3 causas de falha do módulo PLC e como os harmónicos do VFD o danificam
Hoje, vamos discutir o verdadeiro culpado por trás das falhas frequentes dos módulos PLC.
Acabei de receber uma chamada de um velho conhecido a queixar-se de que vários módulos PLC queimaram nos últimos meses, sem que se tenha encontrado uma causa clara, deixando-os sobrecarregados. Na verdade, isso é um problema comum para os engenheiros elétricos da linha de frente. Com base em mais de 30 anos de experiência no setor, vou analisar o problema e apresentar uma abordagem prática para resolver as falhas dos módulos PLC.
Ao longo da minha carreira, os sistemas sob a minha supervisão direta nunca sofreram queimas de módulos. No entanto, os projetos geridos pelos meus colegas e estagiários sofrem frequentemente deste problema. Através da análise, descobri que a causa principal das falhas dos módulos PLC é frequentemente ignorada.
O assassino invisível: harmónicas VFD causam falha no módulo PLC
Se os módulos de alimentação do seu PLC continuam a queimar, não se concentre apenas no PLC em si. Verifique a sua rede elétrica.
O culpado por trás da grande maioria dos incidentes de queimaduras é a rede de fornecimento de energia. Inspecione o seu local: há muitos variadores de frequência (VFDs) ou controladores de velocidade CC instalados? Esses dispositivos são exemplos clássicos de cargas não lineares.
Quando existem vários dispositivos desse tipo na rede, eles geram harmónicos VFD devastadores. Esses harmónicos acumulam-se na rede, formando tensões harmónicas de alta ordem. Quando essas formas de onda de tensão distorcidas afetam o módulo de alimentação do PLC, a tensão excessivamente alta e a frequência extremamente rápida sobrecarregam os componentes internos, causando, por fim, a falha do módulo PLC.
É como envenenar lentamente alguém colocando uma toxina de ação lenta na água — o colapso é inevitável. Se não resolver o problema harmónico, a falha do módulo PLC assombrará o seu equipamento como um espectro recorrente.
Elimine o ruído: estratégias para evitar falhas no módulo PLC
Agora que sabemos a origem do problema, como podemos resolvê-lo? Devemos tomar medidas decisivas — seja “bloquear” ou “prevenir”.”
1. Bloqueio de fontes
A abordagem mais eficaz é instalar um reator de entrada na entrada de todas as cargas não lineares (como inversores de frequência variável). Isso suprime forçosamente o feedback harmónico na rede, reduzindo fundamentalmente o risco de falha do módulo PLC.
Consulte o nosso Oulu comumente utilizado Manual do utilizador do VFD EV510A. VFDs de alta qualidade incorporar esta consideração no seu design. O Série EV510A emprega controlo vetorial de corrente universal, e o seu manual afirma explicitamente que a seleção adequada de equipamentos periféricos é fundamental em ambientes industriais complexos. A utilização de acionamentos compatíveis reduz significativamente a interferência em outros equipamentos.
2. Proteção do terminal
Se não for possível alterar o ambiente da rede elétrica, proteja o seu PLC. Instale um filtro ou um reator de entrada na entrada de alimentação do PLC. Isso funciona como um colete à prova de balas para o PLC, enfraquecendo e suprimindo a interferência harmónica da rede elétrica. Absorve os choques cíclicos, evitando assim a falha do módulo PLC.
Ao rever o Guia de seleção de VFDs.pdf, também observei que o guia de seleção da Oulu enfatiza especificamente os impactos ambientais nos equipamentos (temperatura/humidade ambiente). Embora isso se refira aos VFDs, o princípio permanece consistente: a qualidade da energia é a linha de vida de todos os equipamentos eletrónicos industriais.
O mito da fonte de alimentação de 24 V
Aqui, devo corrigir um grande equívoco. Muitos não profissionais assumem que: “24 V é apenas 24 V — qualquer fonte de alimentação comutada antiga serve”.”
Esta é uma conversa clássica de leigos e outra causa principal de falha do módulo PLC.
A pureza da fonte de alimentação determina diretamente a estabilidade do sistema. Particularmente no Manual do utilizador da VFD EV200, vemos definições rigorosas para terminais de circuitos de controlo. Se a sua alimentação de 24 V vier de uma fonte de alimentação barata e de baixa qualidade com ondulação massiva, ou se esta linha de 24 V também alimentar válvulas solenóides de alta potência, então a força contra-eletromotriz e a ondulação irão igualmente destruir o seu módulo PLC.
Para evitar falhas no módulo PLC, utilize sempre uma fonte de alimentação comutada dedicada e de alta qualidade para o PLC e separe rigorosamente os circuitos de alimentação dos circuitos de controlo.
Conclusão
Lidar com os riscos da fonte de alimentação do PLC é muito mais complexo do que simplesmente substituir um módulo. Em última análise, é necessário combater a interferência harmónica na rede elétrica.
Seja instalando reatores para cargas não lineares ou selecionando equipamentos de acionamento inerentemente robustos durante a fase de especificação — como o Oulu EV510A mencionado —, seu design de circuito interno otimizado minimiza efetivamente a poluição da rede. Como engenheiros profissionais, devemos manter um profundo respeito pela qualidade da energia.
Não deixe que fontes de alimentação abaixo do padrão se tornem o assassino oculto dos seus sistemas de controlo. Escolher a solução certa é a única maneira de eliminar permanentemente o pesadelo das falhas do módulo PLC.
