamocowanie oraz możliwoSci
sprzęgania zaworów. Następnie należy zwrócić uwagę na sposób
przełączania zaworu, jak i na pomocnicze ręczne przełączanie zaworów
sterowanych elektrycznie.
Zawory należy oznakować stosownie do wymagań znakowania pomocy
warsztatowych.
Zastosowana w systemie ciecz hydrauliczna musi być okreSlona, zarówno
co do jej typu, jak i właSciwoSci. Niewystarczające jest przy tym podanie
marki producenta. Ciecz hydrauliczna musi ponadto być nieagresywna
w stosunku do pozostałych elementów układu.
W warunkach zagrożenia pożarowego zaleca się stosowanie cieczy
trudno palnych.
W okresie eksploatacji układu konieczny jest systematyczny jego dozór
oraz kontrola zanieczyszczenia cieczy hydraulicznej. Z tego względu
powinno się regularnie sprawdzać stan filtrów.
Ogólnie należy przestrzegać Srodki ostrożnoSci przy obchodzeniu się z
cieczą hydrauliczną. Dotyczy to zarówno higieny osobistej, jak i usuwania
zużytej cieczy.
Kanały, przewody i połączenia przewodów muszą być wolne od ciał
obcych. Przewody powinno się tak instalować, by nie były wykorzystywane
do celów niezgodnych z ich przeznaczeniem.
Również w odniesieniu do węży istnieją wytyczne ich instalowania. Nie
wolno np. stosować zagięć o zbyt małym promieniu, spęczania,
rozciągania lub skręcania węży.
Zbiorniki cieczy hydraulicznej muszą pomieScić całą ciecz układu oraz
zapewnić odprowadzenie dostatecznej iloSci ciepła z tej cieczy.
11
Bezpieczeństwo, uruchamianie i wyszukiwanie błędów - Podręcznik
Minos
1.5 Bezpieczeństwo elektrycznych układów
Zapobieganie porażeniu prądem elektrycznym ma istotne znaczenie.
Liczba Smiertelnych wypadków spowodowanych prądem jest, w stosunku
do innych wypadków przy pracy, stosunkowo duża. Może to być
uzasadnione również tym, że energia elektryczna nie oddziałuje
ostrzegająco w sposób bezpoSredni na człowieka.
Ochrona przed oddziaływaniem elektrycznej energii na człowieka powinna
przede wszystkim polegać na ochronie przed bezpoSrednim dotknięciem.
Można to osiągnąć w następujący sposób:
- poprzez izolowanie przewodów,
- przez umieszczanie w niedostępnych na dotknięcia miejscach
elementów będących pod napięciem,
- przez zastosowanie specjalnych urządzeń ochronnych
uniemożliwiających dotknięcie.
W przypadkach szczególnych cały układ może być izolowany.
Pomimo ochrony przed bezpoSrednim dotknięciem, może się ona okazać
nieskuteczne z powodu przedwczesnego zestarzenia się lub uszkodzenia
izolacji.
Podejmowanie przedsięwzięć zabezpieczających przed dotknięciem jest
zasadniczo wymagane w przypadku sieci przemysłowo uziemionych, lub
sieci bez uziemienia, gdy napięcie znamionowe między przewodem a
ziemią przekracza 65 V.
Do przedsięwzięć ochronnych zapobiegających pojawieniu się zbyt
wysokiego napięcia dotykowego zalicza się:
- uziemienie ochronne,
- zerowanie,
- uziemienie ochronne przed napięciem spowodowanym uszkodzeniem
izolacji,
- układ ochronny przed prądem uszkodzeniowym.
- ochronny układ połączeń zabezpieczający przed prądem przebicia
Do Srodków ochronnych zapobiegających pojawieniu się zbyt wysokiego
napięcia dotykowego należą:
- izolowanie ochronne,
- małe napięcie ochronne,
- uziemienie ochronne,
- system przewodów ochronnych.
Małe napięcia ochronne stosuje się szczególnie w przypadkach dużego
zagrożenia, np. w zabawkach dziecięcych.
12
Bezpieczeństwo, uruchamianie i wyszukiwanie błędów - Podręcznik
Minos
Silniki elektryczne muszą być chronione przed przeciążeniem, zwarciem
oraz przed zwarciem doziemnym lub zwarciem do masy.
Przy wyborze Srodków do ochrony silnika, trzeba uwzględnić rodzaj silnika
oraz jego obciążenie. Obciążenie to przy rozruchu, hamowaniu i przy
pracy ciągłej jest różne.
Rozróżnia się następujące rodzaje zabezpieczeń silników elektrycznych:
- Bezpieczniki topikowe chroniące silnik przed zwarciem. Szeregowo z
nimi połączone wyłączniki bimetaliczne zabezpieczają przed
przeciążeniem.
- Wyłączniki samoczynne z wbudowanymi elektromagnetycznymi
wyłącznikami zwarciowymi oraz bimetalicznymi wyłącznikami
zabezpieczającymi przed przeciążeniem.
- Bezpieczniki topikowe chroniące przed zwarciem mogą również
występować w kombinacji z czujnikami cieplnymi. Są to czujniki
bimetaliczne bezpoSrednio wbudowane w uzwojenia silnika. Dzięki
temu można kontrolować temperaturę bezpoSrednio w silniku, co
okreSla się mianem pełnej ochrony silnika.
- Zamiast wyłączników bimetalicznych stosuje się również oporniki o
opornoSci właSciwej rosnącej ze wzrostem temperatury, z których
sygnał przekazywany jest do przyrządu sterującego wyłącznikiem.
Przy asynchronicznych silnikach prądu zmiennego trzeba kontrolować
czy nie brakuje jednej z trzech faz.
W przypadku połączenia uzwojeń w gwiazdę roSnie wówczas prąd w
dwóch pozostałych uzwojeniach, co spowoduje zadziałanie wyłącznika
ochronnego.
Natomiast w przypadku połączenia uzwojeń w trójkąt, brakująca faza
spowoduje wzrost natężenia prądu w jednym uzwojeniu, podczas gdy w
dwóch pozostałych ulegnie nieznacznemu zmniejszeniu. Jeżeli obciążenie
silnika nie jest wielkie, to jest możliwe, że nie zadziała wyłącznik ochronny
i silnik ulegnie przepaleniu. W takim przypadku pewną ochroną silnika
zapewnia jedynie obecnoSć czujników temperaturowych w każdym
uzwojeniu.
W prądowych obwodach sterujących wbudowuje się wiele technicznych
Srodków służących polepszeniu pewnoSci poprawnego funkcjonowania.
Jedną z możliwoSci jest szeregowe połączenie kilku wyłączników
(redundancja).
