عیب‌ یابی پی ال سی زیمنس

عیب‌ یابی پی ال سی زیمنس، از تشخصی تا راه حل

عیب‌ یابی پی ال سی زیمنس در محیط‌هایی که به اتوماسیون صنعتی مجهز هستند اهمیت زیادی دارد. PLC یا کنترل‌کننده منطقی قابل برنامه‌ریزی یکی از پرکاربردترین سیستم‌های اتوماسیون صنعتی است. این دستگاه قلب تپنده یک فرآیند تولیدی است و نقش مهمی در هدایت و کنترل فرآیندها،، ماشین‌آلات و سیستم‌های پیچیده دارد. امکان برنامه‌ریزی و مقاوم بالا، امکان مدیریت ورودی و خورجی‌ها و ارتباطات شبکه‌ای بخشی از قابلیت‌های یک دستگاه پی ال سی هستند. با این حال، مانند هر سیستم الکترونیکی دیگری، PLCهای زیمنس هم در بعضی موارد با مشکلات فنی روبرو می‌شوند که باعث توقف عملیات، کاهش بهره‌وری و یا حتی آسیب به تجهیزات می‌شود. برای عیب‌یابی پی‌ال‌سی زیمنس باید اجزای فیزیکی مثل منبع تغذیه، ماژول‌های ورودی و خروجی و پردازنده مرکزی بررسی شوند. در ادامه این مقاله با ما همراه باشید تا با آموزش عیب‌یابی پی ال سی زیمنس، خطای BF در PLC، خطای SF در PLC زیمنس و راه‌های برطرف کردن آنها آشنا شوید.

برای خرید انواع محصولات مورد نیاز برای راه اندازی سیستم اتوماسیون صنعتی می‌توانید به تیاش ولتاژ مراجعه کنید. تیاش ولتاژ به عنوان نماینده فروش PLC زیمنس آلمان تمامی محصولات این شرکت از قبیل پی ال سی سری S7-400 انواع کارت حافظه و دیگر قطعات مورد نیاز برای یک سیستم اتوماسیون صنعتی را با کیفیت بالا و قیمت مناسب به بازار عرضه می‌کند. ۰۹۱۲۸۰۴۷۲۷۶

 

روش‌های عیب‌یابی پی ال سی زیمنس

همانطور که گفتیم PLCها از مهمترین ابزار برای راه اندازی یک اتوماسیون صنعتی هستند که در انواع مختلفی مثل پی ال سی سری S7-400، سری S7-300 و سری 1200 و 1500 تولید و به بازار عرضه می‌شوند. برای نگهداری درست و اصولی از این دستگاه‌ها باید با روش‌های عیب‌یابی آنها آشنا باشید. روش‌های عیب‌یابی PLC زیمنس را می‌توان به دو دسته کلی سخت‌افزاری و نرم‌افزاری تقسیم کرد. برای عیب‌یابی سخت‌افزاری باید اجزایی مثل کابل، اتصالات و ماژول‌ها بررسی شوند. مثلا اگر دستگاه روشن نمی‌شود اول باید منبع تغذیه را چک کنید. در روش نرم‌افزاری نیز از ابزارهای تشخیصی برای نظارت روی برنامه‌ها و پیدا کردن خطاها استفاده می‌کنند. در ادامه این دو روش را مفصل‌تر توضیح می‌دهیم:

عیب‌یابی سخت افزاری PLC زیمنس

عیب‌یابی سخت‌افزاری یعنی بررسی اجزای فیزیکی PLC مانند منبع تغذیه، کابل‌ها، ماژول‌های ورودی/خروجی و اتصالات. سیستم به دلیل مشکلات سخت‌افزاری متوقف شده یا رفتارهای عجیب نشان می‌دهد. برای عیب‌یابی سخت‌افزاری معمولا باید این مراحل را انجام دهید:

