Por que os sistemas de automação da Siemens falham após a instalação?

    Escrito por Tina Jiang , Diretor do Centro de Peças de Reposição

Tina Jiang possui vários anos de experiência em vendas industriais e suporte técnico, com foco em sistemas de automação e monitoramento de condição de máquinas. Em seu trabalho diário, ela se comunica de perto com os clientes, prepara orçamentos e recomenda soluções adequadas para as necessidades de controle e monitoramento industrial. Ela também auxilia os clientes na busca por componentes de reposição, incluindo peças difíceis de encontrar ou descontinuadas. Além disso, ela coordena o trabalho com equipes de engenharia e fornecedores para garantir o bom andamento dos projetos, ajudando a manter as entregas dentro do prazo e preços competitivos, para que os clientes possam minimizar o tempo de inatividade dos equipamentos e manter as operações funcionando com eficiência.

UMSiemensNormalmente, um sistema de automação inspira confiança desde o início. Seja ele qual for,SiemensCom E/S distribuída nos modelos SIMATIC S7-1200, S7-1500 ou ET200, a maioria dos projetos apresenta resultados perfeitos durante o comissionamento.

O CLP entra em funcionamento. Os LEDs de E/S respondem. A comunicação está estável. A IHM parece normal.

Nesse ponto, todos pensam que o trabalho está concluído.

Mas em fábricas reais, essa geralmente não é o fim da história. É mais como o começo.

Às vezes, os problemas aparecem depois de algumas horas. Outras vezes, depois de alguns dias de funcionamento contínuo. E o que é frustrante é que, superficialmente, tudo ainda parece correto.

As condições reais de produção são simplesmente diferentes. Em testes de aceitação de fábrica (FAT) ou em oficina, as condições são quase ideais. Energia limpa, fiação curta, temperatura estável, sem interferência eletromagnética significativa. É tudo controlado e previsível. Mas, uma vez que a máquina é instalada no local, as coisas mudam rapidamente. Já vimos sistemas que funcionam perfeitamente na oficina do fornecedor, mas começam a apresentar comportamentos estranhos na fábrica do cliente. Mesmo CLP, mesmo programa, mesmo hardware. Em teoria, nada mudou — mas o ambiente, sim. E, honestamente, é aqui que a maioria das pessoas se surpreende. Problemas de EMI que não aparecem durante os testes Um dos problemas mais comuns é o ruído eletromagnético. Parece simples, mas em fábricas reais ele está por toda parte. Os inversores de frequência ligam e desligam os motores. Os cabos de alimentação suportam cargas pesadas. E em algum lugar no mesmo gabinete, cabos de comunicação passam perto de tudo isso. Houve um projeto de linha de embalagem usando um CLP SIMATIC S7-1200 onde a máquina parava aleatoriamente. Sem alarme claro. Sem padrão consistente. O CLP foi substituído. Mesmo problema. Os cabos foram verificados. Ainda nada óbvio. Mais tarde, descobriu-se que era muito simples: um cabo PROFINET estava roteado paralelamente a um cabo de saída do inversor de frequência dentro do gabinete. Assim que separaram os cabos, o problema desapareceu. Nenhuma alteração de hardware. Apenas alteração na fiação. Esse tipo de coisa acontece com mais frequência do que as pessoas imaginam.

OSiemensO sistema de E/S distribuído ET200 geralmente é confiável, mas erros de configuração tendem a aparecer mais tarde, e não durante a instalação.

Durante o comissionamento, tudo funciona bem porque a carga do sistema é baixa.

Em seguida, a produção começa.

Mais sinais. Mais tráfego. Mais comunicação em tempo real.

E, de repente, começam a ocorrer quedas aleatórias de E/S.

Na maioria dos casos que observamos, a causa não é o hardware. São pequenos problemas de configuração — erros na nomenclatura das estações no TIA Portal, versões de firmware incompatíveis ou nomes de dispositivos PROFINET duplicados.

O mais frustrante é que esses problemas não aparecem imediatamente. Eles só surgem quando o sistema está sob pressão.