Ważne jest, aby w przypadku zagrożenia istniała możliwoSć szybkiego
odłączenia napięcia od maszyny wyłącznikiem awaryjnym (NOTAUS)
Dalszymi ważnymi normami są niskonapięciowa dyrektywa, regulująca
na obszarze Unii obrót elektrycznymi Srodkami produkcji, jak i wytyczne
EMV, obowiązujące dla sprzętu elektrycznego mogącego powodować
elektromagnetyczne zakłócenia.
13
Bezpieczeństwo, uruchamianie i wyszukiwanie błędów - Podręcznik
Minos
2 Uruchamianie
2.1 Wprowadzenie
Uruchamianie jest w normalnych przypadkach ostatnią fazą wytwarzania
jakiegoS produktu. Zaliczają się do tego wszystkie czynnoSci, które
uruchomią uprzednio zmontowane zespoły, maszyny lub kompletne
układy, doprowadzając je do wypełniania konkretnej funkcji.
Sprawdzenie poprawnoSci wykonania oraz sprawnoSci działania należy
przy tym do zapewnienia jakoSci i nie wchodzi w zakres czynnoSci
związanych z uruchamianiem.
Zasadniczo odróżnia się uruchamianie pierwsze od uruchomień wtórnych.
Podczas pierwszego uruchamiania, urządzenie po raz pierwszy
doprowadzane jest do stanu używalnoSci. Pojedyncze podzespoły
tworzące system mogły jednak być już wczeSniej uruchamiane.
Przed wtórnym uruchamianiem natomiast, urządzenie było niezdatne do
wypełniania swoich funkcji w wyniku zasadniczych zakłóceń. Dopiero po
przeprowadzeniu naprawy doprowadzającej urzą dze nie do stanu
używalnoSci, trzeba przeprowadzić wtórne uruchomienie.
Projektowanie
Montaż
Uruchomienie
Użytkowanie
Wtórne uruchomienie
Wycofanie z użytkowania
Demontaż,
usuwanie odpadów
Rys. 1: Cykl życia urządzeń i układów
14
Bezpieczeństwo, uruchamianie i wyszukiwanie błędów - Podręcznik
Minos
2.2 Ogólne wskazówki dotyczące uruchamiania
Problemy występujące przy uruchamianiu są najczęSciej spowodowane
błędami, jakie popełniono w innych obszarach. Czasochłonne szukanie
niesprawnoSci może np. być wynikiem błędu popełnionego przy
konstruowaniu urządzenia. Z drugiej jednak strony, uruchomienie może
również być nieefektywnie przygotowane.
Z doSwiadczenia wynika, że przy uruchamianiu występują najczęSciej
następujące błędy:
- programy PLC zawierają błędy,
- poszczególne segmenty programu nie posiadają właSciwej struktury,
- zespoły lub elementy pochodzące z zakupu zostały xle zamontowane
lub niepoprawnie wyregulowane,
- brakuje zespołów lub częSci,
- błędy w instalacji elektrycznej. Często dotyczy to okablowania w szafie
sterowniczej,
- w przypadku urządzeń hydraulicznych lub pneumatycznych
zamienione przyłącza węży lub rur.
Za ukształtowanie produktu ułatwiające jego uruchomienie,
odpowiedzia lnoSć ponosi konstruktor. Konstruując poszczególne
elementy, musi on zwracać uwagę na to, by ułatwione były czynnoSci
przy uruchamianiu lub były nawet częSciowo zbędne.
Struktura produktu ułatwiająca jego uruchamianie może np. przewidywać,
że już na wczeSniejszych etapach jego powstawania można
przeprowadzać próby lub częSciowe uruchomienia.
Dla przeprowadzanie wstępnych prób lub uruchomień, zespoły muszą to
umożliwiać, tzn. muszą być zdolne do wypełnienia swojej funkcji i
dysponować odpowiednio ukształtowanymi przyłączami do innych
zespołów.
Podczas wstępnych prób zespołów można np. sprawdzić prawidłowy
montaż częSci, temperaturę pracy zespołu lub jego emisję akustyczną.
Sprawdzić można również prawidłowe funkcjonowanie zespołu.
Wstępne uruchamianie może dodatkowo obejmować następujące
czynnoSci:
- ustawienie przełączników krańcowych,
- ustawienie zaworów pneumatycznych i hydraulicznych,
- dodatkową obróbkę błędnie wykonanych częSci,
- dostrojenie napędów.
Wstępne uruchamianie ma swoje zalety, gdy zespół ma okreSloną własną
funkcję do spełnienia. Jest to jednak częSciej możliwie w przypadku
układów lub urządzeń niż przy budowie maszyn, gdzie poszczególne
częSci mogą spełniać różne funkcje w maszynie.
15
Bezpieczeństwo, uruchamianie i wyszukiwanie błędów - Podręcznik
Minos
2.3 Uruchamianie pneumatycznych układów
Aby zapewnić bezawaryjną pracę urządzeń, przestrzegać trzeba zaleceń
producenta lub dostawcy odnoszących się do ich montażu i użytkowania.
Ważne jest przede wszystkim posiadanie kompletnej dokumentacji
technicznej, jak i zaleceń dotyczących uruchomienia zespołów.
W przypadku elektropeumatyki istnieje obok zaleceń producenta szereg
ogólnie obowiązujących wytycznych.
Przy montażu lub dobudowywaniu elektropneumatycznych zespołów
należy najpierw sprawdzić czy podane przez producenta dane techniczne,
jak napięcie i rodzaj prądu są zgodne z parametrami przyłączenia.
Transport sprężonego powietrza w układach pneumatycznych najczęSciej
odbywa się przewodami z tworzyw sztucznych. Muszą one być ułożone
wg zaleceń producenta. Unikać trzeba załamań powstałych w wyniku
zbyt małych promieni gięcia, zgnieceń i miejsc narażonych na ocieranie.
Przewody elastyczne należy tak mocować, by uniemożliwić niepożądane
ich ruchy przy zmianach ciSnienia w sieci. NieszczelnoSci nie zawsze
można całkowicie usunąć, powinny one jednak być jak najmniejsze.
Ruchome częSci, jak tłoczyska lub całe siłowniki trzeba w odpowiedni
sposób odgrodzić w przypadkach, gdy ich ruchy mogłyby stanowić
zagrożenie dla obsługi.
2.3.1 Zastosowanie wytwornicy mgły olejowej
Wytwornice mgły olejowej stosuje się do wzbogacania sprężonego
powietrza mgłą olejową, aby smarować ruchome elementy układu.