• بررسی منبع تغذیه: منبع تغذیه قلب PLC است و هرگونه مشکل در آن می‌تواند کل سیستم را متوقف کند. اول باید ولتاژ ورودی را با مولتی‌متر اندازه بگیرید و مطمئن شوید در محدوده مجاز است. نوسانات ولتاژ یا افت بیش از حد می‌تواند ناشی از بار اضافی، کابل‌های معیوب یا خرابی منبع تغذیه باشد.
• بازرسی کابل‌ها و اتصالات: کابل‌های شل و آسیب‌دیده یا کابل‌هایی که درست وصل نشده‌اند هم یک دلیل سخت‌‌افزاری هستند. تمامی کابل‌های متصل به دستگاه را بررسی کنید. برای تست کابل‌ها و عملکرد درست آنها از مولتی‌متر استفاده کنید و مطمئن شوید که هیچ اتصال کوتاهی وجود ندارد. کانکتورها هم باید محکم باشند.
• تست ماژول‌های ورودی/خروجی: اگر ورودی یا خروجی خاصی کار نمی‌کند، ممکن است ماژولش خراب باشد. با استفاده از ابزارهای تشخیصی در نرم‌افزار، ماژول را تست کنید تا ببینید آیا سیگنال‌ها به درستی دریافت یا ارسال می‌شوند. در صورت لزوم، ماژول را با یک ماژول سالم تعویض کنید.

 

عیب‌یابی پی ال سی زیمنس، مشکلات نرم‌افزاری

در عیب‌یابی پی ال سی زیمنس به روش نرم‌افزاری برنامه موجود روی دستگاه را با استفاده از نرم‌افزارهایی مثل TIA Portal بررسی می‌کنند. این برنامه لاجیک برنامه را بررسی کرده و خطاها را شناسایی می‌کند. این روش شامل سه رویکرد اصلی است: تشخیص گام‌به‌گام با اتصال به PLC در حالت آنلاین، بررسی چراغ‌های LED روی CPU (مانند SF یا BF) و استفاده از Diagnostic Buffer برای یافتن کدهای خطا. روش مقایسه‌ای وضعیت فعلی سیستم را با یک حالت سالم مقایسه می‌کند تا خطاهای آدرس‌دهی یا لاجیک را پیدا کند این ویژگی برای پروژه‌های بزرگ اهمیت زیادی دارد. شبیه‌سازی با ابزار S7-PLCSIM امکان تست برنامه در محیط مجازی را فراهم می‌کند. این فرآیند خطاهای پیچیده را به سرعت تشخیص داده و با اقدام به موقع زمان توقف خط تولید را به حداقل می‌رساند.

نحوه عیب‌یابی پی ال سی زیمنس با Simatic Manager

سیماتیک منیجر یک ابزار قدرتمند برای مدیریت پروژه‌ها و عیب‌یابی پی ال سی زیمنس است. برای شروع، پروژه را باز کنید و به حالت آنلاین بروید. این ابزار وضعیت CPU، ماژول‌ها و برنامه را نمایش می‌دهد. ابتدا، از بخش تشخیصی برای بررسی وضعیت سیستم استفاده کنید. اگر مشکلی مانند خطای ارتباطی وجود داشته باشد، سیماتیک منیجر کد خطا را نشان می‌دهد. در موارد پیچیده، سیماتیک منیجر امکان بارگذاری مجدد برنامه یا ریست CPU را فراهم می‌کند. برای مثال، اگر برنامه متوقف شده باشد، از گزینه Force برای تست ورودی‌ها استفاده کنید. این ابزار با رابط کاربری ساده، عیب‌یابی را برای کاربران عام نیز قابل دسترس می‌کند. برنامه سیماتیک منیجر چهار تب اصلی و مهم برای عیب‌یابی پی ال سی زیمنس دارد که در ادامه بررسی می‌کنیم:

 

عیب‌یابی PLC زیمنس با کراس رفرنس

کراس رفرنس ابزاری است که روابط بین متغیرها و بلوک‌های برنامه را نشان می‌دهد. این ابزار برای یافتن مشکلات لاجیک مفید است. برای استفاده، پروژه را باز کرده و کراس رفرنس را فعال کنید و موارد زیر را انجام دهید:

بررسی روابط متغیرها: اگر یک خروجی کار نمی‌کند، کراس رفرنس نشان می‌دهد که کدام بلوک‌ها از آن متغیر استفاده می‌کنند. این توضیح کمک می‌کند تا بفهمید آیا مشکل از تعریف متغیر است یا از لاجیک برنامه. برای نمونه، اگر متغیری در چندین بلوک استفاده شود، کراس رفرنس لیستی از همه موارد را ارائه می‌دهد تا بتوانید مشکل را پیدا کرده و برنامه را اصلاح کنید.

