Když PLC o něčem neví

Případy pro poučení
Vždy se najde situace, se kterou se buď nepočítalo, nebo se ignoroval některý provozní předpis. Každá nová zkušenost jen potvrzuje fakt, že nikdo si nikdy nemůže říct, že nikdy nelze program prohlásit za hotový a bez nutnosti dalších změn.

Velmi nebezpečné je uvádění do provozu velkých plynových kotlů. Ty mají svoje striktní předpisy na posloupnost činností a žádnou toleranci k výpadkům signálů. Požadovaná kvalita HW a SW vede na řešení s Safety&Security programováním "F". Základní funkcí při jakémkoliv nežádoucím podnětu je zhasnutí plamene a zavření hlavního uzávěru plynu. Po několika pokusech o zapálení hořáku (tomu předchází vždy úspěšná sekvence s odvětráváním a spuštěním odtahu vzduchu) se stále nepodařilo získat signál hoření plamene, ale plyn přitom zjevně ubýval. Hledala se chyba v zapalování.

Zvláštním příznakem po příchodu k hořáku bylo, že byl dostatečně teplý. Pokus v místním řízení o zapálení byl úspěšný i se signalizací na panelu rozvaděče. Na obrazovce ve velínu se ale tato informace nezobrazila, což byl klíč k hledání příčiny neúspěšného zapalování. Pomocný kontakt signalizace plamene pro vizualizaci byl připojen k jinému zdroji napětí než kontakt pro místní hořákové ovládání a společná svorka neměla správné spojení do PLC. Přímé měření na pomocném kontaktu bylo v pořádku, protože se smyčka voltmetru uzavírala přes konstrukci hořáku.

Po určité době provozu se projevilo nevhodné zapínání a vypínání pohonu podle naměřené teploty, která ale podle všeho nebyla tak velká jak by měla. Čidlo teploty se při měření chovalo správně, ale to byl samozřejmě provoz vypnutý. Testování funkce simulováním hodnoty také neukázalo žádnou chybu v logice programu, takže nezbývalo než najít shodu ve vnějších podmínkách při vzniku chyby.

V prvním případě se vše odehrávalo v přibližně stejném čase, ale ne každý den, takže když se přidala informace o slunečním svitu, bylo řešení vhodným zakrytováním teploměru dále od čidla úspěšné. Klasický černý kryt v blízkosti prostorového čidla se ohřál a ovlivňoval teplotu v době, kdy střešním oknem na něj plnou silou svítilo slunce. Provozní testy probíhaly v sychravém jarním počasí a tato závada se tedy neprojevila.

Druhý případ byl naopak realizován v létě a tak až na podzim se reklamoval zbytečný chod ventilátoru chodby. Zde se podařilo zjistit příčinu hned poté, co byl vidět nově instalovaný bojler za stěnou umývárny. Teplo se přenášelo od tělesa přes nosník na čidlo teploty na druhé straně stěny. Přemístěním čidla byla obnovena bezchybná činnost ventilátoru. Pozdější doplňování technologie bývá častou příčinou zkreslení dat, a tím zhoršení funkčnosti zařízení. U strojů je tedy nutné provádět testy po každé změně, která by se mohla případně projevit na jeho funkci.

Po mnoha letech bezproblémové funkce se při preventivní prohlídce rozvaděče s PLC a kartami analogových vstupů následně zjistilo, že některé z hodnot jsou falešné – ukazují posunutou hodnotu proti skutečnosti. Výměna karty pomohla, ale po čase se situace opakovala. Podezření na poškozené propojení, svody a další mechanické závady se nepotvrdilo, ale souvislost vzniku poruchy s prováděním prevence naopak ano.

Základem prevence je otevření rozvaděčové skříně v místnosti, kam při rekonstrukci čerpadel přibylo několik výkonných měničů. Narušení odstínění otevřením dveří rozvaděče stačilo na indukci dostatečnou pro nefatální poškození analogové karty, přesněji kalibrační paměti pro dolní rozsah karty. Někdy je nutné nevěřit deklarovanému rušení z plasty uzavřeného obalu měniče a zavřít je do kovových skříní.

Testy vibrací čerpadel s motorem jsou zpravidla realizovány při odstaveném výrobním provozu a proběhnou bez potíží. Občas se ale stane, že za plného provozu dojde k výpadku čerpadla vlivem vibrace, i když není v pracovní oblasti, kde k ní obvykle dochází. Reklamace a výměna detektoru nebyla úspěšná, k nežádoucímu odstavení docházelo náhodně bez zjevné příčiny. Sledování signálu z detektoru ale potvrdilo, že i kabeláž je správná, protože skutečně detektor tuto vysokou hodnotu hlásí.

Je důležité si uvědomit, že použití konstrukčních prvku budovy pro uchycení parního potrubí časem ztratí tuhost, takže se vibrace od ní projeví jako chvění detektoru vzhledem k čerpadlu – relativita pohybu v praxi.

Hlavním kritériem bezpečného provozu je fungující systém ochran. Jednou z nich je u kotlů i cirkulace vody pro zamezení vzniku nebezpečné páry v potrubí vody ohřívané kotlem. Proto se bezpečnostní vypínač (Total Stop) v prostoru mimo kotel nevztahuje na cirkulační čerpadlo. Při realizaci akce se spojily všechny obvody Total Stopů do společného okruhu a při prvním ostrém využití tohoto tlačítka se přehřátý kotel pokoušel změnit polohu.
Pokud by si programátor této změny měl šanci všimnout, určitě by věděl, že pro tuto situaci má připravenu sjížděcí sekvenci povelů pro vychlazení kotle.

Seznam případů ke studiu je velmi rozsáhlý a pro bezpečný provoz zařízení je základním studijním materiálem zkušenost ze života. Splnění požadavků projektanta se znalostí podstaty zařazení stroje do bezpečnostní kategorie (EN 954-1, EN 60204-1) a realizace kategorie zastavení zajišťuje jistotu maximální ochrany lidí i majetku. Samotné uvádění do provozu nebo revize je nejnebezpečnější fází před předáním stroje obsluze do běžného užívání. Vždy je ale nutno brát zřetel na to, že i nejkomplexnější test neodhalí vše, čeho je (ne)schopný člověk schopen dosáhnout.

Luděk Zimmermann COLSYS - AUTOMATIK, a.s.

Tato přednáška je ukázkou sborníku přednášek č. 40.

Sborník je již jen v elektronické podobě.

Cena sborníku v elektronické podobě je 140,-Kč, pro členy Clusteru 100,-Kč

Pokud máte o sborník zájem, můžete si ho objednat níže uvedeným formulářem!