Obecnie jednak wiele nowoczesnych pneumatycznych podzespołów
smarowanych jest bezobsługowo smarem plastycznym na cały okres ich
użytkowania. Z tego to względu, jak i z powodu problemów wynikających
często ze stosowania mgły olejowej, należałoby w miarę możliwoSci jej
unikać.
Dodawanie mgły olejowej do sprężonego powietrza jest jednak konieczne
w następujących przypadkach:
- elementy układu były już eksploatowane przy użyciu sprężonego
powietrza z mgłą olejową,
- siłowniki wykonują bardzo szybkie ruchy,
- przy stosowaniu rotacyjnych silników, jak np. silników łopatkowych.
W celu prawidłowego wyregulowania wytwornicy mgły olejowej zaleca
się dodawanie kilku kropli oleju na metr szeScienny powietrza. Jeżeli znane
jest natężenie przepływu powietrza, można się też kierować liczbą kropli
na minutę.
16
Bezpieczeństwo, uruchamianie i wyszukiwanie błędów - Podręcznik
Minos
W celu sprawdzenia prawidłowego ustawienia wytwornicy mgły olejowej,
należy wybrać najbardziej oddalony od wytwornicy siłownik. Przed
otworem powietrza powrotnego, z rozdzielacza sterującego tym
siłownikiem, należy przytrzymać arkusz białego papieru. OdległoSć
arkusza od otworu powinna przy tym wynosić około 10 cm.
W czasie pracy siłownika powinien się pojawić na papierze cienki film
olejowy. Tym samym ma się pewnoSć, że olej dociera do tego siłownika.
Rciekający kroplami z kartki olej jest wyraxnym znakiem przedawkowania
oleju.
Stosować powinno się tylko olej zalecany przez producenta urządzeń
pneumatycznych. W żadnym przypadku nie można np. stosować oleju
rozcieńczonego naftą, ponieważ ma ona działanie rozpuszczające smar.
Dobre oleje do zastosowania w wytwornicach powinny posiadać
następujące właSciwoSci:
- dużą odpornoSć na starzenie,
- właSciwą lepkoSć,
- nie emulgować z wodą i mieć działanie antykorozyjnie.
2.3.2 Przeprowadzenie uruchomienia
Przy każdej nowej, przebudowywanej lub będącej po naprawie instalacji,
istnieje niebezpieczeństwo, że jakiS siłownik porusza się w
niekontrolowany sposób. Może to spowodować okaleczenia lub
uszkodzenia w układzie. Z tego to względu powinno się opracować
instrukcję uruchamiania instalacji.
Przy uruchamianiu należy zwrócić uwagę na następujące punkty:
- Przed przystąpieniem do uruchamiania należy się upewnić czy układ
nie jest pod ciSnieniem.
- Wszystkie siłowniki powinny znajdować się w pozycjach wyjSciowych.
- Sprawdzić należy poprawnoSć położenia zaworów impulsowych. Ich
przestawienie można uzyskać ręcznym sterowaniem pomocniczym
lub z pomocą naprowadzającego impulsu.
- Zawory dławiące należy powoli otwierać.
- Najpierw trzeba wykonać próbny cykl pracy, bez przedmiotu. W tym
celu cały cykl można również podzielić na poszczególne kroki.
Przełączanie może następować w sposób impulsowy.
- Sprawdzić należy pozycje przełączników przy siłownikach. Powinny
one przełączać w sposób pewny i nie mogą być przeciążane.
- Następny cykl próbny należy przeprowadzić z udziałem przedmiotu.
- Sprawdzić należy czy osiągane są wymagane siły i prędkoSci.
17
Bezpieczeństwo, uruchamianie i wyszukiwanie błędów - Podręcznik
Minos
2.3.3 Przeglądy
W okresie eksploatacji układu należy zwrócić uwagę na następujące
sprawy:
- Dozorować trzeba zarówno funkcjonowanie, sprawnoSć i stan
techniczny całego pneumatycznego systemu, jak i jego elementów.
- Temperatura otoczenia nie może wychodzić poza zakres przewidziany
dla poszczególnych elementów układu.
- Regularnie trzeba kontrolować poziom oleju w wytwornicy mgły
olejowej. W razie potrzeby dopełnić zbiornik.
- Sprawdzać trzeba regularnie poziom cieczy w odwadniaczu. W razie
potrzeby opróżnić zbiornik.
- Kontrolować trzeba stan filtrów lub wymieniać je regularnie.
- Sprawdzać trzeba systematycznie ciSnienie robocze w systemie.
- Osłon ochronnych oraz Srodków bezpieczeństwa nie wolno usuwać i
trzeba dbać o sprawne ich działanie.
- Elementy i zespoły systemu muszą być w sposób pewny zamocowane.
Ponadto trzeba regularnie sprawdzać następujące komponenty systemu
pneumatycznego:
- stan, w jakim znajduje się olej w wytwornicy mgły olejowej,
- stan filtra i odwadniacza,
- sprawnoSć przyrządów pomiarowych zainstalowanych w systemie,
- ogólny stan sieci przewodów,
- o ile to możliwe, ogólną prawidłowoSć ruchów realizowanych przez
system.
Przy prowadzeniu prac w obrębie układu, należy stale zwracać uwagę
na zakres ruchów siłowników. Również małe siłowniki mogą spowodować
okaleczenia!
18
Bezpieczeństwo, uruchamianie i wyszukiwanie błędów - Podręcznik
Minos
2.4 Uruchamianie układów hydraulicznych
Przed instalowaniem lub dobudowywaniem elektrohydraulicznych
elementów trzeba sprawdzić czy ich techniczne dane, takie jak napięcie
i rodzaj prądu odpowiadają warunkom przyłącza.
Przy budowaniu lub rozbudowie układu hydraulicznego trzeba
uwzględniać zalecenia i rysunki producenta. Przewody rurowe muszą
być dokładnie tak ułożone jak na schematach producenta. Sieć rurowa,
po jej ułożeniu nie może być poddana żadnemu zewnętrznemu
obciążeniu. Drgania lub ruchy przewodów mogące spowodować
uszkodzenia nie powinny mieć miejsca.
Przy zastosowaniu węży gumowych trzeba zwracać uwagę na to, by były
one dostatecznie długie oraz żeby promienie zaginane nie były zbyt małe.
Zgniecenia, załamania oraz występowanie miejsc ocierania się
przewodów elastycznych, jak i rurowych jest niedopuszczalne.
Przed zamontowaniem przewodów sprawdzić ich czystoSć, a w razie
potrzeby je oczyScić. Przewody spawane lub gięte na gorąco wymagają
kontroli pod względem występowania zendry na wewnętrznych
powierzchniach. Zaleca się przepłukiwanie przewodów samej instalacji
bez zaworów i siłowników w celu usunięcia zanieczyszczeń.