تشخیص تداخل‌ها: در برنامه‌های بزرگ، تداخل بین متغیرها رایج است. کراس رفرنس این تداخل‌ها مشخص می‌کند و به شما اجازه اعمال تغییرات را می‌دهد. این ابزار زمان عیب‌یابی را کاهش می‌دهد چون نیازی نیست شما به صورت دستی خطاهای متغیرها را جستجو کنید و یک نمای کلی به شما نشان می‌دهد.

عیب‌یابی PLC زیمنس با Call Structure

کال استراکچر نشان می‌دهد که چه بلوکی در برنامه‌نویسی استفاده شده است. اگر بلوکی استفاده نشده باشد کال استراکچر آن را نشان می‌دهد. این برنامه اطلاعاتی از قبیل تعداد دفعات استفاده از SFC، تعداد دفعات استفاده از FB، تعداد دفعات استفاده از OB و تعداد دفعاتی که OB در SFC یا FB به کار رفته است را به ما می‌دهد.

عیب‌یابی پی ال سی زیمنس با Assignment List

اساینمنت لیست یکی از ابزارهای کلیدی در نرم‌افزارهای برنامه‌ریزی PLC زیمنس است که آدرس‌های ورودی و خروجی به ماژول‌های سخت‌افزاری را نشان می‌دهد. با استفاده از این ابزار کاربر می‌تواند خیلی سریع مشکلات مرتبط با آدرس‌دهی اشتباه یا تداخل آدرس‌ها را پیدا کرده و آنها را درست کند. اگر یک ورودی یا خروجی به درستی کار نکند، اساینمنت لیست می‌تواند به شما کمک کند تا ببینید آیا آدرس موردنظر به درستی به ماژول مربوطه داده شده یا نه. این ابزار به ویژه در پروژه‌های بزرگ و پیچیده که تعداد زیادی ورودی و خروجی وجود دارد، می‌تواند بسیاری از مشکلات سیستم را با کمترین میزان توقف خط تولید حل کند.

عیب‌یابی PLC زیمنس با Dependency Structure

دیپندنسی استراکچر ابزاری است که وابستگی‌های بین بلوک‌های برنامه در PLC را به صورت گرافیکی نمایش می‌دهد. این ابزار در برنامه‌های مدولار که از چندین بلوک عملکرد یا بلوک‌ داده تشکیل شده‌اند، نقش مهمی در عیب‌یابی پی‌ ال سی زیمنس دارد. با استفاده از این ابزار، می‌توانید ببینید که چطور هر تغییری که در یک بلوک ایجاد می‌شود روی بلوک‌های دیگر تاثیر دارد. این ویژگی برای پیدا کردن مشکلات زنجیره‌ای مناسب است. این ابزار با نمایش گرافیکی روابط، به شما امکان می‌دهد تا مسیر داده‌ها را از یک بلوک به بلوک دیگر ردیابی کنید و نقاطی که ممکن است خطا ایجاد کنند را پیدا کنید. این فرآیند به ویژه در پروژه‌های بزرگ که تعداد زیادی بلوک وابسته وجود دارد، زمان عیب‌یابی را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد.

 

عیب‌یابی منبع تغذیه پی ال سی زیمنس

منبع تغذیه یکی از اجزای حیاتی PLC است که انرژی موردنیاز برای عملکرد صحیح CPU، ماژول‌های ورودی/خروجی و سایر اجزا را تامین می‌کند. اگر منبع تغذیه دچار مشکل شود، کل سیستم ممکن است متوقف شود یا رفتار غیرقابل پیش‌بینی از خود نشان دهد. در عیب‌یابی پی ال سی زیمنس اولین کاری که انجام می‌دهید باید بررسی منبع تغذیه باشد. اول از همه باید ولتاژ ورودی را با مولتی‌متر چک کنید که در محدوده مجاز باشد اگر ولتاژ در محدوده نباشد نشان دهنده خرابی منبع تغذیه یا اعمال بار اضافی روی آن است. کابل‌های خراب و فرسوده باعث افت ولتاژ می‌شوند پس حتما کابل‌ها و اتصالات را چک کنید که شل و معیوب نباشند. همچنین برای جلوگیری از اتصال کوتاه از ابزار‌های عایق‌بندی مناسب استفاده کنید.