Muitas pessoas presumem que o CLP está com defeito quando as máquinas apresentam lentidão ou travam. Mas em sistemas compactos como o SIMATIC S7-1200, muitas vezes o problema é apenas sobrecarga.

Tarefas cíclicas em excesso.
Pesquisas HMI em excesso.
Lógica mal estruturada.

Já vimos máquinas pararem por um ou dois segundos durante o pico de operação e depois se recuperarem sozinhas. Sem alarme, sem falha.

Na realidade, o CLP está simplesmente realizando mais trabalho do que o esperado. O projeto do sistema está exigindo demais dele.

Este é um daqueles problemas que é fácil subestimar.

Durante os testes de fábrica, tudo funcionou perfeitamente. Os sinais estavam estáveis, os terminais firmes, nada de anormal.

Em seguida, a máquina é enviada.

Após a instalação, surgem falhas aleatórias.

Um caso real foi o de uma linha de produção que passou em todos os testes de pré-entrega. Mas, nas instalações do cliente, ela parava constantemente sem explicação.

Após verificar praticamente tudo, o problema acabou sendo um terminal de 24V ligeiramente solto dentro do gabinete. Ele resistiu aos testes, mas a vibração durante o transporte o alterou o suficiente para causar falhas intermitentes.

Esses são os tipos de problemas que desperdiçam muito tempo de depuração.

UMSiemensO módulo de comunicação CP depende muito de como a rede é construída ao seu redor.

Em fábricas reais, as redes raramente são organizadas. Dispositivos são adicionados posteriormente. Switches são substituídos. Endereços IP são reutilizados. Às vezes, a documentação não é atualizada.

Então começam a surgir problemas:

• desconexões aleatórias

• sinais atrasados

• comunicação SCADA instável

O problema é que esses incidentes não acontecem o tempo todo. Eles vêm e vão, o que dificulta rastreá-los.

Na maioria das vezes, não é o módulo em si, mas sim a estrutura de rede ao seu redor.

A temperatura é outro fator que influencia a temperatura.

Em teoria, tudo está dentro das especificações. Mas dentro de um painel de controle real, as condições são diferentes.

As ventoinhas acumulam poeira. O fluxo de ar fica bloqueado. A temperatura ambiente aumenta durante os horários de pico de produção.

Já vimos gabinetes funcionando a temperaturas tão altas que não se esperaria estabilidade a longo prazo, embora nada apresente falhas imediatas.

O sistema continua funcionando, mas, aos poucos, a confiabilidade diminui.

Não falha repentinamente — apenas torna-se menos estável com o tempo.

Por que umSiemensO sistema de automação funciona durante os testes, mas falha posteriormente em produção?
Porque os ambientes reais de fábrica introduzem ruído, vibração e calor que não existem durante o comissionamento.

Por que o SIMATIC S7-1200 se comporta de maneira diferente após a instalação?
A maioria dos problemas decorre de aterramento, tensão na fiação ou carga de comunicação elevada em operação real.

Será que a EMI realmente afetaSiemensSistemas PLC custam isso?
Sim. Uma má passagem de cabos perto de inversores ou motores pode facilmente interferir nos sinais de comunicação.

Por que a E/S do ET200 falha somente após o início da produção?
Como a carga do sistema aumenta, pequenos problemas de configuração tornam-se visíveis sob estresse.

ÉSiemensÉ comum ocorrer falha no módulo da CPU nesses casos?
Na verdade, não. Na maioria das vezes, trata-se de sobrecarga do sistema ou problemas de projeto, e não de danos ao hardware.

Por queSiemensA comunicação CP tornou-se instável?
Geralmente devido a problemas de configuração de rede ou configurações inconsistentes de switches.

Qual a importância do enraizamento emSiemensSistemas PLC?
Muito importante. Um aterramento inadequado é uma das causas ocultas mais comuns de instabilidade.

Por que as máquinas apresentam defeitos após o envio, mesmo tendo passado nos testes?
A vibração e o estresse mecânico durante o transporte costumam afrouxar ligeiramente as conexões.

Se desejar obter mais detalhes, entre em contato comigo sem hesitar. E-mail: sales@sparecenter.com

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