W przewodach odprowadzających przecieki zapewniony powinien być
swobodny odpływ. Ciecz hydrauliczna powinna bez przeszkód spływać
do zbiornika.
W razie potrzeby należy elementy siłowników, jak np. tłoczyska osłaniać
przed uszkodzeniem. Ze strony ruchomych częSci układów nie powinno
wynikać żadne zagrożenie dla personelu obsługującego.
2.4.1 Napełnianie układu cieczą hydrauliczną
Zbiornik, przewody rurowe i elastyczne oraz filtr należy oczyScić przed
napełnianiem układu z brudu i zanieczyszczeń.
Potem sprawdzenia wymagają znajdujące się w układzie zawory, czy
stosownie do ich funkcji, muszą one być otwarte czy zamknięte.
Do zbiornika nie powinno się przedostać nie filtrowane powietrze. Filtr
powietrza łączący zbiornik z otoczeniem musi skutecznie spełniać swoją
funkcję.
Układ należy napełnić wyłącznie olejem hydraulicznym przewidzianym
przez producenta. Zwracać przy tym trzeba przede wszystkim uwagę na
rodzaj, lepkoSć, jak i na inne stawiane wymagania.
Przy napełnianiu układu zawory dławiące, jak i sterujące przepływem
muszą być całkowicie otwarte.
19
Bezpieczeństwo, uruchamianie i wyszukiwanie błędów - Podręcznik
Minos
Przy napełnianiu układu cieczą hydrauliczną zadbać trzeba o zachowanie
szczególnej czystoSci. Ciecz ta czerpana z magazynowych zbiorników
może już zwierać wodę i zanieczyszczenia. Z tego względu olej trzeba
filtrować. Zapobiegać trzeba przedostawaniu się wody do układu.
Szczególną uwagę trzeba poSwięcić napełnianiu akumulatorów
hydraulicznych. Akumulatory hydrauliczne napełniane gazem wolno
napełniać tylko azotem. Przestrzegać trzeba zaleceń podanych przez
producenta.
Przed uruchomieniem należy sprawdzić kierunek obrotów pompy
hydraulicznej. Odbywa się to przez włączenie na krótki czas jej zasilania.
Układ powinien być przy tym bez ciSnienia. Przewód ssący pompy musi
być wolny.
2.4.2 Uruchomienie układu hydraulicznego
W czasie uruchamiania trzeba zwracać uwagę na następujące punkty:
- Przed obciążeniem układu hydraulicznego pracą trzeba w czasie
jednej do czterech godzin uruchomić go na biegu luzem.
- Ustawić trzeba, odpowiednio do zaleceń producenta, ciSnienie na
zaworze bezpieczeństwa. Po ustawieniu zaworu należy go
zaplombować, tak by nie można dokonać zmiany ciSnienia.
- Ustawienia wymagają również zawory dławiące, zawory przepływu
oraz zawory redukcyjne i przelewowe. Gdy zachodzi potrzeba, należy
je również zaplombować.
- W czasie biegu luzem trzeba kontrolować ciSnienie, poziom oleju oraz
temperaturę pompy, silnika i oleju hydraulicznego. Należy zwrócić
uwagę na ewentualne przecieki.
- Po uruchomieniu pompy trzeba odpowietrzyć układ. Powtórnie trzeba
to zrobić, gdy olej hydrauliczny osiągnie swoją temperaturę pracy. Przy
tej temperaturze należy również ponownie sprawdzić poziom oleju w
zbiorniku.
- Po biegu luzem przeprowadza się próby systemu pod obciążeniem.
Kontrolować trzeba w sposób ciągły ciSnienie. Uwagę należy również
zwrócić na przecieki, w szczególnoSci na połączeniach gwintowych i
zamknięciach. Usuwanie nieszczelnoSci można jednak dokonywać
wyłącznie w stanie bez ciSnienia.
- Po osiągnięciu normalnych warunków pracy sprawdza się prędkoSci
ruchu siłowników i napędów. Z tych pomiarów sporządza się protokół,
w którym zamieszcza się również uwagi na temat ewentualnych
niedociągnięć. Dopuszczalne temperatury nie mogą być przekroczone.
- Po uruchomieniu układu należy oczyScić wszystkie znajdujące się w
nim filtry. Jest to konieczne w szczególnoSci, gdy w układzie
zainstalowane są zawory proporcjonalne oraz zawory regulujące.
- Przy uruchamianiu układu z osiową pompą tloczkową trzeba zwrócić
uwagę na to, że nie są one w stanie same zassać cieczy hydraulicznej
Przed uruchomieniem należy je zatem zalać.
- Przy wymianie pompy, trzeba zwrócić uwagę, by w sposób nagły nie
obciążać zimnej pompy rozgrzaną cieczą hydrauliczną.
20
Bezpieczeństwo, uruchamianie i wyszukiwanie błędów - Podręcznik
Minos
2.4.3 Przeglądy
W czasie użytkowania układu hydraulicznego dozoru wymagają:
- W sposób ciągły należy czuwać nad prawidłowym wypełnianiem
funkcji, sprawnoScią i nad ogólnym stanem układu hydraulicznego.
- Szczególną uwagę trzeba zwracać na temperaturę cieczy
hydraulicznej i jej schładzanie.
- Regularnie powinno się również sprawdzać poziom oleju w zbiorniku.
W razie potrzeby uzupełnić cieczą hydrauliczną. Wzrost poziomu
cieczy w zbiorniku Swiadczy o przedostaniu się wody do cieczy
hydraulicznej.
- Nadzorowaniu podlega również ciSnienie w układzie. Odstępstwa w
tej mierze uniemożliwiają poprawne realizowanie funkcji przez układ.
- Zwracać trzeba uwagę na spokojną pracę pomp i silników.
- Urządzenia zabezpieczające oraz osłony muszą stale być sprawne.
Kontrolować trzeba również poprawnoSć zamocowania urządzeń i
zespołów układu.
- Ważna jest również szczelnoSć układu hydraulicznego. Przecieki
układu należy likwidować w stanie wyłączonym.
Urządzenia i systemy hydrauliczne wymagają regularnego sprawdzania.
Przy tej regularnej inspekcji trzeba zwracać uwagę na:
- Kontrolowanie stanu, w jakim znajduję się ciecz hydrauliczna.
- Stan zabrudzenia sit lub filtrów. W razie potrzeby należy je wymienić.
Również separatory magnetyczne trzeba sprawdzać pod kątem ich
funkcjonowania, a przy zabrudzeniu oczyszczać.
