В понедельник нам позвонили с упаковочного завода по поводу розливной машины, которая отказывалась запускаться примерно в одной из трёх смен. К тому моменту, как их электрик добрался до распределительного щита, машина уже снова заработала — так обычно и бывает в подобных случаях. Он подключил мультиметр к контактам кнопки запуска, услышал звуковой сигнал, подтверждающий наличие проводимости, и сообщил, что переключатель в порядке. Начальник производства с этим не согласился. Светодиод входа ПЛК на тех же прессах оставался погасшим, и машина не обращала внимания на то, что показывал мультиметр.
Оба инструмента показывали правду. Просто они давали ответы на разные вопросы, и вытекающий из этого аргумент в той или иной форме доходит до нас несколько раз в месяц.
Речь идет о 22-миллиметровом промышленном контактном блоке с кнопками, предназначенном для подачи сигнала низкого напряжения на электронные входы: платы ПЛК, терминалы управления приводами, входы счетчиков. Коммутация осуществляется на уровне сигнала, а не путем возбуждения катушки. Нижеприведенная информация носит скорее диагностический, чем предписывающий характер, и, поскольку компания ACXION производит эти переключатели, в том числе варианты с позолоченными контактами, это ответ поставщика на вопрос, который постоянно задают наши собственные клиенты.
Как на самом деле работает сигнализатор непрерывности
Режим проверки целостности цепи не измеряет только саму цепь. Он измеряет цепь вместе с самим измерительным прибором. Внутри прибора находится источник сигнала, мощность которого превышает любой сигнал, который когда-либо может подаваться на вход вашего ПЛК. Пропустите этот сигнал через тонкую оксидную пленку — и звуковой сигнал зазвучит. Оксидная пленка толщиной в несколько молекул проводит ток достаточно хорошо, чтобы удовлетворить требования измерительного прибора, и достаточно плохо, чтобы «заморить голодом» цифровой вход.
Вход ПЛК по своей природе является более слабым элементом. Его напряжение составляет 24 В, а на платах высокой плотности — иногда 12 или 5 В; при считывании он потребляет несколько миллиампер, причем некоторые модули осуществляют дискретную выборку, а не непрерывное потребление тока. Напряжение, необходимое для пробивания поверхностной пленки, очень мало, а ток, способный её расплавить, также очень мал.
Итак, прибор издает звуковой сигнал при замыкании контактов, через которые входной сигнал не проходит. Никто не лжет. Одна и та же пленка — два разных вердикта. Разногласие реальное, а не следствие неисправности.
Доверяйте входным данным, а не показаниям прибора
Самый дешевый и надежный тест занимает десять секунд и не требует никаких инструментов. Попросите кого-нибудь нажать кнопку. Следите за светодиодом на плате. Оставьте измерительный прибор в сумке. Загорается каждый раз? Переключатель в порядке. Проверьте последующие элементы цепи. Мигает или пропускает одно нажатие из двадцати? Этот контакт ненадёжен, и никакие показания сопротивления, полученные на неработающей панели, не заставят меня изменить своё мнение по этому поводу.
Следующий шаг — напряжение, а не сопротивление. Убедитесь, что цепь находится под напряжением, подключите измеритель между входом и общим выводом, а затем нажмите кнопку. Посмотрите, какое значение показывает плата. Половина напряжения питания там, где вы ожидали увидеть полное значение. Одно только это число, как правило, ставит точку в споре. Все еще не уверены, какая сторона виновата? Удерживайте кнопку нажатой и закоротите два проводника на плате. Если светодиод не загорается, значит, проблема в переключателе или проводке.
Самый дорогостоящий вариант развития событий — это когда кто-то проверяет сопротивление на изолированной панели, объявляет, что выключатель исправен, и приступает к замене входных плат. Мы не раз были свидетелями того, как поступал заказ на закупку, когда настоящая неисправность уже была устранена за пять минут с помощью простой очистки.
Цифра, на которую почти никто не обращает внимания
У каждого контакта есть как нижний, так и верхний предел. Если ток или напряжение опускаются ниже определённого значения, плёнка не очищается. Ни при соприкосновении контактов, ни под действием напряжения на границе раздела. У этого предела есть название: минимальный ток переключения, минимальное напряжение переключения. Эти значения указаны в таблице технических характеристик, на несколько строк ниже цифр, которые все обычно приводят.
