CLP em falha de hardware. Diagnóstico, isolamento do problema e resolução. | Dênis Leite

automação para competitividade

CLP em falha de hardware. Diagnóstico, isolamento do problema e resolução.

Semana passada substituimos 4 arquiteturas Simatic S5 por hardware VIPA Speed7, System 300V e System 100V. Dentre as intervenções, 2 foram numa enchedora Krones que era controlada por dois CLPs independentes (Simatic S5 945 na enchedora, Simatic S5 095U na enxaguadora). Tal arquitetura original justifica-se pelo fato de que as máquinas (enchedora e enxaguadora) foram adquiridas individualmente e depois integradas.

O escopo do trabalho incluiu então a integração da Enchedora e da Enxaguadora em uma única CPU. Ou seja, o rack de 115U onde estava instalada a 945 foi eliminado, uma CPU Speed7 313C-2DP passou a controlar a máquina e convertemos o rack de 095 da enxaguadora numa remota do System 300V da VIPA.

Ocorre que concluída toda a instalação elétrica, quando partimos para testar a máquina, verificamos que havia uma falha. Através de funções de diagnóstico, verificamos que o problema estava justamente na nova remota.

Para nossa surpresa, haviamos deixado o cabo conversor 232/DP no escritório, de outra forma, seria fácil verificar se o problema estava na infra-estrutura de rede ou na remota. Mas, como a máquina precisava rodar, partimos para o diagnóstico de outra maneira.

Isolando o problema

Infra-estrutura de rede ou módulo de comunicação?

  1. Carregamos no Speed7 313-2DP um aplicativo sem a nova remota e fechamos o resistor de terminação de barramento na última remota da configuração original. Ou seja, desligamos a nova remota lógica e fisicamente. Então a falha saiu como já era de se esperar.
  2. Substituimos o módulo de comunicação da última remota(imediatamente anterior à nova) pelo módulo da nova. Ao partirmos novamente o Speed7, verificamos que a rede continuava estável. Então concluímos que o módulo de comunicação estava em perfeito estado de funcionamento.
  3. Instalamos o Speed7 313-2DP no rack onde estava a nova remota e utilizamos seu ponto de conexão para interligá-lo à rede. Resultado: a máquina funcionou.

Conclusão: a infra-estrutura de rede estava íntegra, assim como o módulo de comunicação.

Módulos de i/o ou conectores de barramento?

Ora, se a rede estava íntegra e os módulos de comunicação também, o problema só podia estar no rack dos componentes da nova remota. Então adotamos a velha técnica de configuração módulo-a-módulo.

  1. Conectamos à CPU Speed7 um único módulo de i/o através do bus traseiro. Resultado: OK.
  2. Prosseguimos conectando os demais módulos, um a um, e testando o rack.
  3. Quando conectamos o último módulo, verificamos que ele não estava sendo lido pela CPU. Precisavamos então saber se o problema estava no módulo, ou no barramento.
  4. Trocamos o módulo de posição e verificamos que ele estava em perfeito funcionamento, mas o outro instalado em sua posição original não mais estava sendo lido.

Resolução e considerações.

Substituimos o barramento e colocamos a máquina em marcha.

A técnica que utilizamos é muito usada para diagnóstico de falhas de hardware. É simples e eficaz. Basta ir criando projetos novos, sem programa, configurando apenas o hardware. Através de funções de monitoramento e force, deve-se tentar ler e/ou escrever em cada módulo para verificar se estão se comunicando com a CPU.

Em outros momentos, chegamos a conclusões como:

  • O barramento da cpu estava com defeito.
  • Um módulo de i/o só funcionava na última posição do rack. Qualquer módulo colocado depois dele não era lido.
  • Um conector de barramento tinha um defeito tal, que só permitia o tráfego dos dados dos módulos de i/o digital, a partir daquele ponto, nenhum módulo analógico era lido
  • Um rack de expansão estava com defeito

Realço o fato que esses problemas aconteceram com arquiteturas de diversos fabricantes diferentes, mas a forma de diagnosticar foi a mesma. Detalhe: o trabalho de diagnóstico exige calma e tranquilidade. Aprendi com meu amigo Alberto Lopes, engenheiro de manutenção, a parar pra tomar um café, ou uma água, quando estou no “pico” da pressão. E isso faz toda a diferença.

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