PLC failure. Грузовой кран не запускается. Поиск и устранение неисправности

В предыдущих статьях мы рассматривали разные проблемы с грузовыми кранами, на этот раз вышла ошибка PLC failure и он не запускается. 

Что делать в такой ситуации и как восстановить работу крана разберемся в данной статье.

Горит лампочка "PLC FAILURE ALARM"

Как обычно, первым делом обращаемся к инструкции "Troubleshooting manual". 

В данном случае мы имеем дело с автоматикой PLC модуля, поэтому нам поможет именно траблшутинг, схемы PLC нет.

Что такое PLC?

PLC (Programmable Logic Controller, программируемый логический контроллер) — это специализированный электронный компьютер, предназначенный для управления различными процессами в промышленности и автоматизации. Основные функции и характеристики PLC включают:

1. Управление процессами: PLC используется для автоматизации промышленных процессов, таких как управление машинами, сборочными линиями, роботами и т. д. Он позволяет запрограммировать последовательность действий и реагировать на изменения во входных сигналах.

2. Программируемость: Пользователи могут писать и изменять программы для PLC, что позволяет адаптировать его под конкретные задачи. Программы обычно пишутся на специализированных языках программирования, таких как Ladder Logic (релейная логика), Structured Text (структурированный текст), Function Block Diagram (диаграмма функциональных блоков) и других.

3. Надежность: PLC разработаны для работы в тяжелых промышленных условиях, включая высокие температуры, вибрации, влажность и электромагнитные помехи. Они имеют высокую надежность и долговечность.

4. Входы и выходы (I/O): PLC имеют многочисленные входы и выходы для подключения различных сенсоров и исполнительных устройств. Входы могут быть аналоговыми или цифровыми, а выходы управляют реле, соленоидами, моторами и другими исполнительными механизмами.

5. Сетевая интеграция: Современные PLC часто поддерживают различные сетевые протоколы и могут интегрироваться в более крупные системы управления и мониторинга, такие как SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition).

Программируемые логические контроллеры (PLC) широко используются на судах для автоматизации и управления различными системами и процессами. Вот несколько примеров применения PLC на судне:

1. Система управления двигателем:

   • Контроль и управление главными и вспомогательными двигателями, включая старт и остановку двигателей, мониторинг параметров работы (температура, давление, обороты и т.д.).
   • Автоматическое управление подачей топлива и системой охлаждения.

2. Система управления балластом:

   • Автоматизация процесса закачки и откачки балластной воды для поддержания стабильности и крена судна.
   • Мониторинг уровня воды в балластных танках и управление насосами.

3. Система управления электроэнергией:

   • Управление распределением электроэнергии на судне, включая переключение между генераторами и распределение нагрузки.
   • Автоматическое включение резервных генераторов в случае отказа основных.

4. Система пожарной безопасности:

   • Мониторинг датчиков дыма и температуры.
   • Автоматическое управление пожарными насосами, спринклерными системами и клапанами.

5. Система вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC):

   • Автоматизация управления вентиляторами, кондиционерами и системами отопления для поддержания оптимальных климатических условий на судне.
   • Мониторинг качества воздуха и температуры в различных помещениях.

6. Система управления грузом:

   • Автоматизация процесса загрузки и выгрузки грузов.
   • Управление кранами и лебедками, контроль за расположением и состоянием грузов.

7. Система управления освещением:

   • Автоматическое включение и выключение освещения в зависимости от времени суток и состояния систем.
   • Управление аварийным освещением.

8. Система водоснабжения и водоотведения:

   • Автоматическое управление насосами пресной воды и системами очистки сточных вод.
   • Мониторинг уровня воды в баках и управление клапанами.

9. Система контроля и управления двигателями и пропульсивными системами (EMS):

   • Контроль и управление подруливающими устройствами, рулями и другими средствами для маневрирования судна.

10. Система автоматической идентификации (AIS) и навигация:

• Интеграция данных с системами автоматической идентификации для улучшения навигации и предотвращения столкновений.

Эти системы обеспечивают высокую степень автоматизации, повышают безопасность, эффективность и надежность работы судна, а также снижают нагрузку на экипаж, позволяя ему сосредоточиться на более важных задачах.

PLC failure поиск проблемы

Инструкция предлагает такие варианты решения проблемы:

1. Если горит лампочка "PLC FAILURE ALARM":

• 2. Проверить POWER LED на PLC CPU блоке. Если ON, то обратиться к 5ому пункту, если OFF, то к 3 - 4ому.
• 3. Проверить предохранители.
• 4. Проверить питающее напряжение PLC.
• 5. Проверить ERROR LED на PLC CPU блоке. Если OFF, то обратиться к 6ому пункту, если ON или ON/OFF, то к 7ому.
• 6. Проверить работу предпоследнего реле на панели 58К3. Если реле не работает, то заменить реле.
• 7. Проверить историю ошибки с помощью PC (к сожалению, на судне не было специального компьютера).