خطای منبع تغذیه به دلیل حساسیت به نوسانات ولتاژ در محیط‌های صنعتی کوچک در پی ال سی سری S7-1200 بیشتر اتفاق می‌افتد. ۰۹۱۲۸۰۴۷۲۷۶

عیب‌یابی CPU پی ال سی زیمنس

CPU به عنوان مغز PLC، مسئولیت اجرای برنامه و مدیریت تمام عملیات سیستم را بر عهده دارد. در صورتی که این قطعه دچار مشکل شود کل سیستم متوقف می‌شود یا رفتار غیرمنتظره از خودش نشان می‌دهد. برای عیب یابی پردازنده زیمنس باید چراغ‌های LED روی سیستم را چک کنید.  مثلا روشن شدن چراغ SF (System Fault) نشان‌دهنده وجود یک خطای سیستمی است مثل مشکل در لاجیک برنامه یا خرابی سخت‌افزاری. برای شناسایی علت، باید لوگ‌های تشخیصی را در نرم‌افزار بررسی کنید. این لوگ‌ها کدهای خطا را نشان می‌دهند و به کمک آنها می‌توانیم مشکل را پیدا کنید. این مشکل در مدل‌های قدیمی مثل پی ال سی سری S7-300 به دلیل مشکلات سخت‌افزاری بیشتر مشاهده می‌شود.

اگر برنامه پی ال سی متوقف شده یا سی پی یو به درستی کار نمی‌کند یک بار ریست کردن سیستم می‌تواند آن را درست کند. با این کار تنظیمات CPU را به حالت پیش‌فرض برمی‌گردانید. موقع ریست کردن مراقب باشید که از برنامه‌ها بکاپ تهیه کرده باشید. اگر مشکل با ریست کردن حل نشدن ممکن است نیاز به تعویض کامل سی پی یو داشته باشید.

 

عیب‌یابی پی ال سی زیمنس، خطاهای ورودی

خطاهای ورودی زمانی رخ می‌دهند که PLC سیگنال‌های نادرست بگیرد یا اصلا هیچ سیگنالی از سنسورها یا دستگاه‌های ورودی دریافت نکند. سیم‌کشی نادرست، مشکل در سنسورها یا تنظیمات غلط می‌توانند باعث بروز خطاهای ورودی شوند. اول سیم‌کشی‌ها، کابل‌ها و اتصالات را بررسی کنید که معیوب یا شل نشده باشند. اتصالات شل را محکم کرده و کابل‌های معیوب را عوض کنید. اگر سیم‌کشی‌ها مشکلی ندارند ممکن است مشکل از سنسورها باشد. با استفاده از ابزار Force در نرم‌افزار، می‌توانید ورودی را به صورت دستی تست کنید تا ببینید آیا PLC سیگنال را دریافت می‌کند یا نه. اگر سنسور سیگنال تولید نمی‌کند، آن را عوض کنید.

عیب‌یابی پی ال سی زیمنس، خطاهای خروجی

وقتی ماژول‌های خروجی دستگاه پی ال سی سیگنال‌های مورد انتظار را به دستگاه‌های خارجی مثل رله‌ها یا موتورها نمی‌رسانند حتما خطای خروجی رخ داده است. این خطا می‌تواند به دلیل مشکلات سخت‌افزاری یا لاجیک برنامه باشد. بار بیش از حد روی خروجی‌ها می‌تواند باعث سوختن رله یا ماژول خروجی شود. برای مثال اگر یک موتور بیش از حد مجاز جریان بکشد ممکن است باعث آسیب به ماژول خروجی شود. برای رفع این مشکل بار متصل به خروجی را بررسی کنید تا در محدوده مجاز ماژول باشد. اگر بار در محدوده مجاز است شاید مشکل از خود ماژول باشد. به کمک ابزارهای تشخصی خود پی ال سی ماژول را تست کنید تا ببینید سیگنال را درست تولید می‌کند یا نه. در صورت خرابی ماژول باید آن را تعویض کنید.

