Il PLC Siemens funziona, ma la macchina esegue sequenze errate. Cosa controllare?

Un PLC Siemens può funzionare, eseguire il programma e non segnalare alcun guasto evidente, mentre la macchina continua a eseguire sequenze errate. Di solito ciò significa che il problema non deve necessariamente riguardare esclusivamente la CPU. La causa può essere un segnale di ingresso errato, un modulo I/O danneggiato, una scheda analogica instabile, una falsa conferma proveniente da un sensore, disturbi di comunicazione, un problema dell’encoder oppure un attuatore che non esegue fisicamente il comando inviato dal PLC.

Per il reparto manutenzione si tratta di un tipo di guasto difficile da individuare, perché il sistema non è completamente fermo. Il PLC Siemens funziona, la comunicazione può sembrare corretta, nel programma non sono visibili forzature attive, ma la macchina continua a saltare una fase del ciclo, esegue un movimento troppo presto, non attende la conferma della posizione oppure attiva un cilindro nel momento sbagliato.

In una situazione di questo tipo, la diagnostica del PLC Siemens deve comprendere non soltanto l’unità centrale, ma anche i segnali della macchina, i moduli di ingresso e di uscita, le schede di misura, l’alimentazione a 24 V DC, la comunicazione Profinet o Profibus, i cavi di segnale, gli encoder e gli attuatori. Solo allora è possibile stabilire in modo affidabile se sia necessaria la riparazione del PLC Siemens, la sostituzione di un modulo, la rigenerazione dell’elettronica oppure l’eliminazione di un guasto nell’impianto.

La macchina esegue sequenze errate nonostante il PLC Siemens funzioni? Contatta RGB Elektronika. Verificheremo se il problema riguarda il PLC, i moduli I/O, i segnali di ingresso, la comunicazione, l’alimentazione o gli attuatori.

Chiama: +48 717 500 983

Perché il PLC Siemens funziona, ma la macchina esegue sequenze errate?

Il PLC Siemens può funzionare correttamente elaborando dati di ingresso errati

Un PLC non osserva direttamente il processo. Il programma viene eseguito sulla base dei dati provenienti da sensori, moduli di ingresso, schede analogiche, encoder, isole I/O e dispositivi che comunicano con il sistema di controllo. Se questi dati sono errati, ritardati, falsati o instabili, la logica del programma può funzionare come previsto, ma il risultato sulla macchina sarà scorretto.

Dal punto di vista del PLC, la condizione può risultare soddisfatta. Dal punto di vista del processo, il pezzo può non trovarsi ancora in posizione, il cilindro può non aver completato il movimento, la valvola può essere ancora aperta, la temperatura può non aver raggiunto il valore richiesto oppure l’asse può trovarsi in una posizione diversa da quella prevista dal programma.

Per questo motivo, quando il PLC Siemens funziona, ma la macchina esegue sequenze errate, non conviene partire dal presupposto che sia difettoso esclusivamente il programma. Molto spesso il problema riguarda la qualità delle informazioni che raggiungono il PLC.

Moduli I/O Siemens, schede analogiche e ingressi digitali come fonte di sequenze errate

I PLC Siemens funzionano insieme a moduli di ingresso digitali, moduli di uscita, schede analogiche, schede di misura, isole di ingressi e uscite remoti e dispositivi di comunicazione. Il guasto di uno solo di questi componenti può essere sufficiente perché la macchina inizi a eseguire il ciclo nell’ordine sbagliato.

Uno scenario tipico è il seguente: il PLC riceve l’informazione che una condizione è stata soddisfatta e passa quindi alla fase successiva. In realtà il segnale era falso, ritardato o distorto. Il risultato è una sequenza errata, un movimento anticipato, la mancata attesa della posizione oppure l’attivazione di un attuatore nel momento sbagliato.

Segnali 4-20 mA e 0-10 V errati nelle schede di misura

Nelle schede analogiche che utilizzano segnali 4-20 mA o 0-10 V, il problema può dipendere dalla deriva della misura, da un circuito di ingresso danneggiato, da disturbi sul cavo, da un convertitore A/D instabile oppure dalla presenza di umidità nell’elettronica. Il PLC può rilevare un valore spostato, bloccato su un determinato livello oppure variabile a scatti.