- PoprawnoSć wypełniania funkcji przez urządzenia pomiarowe układu.
- Sprawdzenie, na ile to możliwe, działania i współdziałania elementów
układu.
- Ocenę ogólnego stanu sieci przewodów.
- Akumulatory hydrauliczne, wymagające szczególnej uwagi. W
przypadku gazowych akumulatorów, sprawdzać trzeba ciSnienie
wstępne, które trzeba korygować w razie potrzeby.
Szczególnej troski wymagają również układy hydrauliczne z zaworami
regulującymi. Z uwagi na ich wrażliwoSć na cząsteczki zanieczyszczeń
należy przy płukaniu instalacji zwracać uwagę by:
- Przed płukaniem wymontować z układu zawór regulujący
(rozdzielacz) i zastąpić go płytą płuczkową. Łączy ona przewód
doprowadzający z przewodem powrotnym. Zamknięte przez to są
przewody łączące zawór z siłownikiem.
- Przed płukaniem układu wymontować wkład filtracyjny z filtra
pracującego pod ciSnieniem, a następnie przepłukać instalację.
- Po uprzednim przepłukaniu, zamontować ponownie wkład filtracyjny
oraz wymienić filtr na przewodzie powrotnym.
- Ponownie przepłukać układ, a następnie zamontować zawór
regulujący (rozdzielacz), który przed płukaniem został wymontowany.
21
Bezpieczeństwo, uruchamianie i wyszukiwanie błędów - Podręcznik
Minos
2.5 Uruchamianie układów elektrycznych
Pierwsze uruchomienie napędu elektrycznego poprzedza kontrola, która
ma za zadanie potwierdzić zgodnoSć technicznych danych maszyny ze
stanem rzeczywistym.
Podczas pierwszej kontroli na stanowisku do przeprowadzania prób,
podłącza się napęd do xródła zasilania elektrycznego. Poza elektrycznymi
parametrami sprawdza się również wytrzymałoSć mechaniczną. W czasie
tych prób sprawdza się następujące właSciwoSci:
- Temperaturę, która wynika z nagrzewania się napędu w czasie jego
pracy.
- PrzeciążalnoSć poprzez krótkotrwałe zwiększenie natężenia prądu,
spowodowanego zwiększeniem momentu obrotowego.
- WytrzymałoSć wirnika przy zwiększonej o współczynnik 1,2 najwyższej
prędkoSci znamionowej. Czas biegu przy tej podwyższonej prędkoSci
wynosi dwie minuty.
- OpornoSć izolacji uzwojeń poszczególnych cewek silnika.
- Masowy moment bezwładnoSci silnika.
Poszczególne właSciwoSci mogą przy tym w zróżnicowany sposób
odbiegać od idealnych wartoSci. Jeżeli jednak zachowane są
dopuszczalne tolerancje, to silnik uznaje się za sprawny i może być
użytkowany przez klienta.
Przed użyciem silnika, trzeba przeprowadzić dodatkowe testy. Należy w
nich okreSlić najważniejsze parametry. Uwzględnia się przy tym już
istniejące protokoły prób.
W odniesieniu do silników elektrycznych należą do nich: znamionowe i
maksymalne natężenie prądu, jego napięcie, moc, częstotliwoSć i
prędkoSć obrotowa. Uwagę należy również zwrócić na wentylację silnika
oraz zabezpieczenia przed przeciążeniem.
Przy uruchamianiu trzeba jeszcze uwzględnić następujące punkty:
- Upewnić się trzeba czy zastosowano właSciwe wkłady
bezpiecznikowe.
- Po włączeniu sprawdzić należy napięcie na przyłączu.
- Skontrolować trzeba kierunek obrotów silnika.
- Przetestować należy działanie obwodów sterujących,
zabezpieczających silnik przed przeciążeniem.
- Przeprowadzić trzeba wzrokową kontrolę zacisków, szczotek i ich
osadzenia.
- Sprawdzić należy mechaniczne ustawienie i połączenie silnika z
napędzanymi przez niego zespołami układu.
W sumie sprawdzeniu podlega spełnienie wszystkich zalecanych
wytycznych.
22
Bezpieczeństwo, uruchamianie i wyszukiwanie błędów - Podręcznik
Minos
2.6 Uruchamianie programowalnych układów sterowania z pamięcią
W przeciwieństwie do konstrukcyjnie zaprogramowanych układów
sterowania z wykorzystaniem połączonych ze sobą przekaxników i
styczników, można w przypadku programowalnych układów sterowania
z pamięcią, właSciwy program, czyli software, przetestować bez
składników sprzętowych (hardware). Potrzebny jest jednak do tego
program symulacyjny.
Ustawianie wejSć i weryfikację załączania wyjSć można wykonać za
pomocą symulatora sprzętowego. WejScia sterownika PLC są załączane
selektywnie za pomocą beznapięciowych przełączników. Przełączanie
wyjSć sygnalizowane jest poprzez diody LED lub żarówki.
Możliwe jest także ustawianie pojedynczych wejSć za pomocą
oprogramowania, które umożliwia testowanie każdego modułu programu.
Program może zostać przetestowany przez podłączenie urządzenia
programującego do sterownika PLC. Monitorowanie urządzenia
programującego pozwala na Sledzenie sekwencji przepływu programu
sterownika PLC.
Zasadniczo, symulacja programu pozwala na odnalezienie i poprawienie
wielu błędów, już przed fazą testowania. Procedura ta znacząco redukuje
czas wymagany na właSciwe testowanie.
2.6.1 Typowe błędy przy programowaniu
Jeszcze przed testowaniem programu PLC powinno się go sprawdzić
czy nie występują w nim typowe błędy programowania. Zaliczają się do
nich:
- Flagi, wyjScia, elementy czasowe, liczniki lub inne zmienne nie są
dostępne dla programu.
- Adresy flag lub innych zmiennych są przypisane kilka razy. Prowadzi
to do różnych wyników w różnych częSciach programu.
Nowoczesne oprogramowania wychwytują już często takie błędy,
ostrzegając przed nimi programistę.
Po stwierdzeniu, że program jest bezbłędny, można go skopiować do
sterownika PLC. Z uwagi na to, że przenoszony zostaje do pamięci tylko
kod programu, konieczne jest przechowanie oryginału programu. Tylko
z jego pomocą możliwa jest póxniejsza obróbka programu PLC.
Przed montażem sterownika PLC należy ponadto zwrócić uwagę by
napięcie robocze układu sterowania PLC oraz napięcia na wyjSciach i
wejSciach odpowiadały wymaganym wartoSciom sterowanego układ.
