24V Besleme 22.8'e Düştü, 3 Modül Sessizce Çalışmayı Bıraktı

Çarşamba sabahı, 06:20. İzmir, bir gıda fabrikası. Vardiya değişimi. Yeni operatör: “3 sensör okunmuyor, dünkü vardiyada vardı.”

Panoya girdim. S7-1200 CPU 1212C, 3 adet SM1221 DC dijital giriş modülü. 3 modülün LED’leri sönük. CPU’da hata yok, alarm yok. Modüller “çalışıyor” görünüyor, ama hiçbir giriş sinyal almıyor.

22.8V Neden Sorun?

SM1221’in veri sayfasına baktım: çalışma aralığı 20.4–28.8V. 22.8V bu aralığın içinde. Yani modül “çalışmalı.”

Ama modülün giriş eşiği de önemli. NPN sensör, LOW sinyali verdiğinde çıkışı 0.5V’un altına çekmeli. Modül, 1.5V’un altını “LOW” sayar. 22.8V beslemede modülün iç referans voltajı biraz düşer, eşik 1.5V’dan 1.2V’a iner. Sensörün çıkış direnci 2kΩ ise, 22.8V’da LOW seviyesi 1.3V olur. Eşik 1.2V. 0.1V marj.

Bu 0.1V, sensör kablosunun 15m olması, kablo direnci ve temas direnciyle birlikte kaybolur. Sonuç: modül, sensörün LOW sinyalini “LOW” olarak okuyamaz.

Besleme Neden Düşmüştü?

24V besleme: Mean Well LRS-350-24, 350W. Panoda aynı hatta:

• 3 adet SM1221 (her biri ~50mA)
• 2 adet SM1222 (her biri ~50mA)
• 8 adet 24V röle (her biri bobin ~40mA, kontak ~100mA)
• 1 adet HMI (200mA)
• Çeşitli sensörler (~100mA)

Toplam: ~1.2A sürekli, röle kontakları devreye girdiğinde ~2A.

350W / 24V = 14.6A kapasite. 2A çok düşük. Peki neden düşüyor?

Cevap: röle bobinlerinin anahtarlama anı. 8 röle aynı anda devreye girdiğinde (örneğin hat start), her bobin 40mA çeker. Ama bobin devreye girdiği an, manyetik alan oluşur, bu anlık bir gerilim çökmesi yaratır. 8 bobin × 40mA = 320mA anlık ek yük.

Ama asıl sorun: röle bobinleri indüktif yük. Devreden çıktıkları anda ters EMF üretir. Bu ters EMF, besleme hattında 50–100ms’lik bir gerilim dalgalanması yaratır. 24V, bu dalgalanma sırasında 22.5–23V’a düşer.

Frekans Kırıcı mı, Röle mi?

İlk aklıma frekans kırıcı geldi. Panoda bir VFD var, 5.5kW. VFD’nin DC bus kondansatörü, anahtarlama anında hattan akım çeker. Ama VFD’nin beslemesi ayrı bir devreden geliyor, 24V hattına doğrudan bağlı değil.

Sorun röle grubuydu. 8 röle, aynı 24V hattına paralel bağlı. Hepsi aynı anda anahtarlama yapıyor.

Çözüm: Röle Bobinlerini Ayrı Hattaya Al

8 röle bobinini ayrı bir 24V devresine aldım. Ayrı bir Mean Well LRS-150-24 (150W) sadece röle bobinlerine besleme veriyor. Dijital modüller ve sensörler, ana 350W beslemeden devam ediyor.

Ayrıca her röle bobinine freewheeling diyot (1N4007) paralel bağladım. Ters EMF, diyottan dolaşıyor, hatta geri yansımıyor.

Sonuç: 24V hattı artık 23.8–24.2V aralığında stabil. 3 modül tekrar sinyal okumaya başladı.

Neden Alarm Yoktu?

S7-1200, besleme gerilimini izler. Ama 22.8V, “düşük besleme” eşiğinin (20.4V) üzerinde. CPU, “her şey normal” sanıyor. Modüller de “çalışıyor” görünüyor, çünkü besleme aralığında.

Sorun, besleme aralığının içinde ama giriş eşiklerinin sınırında olması. Bu tür arızalar, “besleme düzgün” diye geçiştirilir. Ama modülün giriş eşiği, besleme aralığının alt sınırına yaklaştıkça daralır.

Bir Daha Olmasın

Panoya bir 24V gerilim göstergesi ekledim. 23V’un altına düşerse sarı, 22V’un altına düşerse kırmızı. Operatör, vardiya başında bir bakıyor. “23.2V” görüyorsa, röle grubu yine aynı anda anahtarlama yapıyor demektir.

Ayrıca 8 rölenin start sırasını değiştirdim. Artık 4’erli gruplar halinde, 200ms aralıklarla devreye giriyorlar. Anlık akım çakması yarıya indi.