در صورتی که از پی ال سی سری S7-1500 در محیط‌های بزرگ‌تر استفاده می‌کنید احتمال اینکه به دلیل بارهای الکتریکی بالا با این خطا بیشتر مواجهه شوید وجود دارد. ۰۹۱۲۸۰۴۷۲۷۶

 

خطای BF در PLC

خطای BF یا Bus Fault نشان‌دهنده مشکل در ارتباط باس، مانند PROFINET یا Profibus، است. این خطا زمانی رخ می‌دهد که PLC نمی‌تواند با ماژول‌ها یا دستگاه‌های شبکه ارتباط برقرار کند. برای عیب‌یابی پی ال سی زیمنس وقتی با خطای بی اف مواجه می‌شوید اول کابل‌های شبکه را بررسی کنید که معیوب یا شل نباشند. در صورت مشکل داشتن کابل‌ها آنها را عوض کنید و با کابل سالم دوباره تست کنید. گاهی وجود نویز الکتریکی در محیط روی عملکرد کابل‌ها تاثیر دارند پس بررسی کنید که محیط نویز نداشته باشد. در صورتی که IP را به درستی تنظیم نکرده باشید خطای BF ظاهر می‌شود. تنظیمات شبکه را در نرم‌افزار بررسی کنید و مطمئن شوید که تمام آدر‌س‌ها درست هستند و با هم تداخل ندارند. برای PROFINET، پورت TCP 102 باید باز باشد. اگر فایروال فعال است، آن را غیرفعال کنید یا به این پورت دسترسی بدهید.

خطای SF در PLC زیمنس

خطای SF یا System Fault نشان‌دهنده یک مشکل سیستمی در PLC است، این مشکل می‌تواند منشا نرم‌افزاری یا سخت‌افزاری داشته باشد. این خطا معمولاً با روشن شدن چراغ SF روی CPU خودش را نشان می‌دهد. اولین گام برای عیب‌یابی خطای SF، بررسی لوگ‌های تشخیصی در نرم‌افزار است. این لوگ‌ها کدهای خطا را به شما نشان می‌دهند و در شناسایی مشکل به شما کمک می‌کنند. بعد از دیدن کد خطا آن را با مستندات دستگاه تحلیل کنید و بعد برای رفع آن اقدام کنید.

 

انواع خطاهای PLC زیمنس

در جدول زیر می‌توانید خلاصه‌ای از انواع خطاهای پی ال سی زیمنس، علت بروز و راه‌حل‌های پیشنهادی برای رفع آنها را ببینید:

نوع خطا	توضیح	علل احتمالی	راه‌حل پیشنهادی
خطای منبع تغذیه (Power Supply Error)	PLC به دلیل مشکل در منبع تغذیه روشن نمی‌شود یا به طور متناوب خاموش می‌شود.	ولتاژ ناپایدار، اتصالات شل، خرابی منبع تغذیه.	با مولتی‌متر ولتاژ ورودی (معمولاً 24V DC) را بررسی کنید. اتصالات را محکم کرده و در صورت لزوم منبع تغذیه را تعویض کنید. اطمینان حاصل کنید که بار اضافی روی منبع وجود ندارد.
خطای CPU (System Fault – SF)	چراغ SF روی CPU روشن است و نشان‌دهنده مشکل سیستمی است.	خطا در لاجیک برنامه، حافظه پر، یا خرابی سخت‌افزاری CPU.	لوگ‌های تشخیصی را در نرم‌افزار بررسی کنید. ریست نرم‌افزاری انجام دهید. اگر مشکل ادامه داشت، برنامه را مجدداً بارگذاری کنید یا CPU را تعویض نمایید.
خطای ورودی (Input Error)	ورودی‌ها سیگنال‌های نادرست یا هیچ سیگنالی دریافت نمی‌کنند.	سیم‌کشی معیوب، سنسور خراب، یا آدرس‌دهی نادرست.	سیم‌کشی را بررسی کنید. با استفاده از ابزار Force در نرم‌افزار، ورودی را تست کنید. سنسور معیوب را تعویض کرده و آدرس‌دهی را در لیست تخصیص بررسی کنید.
خطای خروجی (Output Error)	خروجی‌ها فعال نمی‌شوند یا رفتار نادرستی دارند.	بار بیش از حد، رله یا ماژول خراب، یا لاجیک نادرست.	بار متصل به خروجی را بررسی کنید. ماژول خروجی را با ابزار تشخیصی تست کنید. در صورت نیاز، ماژول را تعویض کرده و لاجیک برنامه را بررسی کنید.
خطای ارتباطی (Bus Fault – BF)	ارتباط بین PLC و ماژول‌ها یا شبکه قطع شده است.	کابل‌های معیوب، تنظیمات نادرست IP، یا تداخل شبکه.	کابل‌های PROFINET یا Ethernet را بررسی کنید. تنظیمات IP را با نرم‌افزار تطبیق دهید. فایروال را غیرفعال کرده یا پورت TCP 102 را باز کنید.
خطای دلتا (Delta Error)	تغییرات ناگهانی و غیرمنتظره در داده‌ها یا سیگنال‌ها رخ می‌دهد.	تغییرات سریع ورودی‌ها، لاجیک ناپایدار، یا نویز الکتریکی.	با ابزار Trace، تغییرات سیگنال را ردیابی کنید. شرط‌های حفاظتی به برنامه اضافه کنید و منابع نویز را حذف کنید.
خطای حافظه (Memory Error)	PLC نمی‌تواند برنامه را بارگذاری کند یا داده‌ها را ذخیره نماید.	حافظه پر، کارت حافظه معیوب، یا خطای نرم‌افزاری.	حافظه را پاک کنید یا کارت حافظه را تعویض کنید. برنامه را مجدداً بارگذاری کرده و از سازگاری نسخه نرم‌افزار اطمینان حاصل کنید.
خطای ماژول I/O (I/O Module Error)	ماژول‌های ورودی/خروجی پاسخ نمی‌دهند یا سیگنال‌های نادرست ارسال می‌کنند.	اتصالات شل، ماژول خراب، یا تنظیمات نادرست.	اتصالات را بررسی کنید. با ابزار تشخیصی نرم‌افزار، ماژول را تست کنید و در صورت لزوم آن را تعویض کنید. تنظیمات سخت‌افزاری را بازبینی کنید.

پایان‌بندی درباره عیب‌یابی پی ال سی زیمنس

فرآیند عیب‌یابی پی ال سی زیمنس نیازمند دقت و دانش فنی است. برای این کار شما باید با انواع خطاها و علت آنها آشنا باشید. این خطاها معمولا یا منشا نرم‌افزاری دارند یا سخت‌افزاری و برای رفع هرکدام باید رویکرد خاصی را به کار ببرید. در این مقاله به توصیف بعضی از مهمترین خطاها و روش‌های عیب‌یابی پی ال سی زیمنس پرداختیم.  برای خرید انواع دستگاه‌های پی ال سی برند آلمانی زیمنس می‌توانید با تیاش ولتاژ تماس بگیرید. تیاش ولتاژ تمامی محصولات این شرکت را با کیفیت بالا و قیمت مناسب به همراه آموزش و پشتیبانی فنی به بازار عرضه می‌کند. ۰۹۱۲۸۰۴۷۲۷۶

سوالات متداول

چرا PLC زیمنس روشن نمی‌شود؟

مشکل معمولا از منبع تغذیه است. ولتاژ ورودی را با مولتی‌متر چک کنید، اتصالات را بررسی کنید و در صورت نیاز منبع تغذیه را تعویض کنید.

علت خطای ورودی چیست؟

معمولا به دلیل سیم‌کشی معیوب، سنسور خراب یا آدرس‌دهی نادرست است.

چرا حافظه PLC پر می‌شود؟

ممکن است کارت حافظه معیوب یا حافظه پر باشد. حافظه را پاک کنید، در صورت نیاز از کارت حافظه با ظرفیت بیشتر استفاده کنید و بررسی کنید که کارت حافظه با نسخه نرم‌افزار سازگاری داشته باشد.