23
Bezpieczeństwo, uruchamianie i wyszukiwanie błędów - Podręcznik
Minos
3 Wyszukiwanie błędów
3.1 Definiowanie pojęć
Zgodnie z normą DIN 31051 błąd definiuje się w sposób następujący:
Błędem jest niespełnienie wymagania odnoszącego się do okreSlonej
cechy ocenianego obiektu.
Funkcję ocenianego obiektu okreSla się przez jego pracę, działanie, cel
lub spełniane zadanie.
Błędnie wykonaną funkcję opisuje się jako funkcję niezrealizowaną w
ogóle lub zrealizowaną niezgodnie z wymaganiami.
W przeciwieństwie do błędnej funkcji, zakłóceniem jest przerwanie
procesu wykonania okreSlonego zadania przez oceniany obiekt.
Za awarię uważa się przerwanie procesu wykonania okreSlonego zadania
przez oceniany obiekt w wyniku przyczyny leżącej w samym obiekcie,
która pojawiła się w czasie jego użytkowania przy dopuszczalnym
obciążeniu.
Przyczyną zakłócenia lub awarii jest okreSlony błąd.
3.2 Lokalizowanie zakłóceń i błędów przy uruchamianiu
Szukanie przyczyn i błędów przy uruchamianiu hydraulicznych,
pneumatycznych i elektrycznych układów sterowania wymaga
systematycznoSci. Im bardziej skomplikowany jest układ sterowania, tym
ważniejsza jest koncepcja sposobu postępowania przy szukaniu błędów.
Dużą pomocą dla personelu przeprowadzającego uruchamianie jest
kompletna dokumentacja, odpowiadająca technicznym realiom. Zalicza
się do niej między innymi:
- dokumentację techniczną w postaci pneumatycznych, hydraulicznych
lub elektrycznych schematów ideowych, schematów obwodowych,
widoków ogólnych z podanymi wartoSciami nastawy, schematów
montażowych, listy podzespołów i częSci,
- dokumentację techniczną okreSlonych częSci i podzespołów,
występujących w układach, ich opis i wykresy funkcjonalne oraz
zalecenia dotyczące uruchamiania,
- zalecenia dotyczące uruchamiania układu,
- wytyczne dotyczące dozoru i konserwacji,
- instrukcje analizy błędów (szczególnie w przypadku seryjnie
budowanych układów).
24
Bezpieczeństwo, uruchamianie i wyszukiwanie błędów - Podręcznik
Minos
3.3 Sposób postępowania przy szukaniu błędów lub przyczyn zakłóceń
Jeżeli wystąpi zakłócenie lub błąd w złożonym systemie, uzewnętrznia
się to przez niewłaSciwe wykonanie przez układ zadanej funkcji lub przez
jego awarię. Aby obsługa mogła szybko zlokalizować i usunąć błąd lub
zakłócenie, konieczne jest przestrzeganie właSciwej kolejnoSci w szukaniu
przyczyn niesprawnoSci.
1. Diagnostyka zakłócenia (wzrokowe lub słuchowe okreSlenie
zakłócenia),
2. Zlokalizowanie miejsca wystąpienia błędu np. za pomocą wykresu
funkcjonalnego lub schematu ideowego,
3. Usunięcie błędu lub przyczyny zakłócenia.
W przypadku złożonych systemów, z połączonymi podsystemami oraz
układami hydraulicznymi, pneumatycznymi i elektrycznymi, dokładne
zlokalizowanie zakłócenia jest szczególnie ważne.
3.3.1 Szukanie zakłóceń z wykorzystaniem wykresu funkcji
Korzystnym sposobem lokalizowania technicznych zakłóceń lub błędów
jest wykorzystanie wykresu funkcji. Nadają się do tego celu również
schematy logiczne, diagramy przebiegu czynnoSci lub realizacji programu.
Bardzo przydatne jest jednak przy diagnozowaniu korzystanie z wykresu
realizowanych funkcji w połączeniu ze schematami ideowymi.
3.3.2 Szukanie zakłóceń z wykorzystaniem programów wyszukiwania błędów
Przy stałym korzystaniu z programów wyszukiwania błędów oraz
zdobywaniu dodatkowych doSwiadczeń przy szukaniu błędów w
specjalistycznych układach lub systemach, można programy te wciąż
uzupełniać i doskonalić. Musi się jednak w takim przypadku przestrzegać
tego, by personel dozorujący i przeprowadzający naprawy prowadził w
sposób właSciwy książki dozoru, odnotowując powtarzalnie pojawiające
się zakłócenia.
Przykład Zastosowana pompa hydrauliczna generuje duży hałas
Takim stwierdzeniem zakłócenie już zostało zdiagnozowane.
Najkorzystniej byłoby teraz skorzystać z już istniejącego programu
wyszukiwania błędów.
Po kolei należy odpowiedzieć na pytania programu. Gdyby znaleziono
możliwą przyczynę błędu, to należy przeprowadzić odpowiednio opisane
czynnoSci mające na celu jego usunięcie. Następnie trzeba sprawdzić
czy podjęte działania były skuteczne. W tym celu, by znalexć ewentualne
dalsze błędy, należy ponownie od początku przejSć program wyszukiwania
błędów.
25
Bezpieczeństwo, uruchamianie i wyszukiwanie błędów - Podręcznik
Minos
Duży hałas
tak
Czy pompa i silnik zostały nie Poprawić ustawienie pompy,
współosiowo ustawione? skontrolować sprzęgło
tak
Czy poziom oleju nie
Dolać oleju
w zbiorniku jest właściwy?
tak
Czy nie ma dławienia nie Oczyścić filtr ssący,
na ssaniu? załamanie węża ssącego,
zakleszczony zawór ssący,
tak
zbyt wysoka lepkość oleju,
zbyt niska temperatura,
prędkość obrotowa pompy za wysoka,
pompa zasilająca nie działa,
przekrój rury za mały, zapobiec zwężeniu
strugi w przewodzie ssącym, usunąć
miejscowe przewężenie
na przewodzie ssącym
Końce rury ssącej lub rury spływu oleju
Czy zasysany olej jest nie
nie sięgają poniżej minimalnego poziomu
wolny od powietrza?
oleju w zbiorniku, wlot rury ssącej znajduje
się zbyt blisko końcówki rury spływu oleju
tak
powrotnego, nieszczelne połączenia rury
ssącej, wtrącenia powietrza w oleju
powrotnym, uszkodzone uszczelnienie
pompy, zużyta pompa
nie Odpowietrzenie zbiornika niedrożne,
Czy pompa zasysa olej?
wymienić filtr powietrza,
sprawdzić kierunek obrotów pompy
tak
Czy zastosowano właściwy nie Zmienić pompę na właściwą
typ pompy?
tak
Czy obniżył się nie Zainstalować między pompą, zbiornikiem
poziom hałasu? i przewodami izolację akustyczną,
zmniejszyć prędkość obrotową w celu
zredukowania prędkości wzrostu ciśnienia,
poprawić mocowanie przewodów,
zmienić sprzężenie zwrotne częstotliwości
pompy w stosunku do długości
przewodów oraz częstotliwości
zaworu ciśnieniowego. Zastosować
pasywne sposoby tłumienia hałasu.