Se il programma considera tale valore come una misura corretta, la macchina può passare alla fase successiva anche se le condizioni del processo non sono state soddisfatte. Ciò riguarda, tra l’altro, il dosaggio dei fluidi, il riscaldamento, il posizionamento degli assi, l’apertura delle valvole, la regolazione della pressione, il controllo della temperatura o il monitoraggio del livello.

Falsa conferma del sensore e problema con l’ingresso a 24 V DC

Nel caso degli ingressi digitali, il problema può avere una natura diversa. Un canale di ingresso danneggiato, il deterioramento dell’isolamento optoelettronico, la contaminazione della scheda, l’umidità, un fotoaccoppiatore danneggiato oppure una dispersione nell’impianto possono provocare la comparsa di un segnale che fisicamente non dovrebbe essere presente.

Nei sistemi 24 V DC, un segnale digitale dovrebbe essere univoco: attivo o inattivo. Se sull’ingresso compare un livello intermedio a causa di un cavo danneggiato, di un anello di massa, dell’umidità o di un’alimentazione instabile, il modulo può interpretarlo in modo errato. Per un ingresso può trattarsi ancora di uno stato basso, mentre per un altro può già apparire come uno stato alto.

Se un segnale di questo tipo riguarda un sensore di finecorsa, la presenza del pezzo, la chiusura di una protezione, il ritorno di un cilindro o la conferma della posizione, la macchina può avviare la fase successiva del ciclo nel momento sbagliato.

La macchina salta una fase del ciclo oppure il PLC rileva un segnale che fisicamente non esiste? È opportuno eseguire la diagnostica dei moduli di ingresso, dei circuiti di segnale e dell’alimentazione. RGB Elektronika si occupa dell’assistenza e della riparazione dell’elettronica industriale, compresi i PLC Siemens e i moduli associati.

L’uscita del PLC è corretta, ma la macchina non esegue il comando

Una sequenza errata non deriva sempre dai dati di ingresso. Il problema può presentarsi anche sul lato delle uscite del PLC e degli attuatori. Il PLC può attivare o disattivare correttamente un’uscita nel programma, il LED sul modulo può indicare lo stato corretto, ma la macchina può comunque non eseguire il movimento oppure il componente può rimanere attivo dopo il comando di disattivazione.

Le possibili cause comprendono:

• contatti incollati di un relè ausiliario o di un contattore,
• uscita danneggiata del modulo PLC,
• cortocircuito o dispersione nel circuito dell’attuatore,
• elettrovalvola, valvola pneumatica o idraulica danneggiata,
• calo di pressione nell’impianto pneumatico,
• maggiore resistenza meccanica dell’attuatore,
• guarnizioni usurate, cursore grippato o valvola contaminata,
• risposta ritardata dell’azionamento o del contattore.

In pratica, il programma può inviare un comando di disattivazione, ma il circuito dell’attuatore rimane chiuso. Il cilindro non ritorna, la valvola continua a erogare il fluido, l’azionamento rimane attivo e la macchina non raggiunge la posizione necessaria per la fase successiva. Se la sequenza si basa principalmente sul tempo e non sulla conferma di un sensore, il PLC può proseguire prima che la meccanica abbia effettivamente completato il movimento precedente.

Encoder, retroazione e posizionamento: perché il ciclo si sposta nel tempo?

Nelle macchine dotate di sistemi di posizionamento, il PLC Siemens utilizza spesso informazioni di retroazione provenienti da encoder, azionamenti, assi lineari, trasportatori, tavole rotanti o sistemi di alimentazione. Se la retroazione trasmette dati errati, la macchina può eseguire i movimenti in una posizione sbagliata nonostante il programma sembri funzionare correttamente.

Un encoder può perdere impulsi a causa di sporco, danni elettronici, problemi del cavo, disturbi, surriscaldamento o usura meccanica. Se il sistema di controllo presume che l’asse si sia spostato di un determinato valore, mentre il movimento reale è stato più breve o più lungo, la fase successiva verrà eseguita nella posizione sbagliata.

