PLC 모듈 고장의 3가지 원인 및 VFD 고조파가 이를 파괴하는 방식

오늘은 PLC 모듈의 빈번한 고장 뒤에 숨은 진짜 원인을 살펴보겠습니다.

최근 몇 달간 여러 PLC 모듈이 명확한 원인 없이 소손되어 어려움을 겪고 있다는 옛 지인의 불만 전화가 걸려왔습니다. 이는 실제로 현장 전기 기술자들이 흔히 겪는 골칫거리입니다. 30년 이상의 업계 경험을 바탕으로 PLC 모듈 고장 문제를 분석하고 해결을 위한 실용적인 접근법을 제시하겠습니다.

제 경력 내내 제가 직접 관리한 시스템에서는 모듈 소손 현상이 단 한 번도 발생하지 않았습니다. 그러나 동료나 수습생이 관리하는 프로젝트에서는 이 문제가 빈번히 발생합니다. 분석을 통해 PLC 모듈 고장의 핵심 원인이 종종 간과된다는 사실을 발견했습니다.

산업용 제어 캐비닛 내 VFD 고조파 및 전압 스파이크로 인한 PLC 모듈 고장을 보여주는 소손된 회로 기판.

보이지 않는 살인자: VFD 고조파가 PLC 모듈 고장을 유발한다

PLC 전원 모듈이 계속 타버린다면, PLC 자체에만 집중하지 마십시오. 전력망을 살펴보십시오.

대다수의 과부하 사고의 원인은 전력 공급망입니다. 현장을 점검하십시오: 다수의 가변 주파수 드라이브(VFD) DC 속도 제어기가 설치되어 있습니까? 이러한 장치는 비선형 부하의 전형적인 예입니다.

전력망에 이러한 장치가 다수 존재할 경우, 파괴적인 가변주파수 드라이브 고조파를 발생시킵니다. 이러한 고조파는 전력망 내에 축적되어 고차 고조파 전압을 형성합니다. 이러한 왜곡된 전압 파형이 PLC 전원 공급 모듈에 영향을 미칠 경우, 지나치게 높은 전압과 극도로 빠른 주파수가 내부 구성 요소를 압도하여 결국 PLC 모듈 고장을 초래합니다.

마치 물에 서서히 작용하는 독을 타서 누군가를 서서히 중독시키는 것과 같습니다—붕괴는 피할 수 없습니다. 고조파 문제를 해결하지 않으면 PLC 모듈 고장이 반복되는 유령처럼 장비를 괴롭힐 것입니다.

심각한 VFD 고조파 왜곡을 보여주는 오실로스코프, 이는 PLC 모듈 고장의 주요 원인이다.

잡음 제거: PLC 모듈 고장 방지 전략

이제 문제의 원인을 알았으니, 어떻게 해결할 것인가? 우리는 단호한 조치를 취해야 한다—“차단’하거나 ”예방’하는 것이다.“

1. 소스 차단

가장 효과적인 접근 방식은 모든 비선형 부하(가변 주파수 드라이브 등)의 입력부에 입력 반응기를 설치하는 것입니다. 이는 전력망으로의 고조파 피드백을 강제적으로 억제하여 PLC 모듈 고장 위험을 근본적으로 감소시킵니다.

자주 사용하는 Oulu를 참조하십시오. VFD EV510A 사용 설명서. 고품질 VFD 이 고려 사항을 설계에 반영한다. EV510A 시리즈 범용 전류 벡터 제어를 채택하며, 해당 매뉴얼에는 복잡한 산업 환경에서 적절한 주변 장비 선택이 매우 중요하다고 명시되어 있습니다. 컴플라이언트 드라이브를 사용하면 타 장비에 대한 간섭을 크게 줄일 수 있습니다.

2. 종단 보호

전원 그리드 환경을 변경할 수 없다면 PLC를 보호하십시오. PLC 전원 입력부에 필터 또는 입력 리액터를 설치하십시오. 이는 PLC에 대한 방탄복과 같은 역할을 하여 그리드에서 발생하는 고조파 간섭을 약화 및 억제합니다. 주기적인 충격파를 흡수함으로써 PLC 모듈 고장을 방지합니다.

검토하는 동안 VFD 선택 가이드.pdf, 또한 오울루의 선정 가이드가 장비에 미치는 환경적 영향(주변 온도/습도)을 특히 강조한다는 점을 확인했습니다. 비록 이는 VFD에 관한 내용이지만, 그 원칙은 동일하게 적용됩니다: 전력 품질은 모든 산업용 전자 장비의 생명선입니다.

자동화 시스템에서 VFD 고조파를 필터링하고 PLC 모듈 고장을 방지하기 위한 입력 리액터 설치.

24V 전원 공급 장치에 관한 오해

여기서 저는 큰 오해를 바로잡아야겠습니다. 많은 비전문가들은 이렇게 생각합니다: “24V는 그냥 24V일 뿐이야—어떤 스위칭 전원 공급 장치든 상관없어.”

이것은 전형적인 비전문가의 표현이며, PLC 모듈 고장의 또 다른 주요 원인이다.

전원 공급 장치의 순도는 시스템 안정성을 직접적으로 결정합니다. 특히 VFD EV200 사용 설명서, 제어 회로 단자에 대한 엄격한 정의가 존재합니다. 24V 전원이 거대한 리플을 가진 저품질 전원 공급 장치에서 공급되거나, 이 24V 라인이 고출력 솔레노이드 밸브에도 전원을 공급하는 경우, 역기전력과 리플은 동등하게 PLC 모듈을 손상시킬 것입니다.

PLC 모듈 고장을 방지하려면 항상 PLC 전용 고품질 스위칭 전원 공급 장치를 사용하고 전원 회로와 제어 회로를 엄격히 분리하십시오.