Rys. 2 Program szukania błędów Wysoki poziom hałasu pompy hydraulicznej
26
Bezpieczeństwo, uruchamianie i wyszukiwanie błędów - Podręcznik
Minos
3.4 Często występujące błędy przy uruchamianiu
Z doSwiadczenia widomo, że szereg błędów występuje częSciej niż inne.
Z tego względu powinno się na takie błędy zwracać uwagę w pierwszej
kolejnoSci. Zaliczają się do nich:
a) W odniesieniu do układów elektropneumatycznych
- niewystarczająca iloSć powietrza dostarczanego do siłownika
- za niskie ciSnienie robocze,
- zamienione przewody łączące siłownik z układem,
- xle usytuowane łączniki zbliżeniowe,
- niepoprawne podłączenie wejSć i wyjSć do układu sterowania PLC.
b) W odniesieniu do układów elektrohydraulicznych
- zamienione przewody robocze, ciSnieniowe i do zbiornika,
- niewłaSciwe ustawienie zaworu ograniczającego ciSnienie,
- niedokładne lub złe usytuowanie łączników zbliżeniowych,
- niepoprawne podłączenie wejSć i wyjSć do układu sterowania PLC.
c) W odniesieniu do układów elektrycznych
- zamienione przewody i przyłącza,
- błędne okablowanie.
d) W odniesieniu do układów sterowanie PLC
- błędne oprogramowanie,
- błędy sprzętowe.
3.4.1 Zastosowanie PLC przy wyszukiwaniu błędów
W przypadku zastosowania PLC do kompleksowego sterowania systemu,
korzystne jest przeprowadzić test układu sterowania systemu, bez udziału
hydraulicznych, pneumatycznych i elektrycznych składników częSci
roboczej układu (zespołów napędowych, organów wykonawczych itp.).
W zależnoSci od producenta układu PLC nadaje się różne nazwy
funkcjom, posiadającym w dużym stopniu tą samą funkcjonalnoSć. Z tej
możliwoSci testowania programu PLC należałoby koniecznie skorzystać.
27
Bezpieczeństwo, uruchamianie i wyszukiwanie błędów - Podręcznik
Minos
3.5 Wyszukiwanie błędów przy uruchamianiu
Przykład 1. Błąd przy uruchamianiu
Objawy:
Stwierdza się, że niemożliwy jest start cyklu sterowania. Wszystkie
siłowniki pneumatyczne, z wyjątkiem jednego znajdują się w tylnych
położeniach krańcowych.
Szukanie błędu:
Najpierw należy sprawdzić czy wszystkie siłowniki znajdują się w pozycji
wyjSciowej. Po tej kontroli stwierdza się, że siłownik 1A nie znajduje się w
swojej pozycji wyjSciowej.
Spowodowało to, że czujnik krańcowej pozycji wyjSciowej nie został
uruchomiony i w wyniku tego odpowiednie wejScie PLC nie zostało
uaktywnione. Można to również stwierdzić funkcją testującą PLC, jak
również widoczne jest to na diodzie przyporządkowanej do danego
wejScia. Start jest zatem niemożliwy, bo jeden z warunków startu nie
został spełniony.
W następnej kolejnoSci trzeba ustalić, dlaczego siłownik 1A nie zajął
pozycji wyjSciowej.
Jedną z przyczyn mogłoby być to, że zawór impulsowy znajduje się w
niewłaSciwym położeniu. Ręcznym sterowaniem pomocniczym należy
sprowadzić go do jego położenie wyjSciowego. Jeżeli w wyniku tego
siłownik 1A wycofa się do swojej pozycji wyjSciowej, to zadziała czujnik
sygnalizujący zajęcie pozycji wyjSciowej, co umożliwi zainicjowanie startu
cyklu sterowania.
Dioda odpowiedniego wyjScia sygnalizuje wydanie polecenia wycofania
siłownika do pozycji wyjSciowej, siłownik 1A pomimo istnienia tego sygnału
nie zajmuje pozycji wyjSciowej.
W tej sytuacji trzeba sprawdzić, która z cewek elektromagnetycznych
rozdzielacza jest zasilana. Stwierdza się wówczas, że zamieniono gniazda
wtykowe, z których zasilane są cewki. Można to również łatwo
zaobserwować na diodzie gniazda wtykowego cewki. Po usunięciu tego
błędu, siłownik wycofa się do pozycji wyjSciowej, co umożliwi poprawny
start cyklu sterowania.
Przed usunięciem błędu należy nacisnąć wyłącznik awaryjny, by cykl
sterowania nie wystartował natychmiast po usunięciu błędu
uniemożliwiającego uruchomienie układu. Mogłoby wyniknąć z tego
niebezpieczeństwo okaleczenia.
Wynik wyszukiwania błędu:
Zamienione były w czasie montażu gniazda wtykowe cewek zaworu
impulsowego. W wyniku tego siłownik 1A nie znajdował się w pozycji
wyjSciowej.
28
Bezpieczeństwo, uruchamianie i wyszukiwanie błędów - Podręcznik
Minos
Przykład 2. Błąd przy uruchamianiu
Objawy:
Wszystkie siłowniki znajdują się w pozycjach wyjSciowych, a start nie
może nastąpić.
Szukanie błędu:
Szukanie błędu powinno się rozpocząć od zastosowania funkcji testującej
programowalnego sterowania PLC.
Na początek funkcja diagnostyczna powinna zostać użyta do
wyszukiwania błędów. Następnie, odpowiednia komenda powinna
przełączyć program do sieci, która generuje sygnał do rozpoczęcia
wysuwu. Siecią tą w przykładzie jest sieć 4.
Wykryto, iż w tej sieci sygnał reset ma stan 1, zgodnie z flagą M 2.0.
Sygnał resetu jest zatem aktywny, chociaż przy starcie nie powinien być.
Teraz powinniSmy przejSć do sieci, w której aktywowana jest flaga M 2.0.
W przykładzie jest to sieć 9. Możliwe jest teraz sprawdzenie, czemu flaga
M 2.0 wciąż jest ustawiona.