Questi sintomi possono manifestarsi in modo irregolare. Talvolta compaiono soltanto dopo il riscaldamento della macchina, a una velocità maggiore, sotto carico oppure dopo diversi cicli. Ciò rende più difficile la diagnostica, perché un breve controllo a macchina ferma potrebbe non evidenziare il problema.

Disturbi EMI, Profinet e Profibus e reazioni errate della macchina

Un PLC Siemens funziona in un ambiente in cui sono presenti azionamenti, inverter, contattori, alimentatori, cavi motore e dispositivi ad alta potenza. I disturbi elettromagnetici non causano sempre un errore di comunicazione permanente. Talvolta provocano brevi ritardi, singole letture errate, segnali instabili o la perdita di impulsi.

Possono essere particolarmente sensibili:

• gli ingressi di conteggio rapido,
• le linee degli encoder,
• gli ingressi analogici,
• la comunicazione con le isole I/O,
• la comunicazione con gli azionamenti,
• le reti Profinet e Profibus,
• i cavi che lavorano nelle catene portacavi.

Se la schermatura del cavo è danneggiata, la messa a terra è stata eseguita in modo errato, i cavi di segnale sono posati troppo vicino ai cavi motore oppure un cavo nella catena portacavi è danneggiato, il PLC può ricevere i dati in ritardo o nel momento sbagliato. Nelle linee rapide di confezionamento, smistamento, taglio o posizionamento, anche un breve ritardo può modificare l’ordine degli eventi.

Contatori, ricette e dati di processo nel PLC Siemens

Esistono situazioni in cui la macchina funziona correttamente per molto tempo e le sequenze errate compaiono improvvisamente, senza alcuna modifica visibile nell’impianto elettrico o nella meccanica. In questo caso è opportuno controllare non soltanto i segnali fisici, ma anche i dati memorizzati nel PLC.

Possono essere rilevanti, tra l’altro:

• i contatori dei cicli,
• i registri e le variabili ritentive,
• le ricette di produzione,
• i parametri limite,
• le tabelle di dati,
• l’indirizzamento indiretto,
• le condizioni di confronto nel programma,
• la versione del programma o i parametri dopo un intervento sulla macchina.

Se un contatore raggiunge il limite del proprio intervallo oppure i dati escono dall’area prevista, una condizione logica può comportarsi diversamente rispetto agli anni precedenti di funzionamento. Questo non significa sempre che il PLC sia danneggiato. Talvolta il problema riguarda i dati di processo, i parametri, la gestione di un determinato stato della macchina o modifiche apportate al programma.

Diagnostica e assistenza del PLC Siemens: quando riparare e quando sostituire?

Come verificare se il problema riguarda il PLC, il modulo I/O, il sensore o l’impianto?

La diagnostica deve essere eseguita per fasi. La sostituzione troppo rapida del PLC Siemens senza controllare i segnali, i moduli e gli attuatori potrebbe non risolvere il problema e limitarsi a prolungare il fermo macchina.

Sintomo sulla macchina	Possibile causa	Cosa controllare?
La macchina salta una fase del ciclo	Falsa conferma del sensore o segnale di ingresso errato	Modulo di ingresso, cavi, sensore, livelli di tensione 24 V DC
Il movimento si avvia troppo presto	Condizione logica errata, segnale ritardato o disturbi	Stato online degli ingressi, comunicazione, tempi di risposta, schermatura dei cavi
Il PLC invia un segnale, ma il componente non reagisce	Uscita, contattore, relè, elettrovalvola o meccanica danneggiati	Modulo di uscita, circuito dell’attuatore, contatti, valvole, alimentazione
La posizione dell’asse è errata	Problema dell’encoder, del cavo o della retroazione	Encoder, impulsi, cavo, schermatura, azionamento, parametri dell’asse
Il guasto compare dopo il riscaldamento o dopo diversi cicli	Guasto termico, disturbi, deriva della misura o problema meccanico	Test sotto carico, temperatura dei moduli, schede analogiche, alimentazione
La sequenza è cambiata senza un guasto visibile	Problema con dati di processo, contatori, ricette o parametri	Variabili ritentive, contatori, ricette, versione del programma, intervalli dei dati

Quando conviene riparare un PLC Siemens?

