Misteriosa Falla en PLC Siemens (tarjeta FM 354)

SI-300-001

Hace algunos días, me encontraba en una planta de visita.
Mientras recorría las líneas de producción, una persona de mantenimiento se me acerca y me pregunta si lo podría ayudar a resolver un problema en una máquina. Para saber si llevaba las herramientas adecuadas, le pregunté cuál máquina era y qué PLC tenía. Esta persona me dijo que se trataba de una máquina envolvedora de producto, la cual trabaja con un PLC Siemens de la línea S7-300.
Por suerte, llevaba conmigo tanto la lap-top como el cable de comunicación para este PLC, con lo cual me ahorré el tiempo de ir a la oficina por las herramientas indipensables.
Ya estando en la máquina, empecé a ver los detalles del problema. La persona de mantenimiento y el operador de esta máquina me comentaban que todo trabaja bien en forma manual, sin marcarles ninguna falla. Incluso, podían referenciar el eje principal sin complicaciones. Sin embargo, al poner la máquina en modo automático, de pronto la máquina se detenía completamente, se iba a falla, y en el Panel de Operador, aparecía el texto de alarma de "Falla en el Eje Principal", lo cual indicaba que había un problema en torno a los componentes del servo. Podría ser el servo motor, o el cableado, o el módulo FM-354, un problema de programa, un error de configuración de valores en el Panel, u otra falla.
Una vez que se alarmó la tarjeta FM-354, me conecté a la CPU y revisé el búffer de diagnóstico. Mi sorpresa fue que aquí no encontré ninguna falla registrada, ni en la red Profibus, ni en ningún otro componente. Como tenía un respaldo del programa de esta misma máquina, hice la comparación de bloques, con el fin de saber si había alguna modificación hecha por alguien más. Pero tampoco encontré diferencias en los programas. Me puse a monitorear el programa mientras se ponía la máquina en producción automática para detectar alguna anormalidad. Sin embargo, ocurría la falla, y no detectaba nada raro, incluso, ni siquiera perdía la comunicación con la CPU, pensando en que ésta pudiera estar fallando.
A continuación, el personal de mantenimiento desenergizó el tablero completamente y sustituyó la tarjeta FM-354 del PLC. Y se reiniciaron las pruebas. Pero nuevamente la máquina se detuvo en pleno ciclo de producción, marcando la falla en el Eje Principal. La FM-354 encendía su led rojo. ¿Le faltaba alimentación eléctrica? No, estaba bien conectada y alimentada.
Las cosas se estaban poniendo difíciles, y la línea tenía que arrancar ya; la producción estaba bastante atrasada.
Deje a un lado la lap-top y el monitoreo del programa. Me puse a observar el PLC. Pedí que se pusiera en marcha la máquina otra vez en automático. Y lo que pude observar en el momento en que apareció la falla, se me hizo algo bastante extraño. Lo que ví fue que los leds de todo el PLC, de la CPU, de las tarjetas de entradas y salidas, de la tarjeta FM-354, por unos instantes parpadeaban; era un parpadeo casi imperceptible; ¿sería un parpadeo normal en la operación de la máquina? Tal vez, pero no consideré que algo raro había en ese parpadeo. Y es que a continuación de ese parpadeo, ocurría que fallaba la tarjeta FM-354.
Nuevamente se arrancó la máquina, y sí, otra vez el parpadeo, y otra vez la falla.
De ahí que supuse que había un problema eléctrico en la máquina, ya sea que la fuente de alimentación del PLC estaba fallando o que había un corto circuito en alguna parte de la máquina.
Se procedió a cambiar la fuente de alimentación. Una vez sustituida, se arrancó la máquina, y... nuevamente falló. Así que, supimos que la fuente de alimentación no era el problema; el parpadeo siguió, la falla de la FM volvió a aparecer.
La tarea más laboriosa estaba por empezar: rastrear el componente que estaba haciendo corto. Por la forma en que se presentaba la falla, supusimos que era un sensor. Así que se revisó sensor por sensor, y, luego de un rato, se encontró el sensor fotoeléctrico causante del problema. Este sensor estaba roto, y al rotar el mecanismo de la máquina, ocasionaba que el sensor se aterrizara provacando un corto momentáneo, suficiente para mandar a falla la fuente de alimentación, y ésta a su vez, ocasionar que la máquina se detuviera.
Hecho el cambio del sensor, todo volvió a la normalidad.