Наша собственная линейка продукции прошла типовые испытания в соответствии со стандартами IEC 60947-5-1 и GB/T 14048.5, и оба предельных значения указаны в каталоге, а не оставлены для самостоятельного вывода. Серебро и серебро-никель прекрасно работают при обычных управляющих напряжениях. Именно поэтому они являются стандартом и никто о них даже не задумывается. При напряжении 110 В или 240 В само напряжение удаляет повседневный окислительный налет. Подключите тот же контакт к логическому входу с напряжением 5 В, и никаких самоочищающих свойств не проявится.
Именно это относится к варианту с золотом. Золото не образует оксидов, поэтому сигналу с низкой энергией нечего преодолевать, и оно остается стабильным при работе в сухом контуре в течение неограниченного времени. Оно мягкое и не подходит для высоких пусковых токов, поэтому мы рассматриваем его как материал для сигнальных цепей, а не как универсальное улучшение. Серия XH2 предлагается с контактами из сплава серебра и никеля, чистого серебра или посеребренного никеля, и материал указывается при оформлении заказа. Мы проводим краткий тест: какое напряжение и какой ток испытывает этот контакт в процессе эксплуатации? Все, что измеряется в миллиамперах, должно быть выполнено из золота. Для логических схем с низким током наши 1 кнопочный переключатель с грибовидной головкой, мгновенного действия — это модель, которую мы обычно поставляем с золотыми, а не серебряными контактами. Коды моделей для каждого материала контактов приведены в каталогах XH2 и LA135 на сайте страница загрузок.
Один инженер по техническому обслуживанию описал эту проблему лучше, чем это удается сделать в любом техническом паспорте. По его словам, его станок работал, когда ему заблагорассудится. Именно так и выглядит прерывистая контактная пленка, если смотреть со стороны оператора.
Две механические причины, которые «носят один и тот же костюм»
Даже изношенный блок может по-прежнему работать исправно. Щелчок, который ощущается пальцем, в основном обусловлен работой механизма головки привода, а не изменением состояния контактов, поэтому четкий щелчок мало что говорит о состоянии задней части узла. Как только внутренняя пружина теряет упругость, плунжер перемещается без достаточного давления, необходимого для надежного замыкания, и более сильное нажатие устраняет проблему только для данного нажатия, но не для следующего.
Еще одной причиной неисправности является сборка. Контактный модуль, который так и не был полностью установлен на монтажную раму, приводит к тому, что привод не доходит до исходного положения на миллиметр. Сборка выполняется вручную, проходит проверку на верстаке, но при вибрации на станке устройство начинает работать некорректно. В серии XH2 треугольные метки на головке и раме совпадают, когда сборка выполнена правильно, и проверка занимает всего секунду. Если износился сам блок, замена только блока выгоднее, чем замена всего устройства, и запасные блоки указаны рядом с комплектными узлами в разделе кнопочные переключатели.
Режим «шесть утра»
У пленки с прерывистым режимом работы есть «любимое» время суток. Определяющим фактором является влажность, и наша линейка XH2 рассчитана на работу при относительной влажности до 95 процентов при температуре 25 градусов по Цельсию без образования конденсата. Конденсат нарушает это условие. Ночью температура панели приближается к точке росы. Первая смена начинается с влажных контактов. К десяти часам всё прогревается, и неисправность исчезает. Сбои, сгруппированные вокруг момента первого запуска в течение дня, указывают на шкаф, а не на кнопку. Обычно проблему устраняют нагреватели или вентиляционное отверстие. Замена выключателя не помогает. В нашей предыдущей статье о Расчет мощности антиконденсационного обогрева для шкафов проанализируйте цифры, если эта закономерность совпадает с вашей.
Пришлите нам подобный запрос, и нам понадобятся четыре сведения: что переключают контакты, при каком напряжении, каков примерный потребляемый ток на входе и установлено ли между ними реле. Эти четыре ответа обычно позволяют подобрать нужную деталь с первого раза.
Счетчик, как бы то ни было, в тот понедельник не обманывал. Он сам ответил на свой вопрос, показав собственное значение тока, и дал честный ответ. А если спросить, что видит входной датчик при находящейся под напряжением цепи, то устройство, которое работает, когда ему вздумается, снова превращается в обычный деталь с нужным для данной задачи покрытием.