La riparazione di un PLC Siemens è particolarmente conveniente quando il dispositivo è installato su una macchina meno recente, è difficile da reperire, dispone di una configurazione specifica oppure la sua sostituzione richiederebbe modifiche al programma, alla documentazione e al quadro elettrico. In molti stabilimenti produttivi non conta soltanto il prezzo del componente, ma soprattutto il tempo necessario per rimettere in funzione la linea.

È opportuno prendere in considerazione la riparazione o la diagnostica quando:

• il PLC Siemens si avvia, ma la macchina funziona in modo instabile,
• si verificano sequenze errate senza un allarme univoco,
• il modulo di ingresso mostra un segnale che fisicamente non esiste,
• la scheda analogica trasmette valori instabili,
• l’uscita del PLC non controlla correttamente l’attuatore,
• il problema compare soltanto dopo il riscaldamento del dispositivo,
• la comunicazione Profinet o Profibus è instabile,
• il PLC è fuori produzione o difficilmente reperibile.

Presso RGB Elektronika, la diagnostica può comprendere PLC, moduli di espansione, moduli di ingresso e di uscita, schede analogiche, alimentatori, pannelli operatore, azionamenti e altri componenti dell’automazione industriale che funzionano con sistemi Siemens.

Quando conviene acquistare un PLC, un modulo I/O o un ricambio Siemens?

L’acquisto di un PLC Siemens, di un modulo I/O o di un ricambio è una buona soluzione quando il dispositivo presenta danni meccanici o elettronici tali da rendere la riparazione non conveniente, quando è necessario riavviare immediatamente la produzione oppure quando lo stabilimento vuole proteggere il magazzino di manutenzione da un ulteriore fermo.

Per selezionare un ricambio Siemens è opportuno preparare:

• il codice completo del PLC o del modulo,
• una foto della targhetta identificativa,
• la sigla della CPU, dei moduli I/O e dell’alimentatore,
• informazioni sulla configurazione della macchina,
• una descrizione dei sintomi del guasto,
• una foto del quadro elettrico o del sistema di collegamento,
• l’informazione se il dispositivo funziona in una rete Profinet, Profibus o con isole I/O.

Per il reparto acquisti è importante che il componente provenga da una fonte verificata e sia compatibile con l’applicazione esistente. Nell’automazione industriale, un modulo dall’aspetto simile non è sufficiente. Contano il codice esatto, la versione hardware, il tipo di ingressi e uscite, la tensione, la modalità di comunicazione e la compatibilità con la documentazione della macchina.

Assistenza per PLC Siemens presso RGB Elektronika

RGB Elektronika si occupa della diagnostica, dell’assistenza e della riparazione dell’elettronica industriale, compresi PLC Siemens, moduli I/O, schede di misura, alimentatori, pannelli operatore, azionamenti e dispositivi che funzionano con sistemi di automazione. Aiutiamo i reparti manutenzione, produzione, assistenza e acquisti a stabilire rapidamente se il problema dipende da un guasto del PLC, da segnali errati, da un modulo danneggiato, da disturbi di comunicazione o dagli attuatori.

Se la macchina esegue sequenze errate, salta una fase del ciclo, reagisce in ritardo o avvia un movimento nel momento sbagliato, è opportuno iniziare da una diagnostica accurata. In questo modo è possibile ridurre il rischio di sostituire componenti a caso, abbreviare il fermo macchina e ripristinare più rapidamente il funzionamento dell’impianto.

Contatta RGB Elektronika se hai bisogno della riparazione di un PLC Siemens, della diagnostica dei moduli I/O oppure della selezione di un ricambio per un sistema di automazione. Quanto più precisamente descriverai i sintomi e invierai le sigle dei dispositivi, tanto più rapidamente sarà possibile individuare la soluzione corretta. —> Richiedi la riparazione

Chiama: +48 717 500 983