Continuo guasto su circuito 24V (ingressi PLC)

[angrj]

Buongiorno,

scrivo per chiedervi aiuto nel capire cosa stia succedendo ad uno dei nostri impianti.

 

Funzionamento:

abbiamo una CPU S7-1200 1212C AC/DC/RLY che comanda tre pozzi della nostra azienda, il tutto installato in una zona di campagna dove sicuramente le linee elettriche non sono il massimo.

Per questo abbiamo previsto l'installazione di scaricatori e tutte quelle accortezze solitamente consigliate dagli elettricisti.

Il PLC in questione si trova nel quadro elettrico in prossimità delle pompe dei pozzi, ma gestisce come ingresso i segnali che arrivano dalla vasca di accumulo che si trova ad una distanza di circa 500m: galleggianti e spia di rete (la clorazione è in vasca, quindi il PLC deve conoscere lo stato dell'alimentazione della vasca che è sotto un diverso contatore Enel rispetto ai pozzi).

 

Problema:

per 5 volte, abbiamo trovato la CPU apparentemente funzionante, la raggiungevo via ethernet e le logiche di funzionamento si comportavano in maniera corretta, mentre la parte a 24V era spenta, non rispondeva ai comandi nemmeno mettendo in corto gli ingressi.

Sembrerebbe che la "sfiammata" sia arrivata in tutti i casi sull'ingresso collegato alla spia di rete della vasca di accumulo, anche perché tutti gli altri ingressi che sono galleggianti non sono collegati alla 220V in nessun modo.

Inizialmente la spia di rete era un relè a 220V che forniva in uscita un contatto aperto/chiuso in base alla presenza/assenza dell'alimentazione, lo abbiamo trovato letteralmente "incollato", poi lo abbiamo sostituito con un teleruttore pensando fosse più robusto e gli abbiamo anche inserito dei fusibili di protezione, anche in questo caso ha bruciato un fusibile e guastato il teleruttore, per poi portare il "danno" alla CPU.

 

Potreste aiutarmi a capire se sbagliamo qualcosa?

C'è un modo per proteggere gli ingressi di una CPU?

 

 

Grazie in anticipo

[Livio Orsini]

4 ore fa, angrj ha scritto:

C'è un modo per proteggere gli ingressi di una CPU?

 

Il modo migliore, a mia esperienza, è mettere una separazione galvanica con isolamento molto elavato, oltre ad una serie di scaricatori e limitatori coordinati.

La certezza di assoluta immunità alle scariche elettriche è quasi impossibile da ottenere, dipende dall'energia della scarica, ma si può giungere ad una bassissima probabilità di danni al PLC.

Da quello che scrivi sembrerebbe che la via d'ingresso sia il contatto del rivelatore di presenza rete.

La presenza della rete la si può rivelare anche in bassa tensione, tramite un trasformatore che porti la rete a 24V. Si usa un trasformatore con elvato isolamento primario - secondario, oltre ad avere un SPD3 sul primario; ovviamente suppongo che a monte cis ia un coordinamento di SPD1 e SP2 partendo dall'ingresso di rete (nella sezione di impiantisctica elettrica trovi parecchie discussioni in cui si affornmta ilcoordinamento dei vari tipi di SPD).

Raddrizzi il 24Vca a 24Vcc, metti anche un soppressore tipo transzorb sul 24Vcc e accoppi il 24Vcc all'ingresso PLC tramite un foto accoppiatore avente un isolamento >5V.

Con una catena simile, in caso di scariche elettriche ,difficilmente si dovrebbe arrivare alla morte dell'ingresso del PLC.

E una cura drastica ed anche costosa, ma da quello che scrivi, è comunque meno costosa delle continue morti del PLC.

Modificato: 6 dicembre 2021 da Livio Orsini

[angrj]

17 ore fa, Livio Orsini ha scritto:

 

Il modo migliore, a mia esperienza, è mettere una separazione galvanica con isolamento molto elavato, oltre ad una serie di scaricatori e limitatori coordinati.

La certezza di assoluta immunità alle scariche elettriche è quasi impossibile da ottenere, dipende dall'energia della scarica, ma si può giungere ad una bassissima probabilità di danni al PLC.

Da quello che scrivi sembrerebbe che la via d'ingresso sia il contatto del rivelatore di presenza rete.