Sieć 9 resetowanie sekwencji taktu
M0.5
&
tact_in
pre_in
>=1
h_pressure
M1.1 = M2.0
I0.3 tact_in ;B3 siłownik taktu wsunięty
I0.5 pre_in ;B5 siłownik nacisku wsunięty
I1.7 h_pressure ;B8 czujnik ciśnienia hydraulicznego
Rys. 3: Przykład sieci programu sterownika PLC
29
Bezpieczeństwo, uruchamianie i wyszukiwanie błędów - Podręcznik
Minos
Po sprawdzeniu sieci odkrywamy, iż oba wsunięte przełączniki krańcowe
siłownika taktu i siłownika nacisku są aktywne. Pomimo tego, na wyjSciu
bramki AND nie pojawia się 1, i flaga M 0.5 nie zostaje ustawiona.
Dalej mamy bramkę OR. W tym przypadku wystarczy, aby jeden z
wejSciowych sygnałów był aktywny, aby ustawić flagę M 2.0 na wyjScu.
Sprawdzamy, iż wejScie h_pressure (I 1.7) przyjmuje stan 1. Ten
sygnał musi wskazywać, że ciSnienie hydrauliczne nacisku przekroczyło
dopuszczalną wartoSć.
Ten błąd już jest obecny, pomimo iż xródło ciSnienia hydraulicznego nie
zostało jeszcze załączone. Zatem, ciSnienie nie jest jeszcze obecne.
Manometr na przewodzie ciSnienia także nie wskazuje żadnej wartoSci.
Dioda LED reprezentująca wejScie I 1.7 na sterowniku PLC jednak
wskazuje, iż na to wejScie podawany jest sygnał.
Teraz powinniSmy sprawdzić, dlaczego czujnik ciSnienia podaje sygnał,
chociaż ciSnienie nie jest obecne. Może być to rezultat defektu czujnika
lub złego podłączenia sprzętu. Czujnik ciSnienia musi być podłączony
jako kontakt normalnie rozwarty, jak opisano w dokumentacji.
Wynik wyszukiwania błędu:
Ustalono, iż czujnik ciSnienia nie został prawidłowo podłączony. Został
podłączony jako styk normalnie zwarty, zamiast jako normalnie rozwarty.
Dlatego też, nieaktywny czujnik generuje sygnał wejSciowy.
Po ponownym podłączeniu styków czujnika, sygnał ciSnienia nie jest dłużej
podawany do sieci 9 i flaga M 2.0 nie zostanie ustawiona. Teraz, wszystkie
wymagane warunki do rozpoczęcia sterowania są spełnione i operacja
może zostać rozpoczęta.
30
Bezpieczeństwo, uruchamianie i wyszukiwanie błędów - Podręcznik
Minos
Przykład 3. Błąd przy uruchamianiu
Objawy:
Sterowanie startuje bez problemu. Siłownik 2A wraca do swojej pozycji
wyjSciowej, jednak hydrauliczny siłownik nacisku 3A, który powinien się
wysunąć, pozostaje w swojej pozycji wyjSciowej.
Szukanie błędu:
Proponuje się następujący sposób postępowania:
Zgodnie z wykresem realizowanych funkcji, sygnał do zadziałania
siłownika 3A, przekazywany jest przez przełącznik położenia krańcowego
siłownika 2A. Przełącznik ten pozwala również na wycofanie się siłownika
2A do położenia wyjSciowego.
Czy taki sygnał z przełącznika krańcowego jest obecny?
Tak, bo gdyby go nie było, to siłownik 2A nie powróciłby do pozycji
wyjSciowej.
Teraz należałoby przejSć do funkcji testującej sterowanie PLC.
Czy flaga oznaczająca sekwencję krokową została ustawiona? I
odpowiednio, czy krok odpowiadający za wysuw siłownika hydraulicznego
3A został aktywowany?
Tak, sekwencja krokowa prawidłowo aktywowała krok wysuw siłownika
hydraulicznego 3A.
Czy stosowna cewka elektromagnetyczna, odpowiedzialna za wysuw
siłownika 3A, została załączona w programie?
Tak, program ustawił wyjScie cewki elektromagnetycznej w odpowiednim
miejscu.
Czy jest to widoczne na diodzie przy wyjSciu PLC?
Tak, dioda się Swieci.
Czy zadziałała stosowna cewka elektromagnetyczna rozdzielacza?
Tak, sprawdzenie polega na wyciągnięciu wtyczki z gniazdka zasilającego
cewkę i ponownym jej włożeniu. Słychać przy tym wyraxne efekty
akustyczne przy zadziałaniu cewki. Dioda cewki się Swieci przy założonej
wtyczce.
31
Bezpieczeństwo, uruchamianie i wyszukiwanie błędów - Podręcznik
Minos
Teraz szukanie błędu należy kontynuować z pomocą schematu połączeń
układu hydraulicznego.
Czy doprowadzone jest ciSnienie do przyłącza P rozdzielacza 4/2?
Tak, ciSnienie jest doprowadzone do rozdzielacza.
Czy zamienione zostały przewody robocze łączące siłownik z
rozdzielaczem?
Nie, przewody robocze są prawidłowo podłączone do siłownika.
Czy dochodzi ciSnienie na przyłączu wyjSciowym B rozdzielacza?
Tak, również na przyłączu wyjSciowym B rozdzielacza jest ciSnienie.
Błąd musi zatem być zlokalizowany między przyłączem B rozdzielacza a
przyłączem wejSciowym siłownika lub niemożliwy jest odpływ cieczy
hydraulicznej przez przyłącze wyjSciowe z siłownika.
Najpierw należałoby sprawdzić prawidłowoSć ustawienia i funkcjonowania
urządzeń zainstalowanych między przyłączami. Są nimi:
- dławiący zawór zwrotny,
- wyłącznik ciSnieniowy.
Wynik wyszukiwania błędu:
Stwierdzono niepoprawne ustawienie dławiącego zaworu zwrotnego. Był
on całkowicie zamknięty, działając jak zawór odcinający. Z tego to powodu
tłoczysko siłownika 3A nie mogło się wysunąć.
Po właSciwym ustawieniu zaworu, sterowanie układem przebiega dalej
prawidłowo.
32
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
2 1Sozial podrecznik PL8 Podrecznik PLPowerPoint 07 PL Nieoficjalny podrecznik pp27npIvona PL Podręczxnikadobe illustrator cs2 cs2 pl oficjalny podrecznikPodrecznik uzytkownika?S100 plhelion adobe ilustrator cs pl oficjalny podrecznik rozdz 6PODRĘCZNIK UŻYTKOWNIKA PLwięcej podobnych podstron