1. Если мигает лампочка "PLC FAILURE ALARM":

• 2 - 4. Проверить и заменить батарейку в PLC CPU блоке.
• 5. Заменить сам блок PLC CPU.

Реле 58К3

Реле 58К3 в схеме имеет всего один нормально закрытый контакт, который отвечает за работу лампочки "PLC FAILURE ALARM" на контрольной панели. Т.е. если реле получает питание, лампочка не горит, иначе горит. В данном случае, лампочка горела, реле не получало питание.

Решение проблемы оказалось проще и быстрее, чем описано в инструкции, потому что сразу был выполнен 5ый пункт по замене PLC CPU блока на новый. Все LED лампочки на блоке мигали, что говорит о внутренней ошибке модуля.

PLC и CPU

Дело в том, что процедура проверки требует повышенного внимания, сосредоточенности и много времени, но работая в судовых условиях при грузовых операциях приходится принимать быстрые решения. Единственное в чем я сразу убедился это то, что проблема не во внутренней батарейке и она не требует замены. Хотя такая проблема не должна влиять на работу крана.

Новый PLC CPU блок

Новый PLC CPU блок был заменен и грузовой кран "пущен" в работу.

"PLC failure" что это значит?

Отказ программируемого логического контроллера (PLC failure) означает, что PLC перестал нормально функционировать и не может выполнять свои запрограммированные задачи. Это может привести к нарушению работы автоматизированных систем, которые зависят от PLC. Причины отказа могут быть различными, и последствия могут варьироваться от незначительных до критических, в зависимости от конкретного применения PLC.

Возможные причины отказа PLC:

1. Электрические проблемы:

   • Перенапряжение или низкое напряжение.
   • Электромагнитные помехи.
   • Проблемы с питанием или выход из строя блока питания.

2. Аппаратные неисправности:

   • Отказ центрального процессора.
   • Проблемы с памятью.
   • Поломка входных или выходных модулей.
   • Повреждение внутренних компонентов из-за перегрева или механического воздействия.

3. Программные ошибки:

   • Ошибки в логике программы.
   • Коррупция данных или программы.
   • Ошибки во время обновления прошивки.

4. Окружающая среда:

   • Влажность или конденсат внутри корпуса.
   • Коррозия контактов или компонентов.
   • Воздействие высоких или низких температур.

5. Износ и старение:

   • Физическое старение компонентов.
   • Накопление мелких сбоев и их влияние на общую работоспособность.

Возможные последствия отказа PLC:

1. Остановка производственных процессов: Механизмы и оборудование могут остановиться, что приведет к задержкам и потерям в производстве.
2. Потеря контроля над системами безопасности: Отказ PLC может нарушить работу систем аварийного отключения, пожарной безопасности и других критически важных систем.
3. Повреждение оборудования: Неконтролируемое состояние систем может привести к повреждению оборудования и механизмов.
4. Риски для персонала: Нарушение автоматизированных систем может создать опасные условия для работников.
5. Финансовые потери: Остановка производства и ремонт оборудования могут потребовать значительных затрат.

Меры по предотвращению отказов PLC:

1. Регулярное техническое обслуживание: Плановые проверки и профилактическое обслуживание помогают выявить и устранить потенциальные проблемы.
2. Защита от электрических проблем: Установка стабилизаторов напряжения, фильтров и систем бесперебойного питания (UPS).
3. Контроль окружающей среды: Обеспечение подходящих условий эксплуатации (температура, влажность).
4. Резервные системы: Наличие дублирующих PLC и резервных копий программ.
5. Обучение персонала: Квалифицированный персонал может быстро диагностировать и устранять проблемы.

В случае отказа PLC важно оперативно провести диагностику и принять меры по восстановлению его работоспособности, чтобы минимизировать влияние на производственные процессы и безопасность.

Модель крана: DMC DDKC-3026-00 (Dongnam Marine Crane)

Рекомендую также почитать статьи о других поломках грузовых кранов:

1. Работа электромеханика на судах с кранами. Что чаще всего выходит из строя на грузовых кранах? 
2. Грузовой кран не поворачивается. Поиск и устранение неисправности 
3. Медленно идет на вира. Грузовой кран не работает. Поиск и устранение неисправности 
4. Motor Fault на кране. Поиск и устранение неисправности 
5. Низкая изоляция 440 В при работе провизионного крана 
6. Temperature controller. Замена и настройка температурного контроллера на грузовом кране 
7. Кран сам идет на майна. Поиск и устранение неисправности