La presenza della rete la si può rivelare anche in bassa tensione, tramite un trasformatore che porti la rete a 24V. Si usa un trasformatore con elvato isolamento primario - secondario, oltre ad avere un SPD3 sul primario; ovviamente suppongo che a monte cis ia un coordinamento di SPD1 e SP2 partendo dall'ingresso di rete (nella sezione di impiantisctica elettrica trovi parecchie discussioni in cui si affornmta ilcoordinamento dei vari tipi di SPD).

Raddrizzi il 24Vca a 24Vcc, metti anche un soppressore tipo transzorb sul 24Vcc e accoppi il 24Vcc all'ingresso PLC tramite un foto accoppiatore avente un isolamento >5V.

Con una catena simile, in caso di scariche elettriche ,difficilmente si dovrebbe arrivare alla morte dell'ingresso del PLC.

E una cura drastica ed anche costosa, ma da quello che scrivi, è comunque meno costosa delle continue morti del PLC.

 

Grazie Livio,

non sono un esperto ma vorrei specificare che attualmente per rilevamento della presenza tensione stiamo utilizzando un teleruttore con bobina 220V e il suo contatto pulito, questo contatto viene poi collegato ad un ingresso del PLC. Sembrerebbe che la sovratensione passi dalla bobina del teleruttore ai contatti.

 

Mi consiglieresti un dispositivo che offra la soluzione da te indicata?

 

Stavamo pensando di installare uno scaricatore di tipo 3 con filtro antidisturbo, pensi possa fare al caso nostro?

[Livio Orsini]

51 minuti fa, angrj ha scritto:

Stavamo pensando di installare uno scaricatore di tipo 3 con filtro antidisturbo, pensi possa fare al caso nostro?

 

Questo migliora le cose, ma vista l'entità delle scariche, deducendulo da quanto hai riportato, mom credo sia risolutivo.

La prima cosa da fare, a mio giudizione, è interporre un trasformatore 230V-24V ad alto isolamento. Ci sono trasformatori per strumentazione che garantiscono tensioni di isolamento >6kV tra primario e secondario. Basta fare una ricerca in rete tra i vari produttori/rivenditori di trasformatori e ricercare il trasformatore d'isolamento che garantisca il maggior isolamento possibile. Con il secondario del trasformatore piloti un relè a basso assorbimento, tanto il relè devve solo commutare l'ingresso del PLC.

Se anche con questo dispositivo non si riesce ad isolare il PLC dalle scariche bisogna aggiungere anche il separatore ottico.

 

Trovare un dispositivo già assiemato con tutto questo è un po' difficile. Fosse un problema mio mi assiemerei il tutto, reperendo i vari componenti.

[angrj]

Il 7/12/2021 alle 11:28 , Livio Orsini ha scritto:

 

Questo migliora le cose, ma vista l'entità delle scariche, deducendulo da quanto hai riportato, mom credo sia risolutivo.

La prima cosa da fare, a mio giudizione, è interporre un trasformatore 230V-24V ad alto isolamento. Ci sono trasformatori per strumentazione che garantiscono tensioni di isolamento >6kV tra primario e secondario. Basta fare una ricerca in rete tra i vari produttori/rivenditori di trasformatori e ricercare il trasformatore d'isolamento che garantisca il maggior isolamento possibile. Con il secondario del trasformatore piloti un relè a basso assorbimento, tanto il relè devve solo commutare l'ingresso del PLC.

Se anche con questo dispositivo non si riesce ad isolare il PLC dalle scariche bisogna aggiungere anche il separatore ottico.

 

Trovare un dispositivo già assiemato con tutto questo è un po' difficile. Fosse un problema mio mi assiemerei il tutto, reperendo i vari componenti.

 

Grazie mille Livio,

vorrei chiamarla Ing. e darle del Lei, ma ho letto in altri post che sul forum gradisci un tono amichevole e che ci diamo tutti del tu.

Però ci tengo a ringraziarti per il tuo mettere a disposizione le tue grandi conoscenze in maniera così libera e trasparente.

 

Tornando al discorso principale, stiamo cercando come da te consigliato un trasformatore con alto isolamento tra primario e secondario e lo indichiamo qui, promettendo di rilasciare un feedback tra qualche mese in modo che possa essere utile ad altri utenti.

 

Ci aggiorniamo a breve

[Livio Orsini]

1 ora fa, angrj ha scritto:

promettendo di rilasciare un feedback tra qualche mese in modo che possa essere utile ad altri utenti.

 

Questa è la sola ed unica ricompensa per chi scrive su di un forum. Attendo gli sviluppi.