Misteriosa Falla en PLC Siemens (tarjeta FM 354)

 

SI-300-001

    Durante una visita a planta, mientras recorría las líneas de producción, un técnico de mantenimiento me solicitó apoyo para resolver un problema en una máquina envolvedora de producto. La máquina trabajaba con un PLC Siemens de la línea S7-300, lo cual facilitó mi intervención, ya que llevaba conmigo la laptop y el cable de comunicación necesarios.

Descripción de la Falla

    Al iniciar la revisión, el personal de mantenimiento y el operador me explicaron la situación:

• En modo manual, la máquina funcionaba correctamente, sin fallas.

• Era posible referenciar el eje principal sin inconvenientes.

• El problema aparecía únicamente en modo automático, cuando la máquina se detenía abruptamente, mostrando en el panel de operador la alarma:
  “Falla en el Eje Principal”.

    Este tipo de alarma sugería un problema relacionado con el sistema de servo: motor, cableado, módulo FM-354, configuración del panel, o incluso una falla de programación.

Primeras Acciones de Diagnóstico

1. Revisión de diagnóstico en la CPU
   Me conecté al PLC y revisé el búffer de diagnóstico. Sorprendentemente, no aparecía ninguna falla registrada ni en la red Profibus, ni en otros módulos.

2. Comparación de programas
   Utilicé un respaldo existente del programa para verificar modificaciones en los bloques, pero no encontré diferencias.

3. Monitoreo en tiempo real
   Observé el programa durante la producción automática. La falla se presentaba, pero sin anomalías visibles en la CPU ni pérdida de comunicación.

Acciones de Mantenimiento

    Ante la incertidumbre, el personal de mantenimiento decidió:

• Sustituir la tarjeta FM-354.
  Sin embargo, el problema persistió: la máquina volvió a detenerse y el LED rojo de la FM-354 se encendió, descartando un simple fallo del módulo.

• Revisar la alimentación eléctrica.
  Se verificó que la tarjeta estaba correctamente alimentada. Aun así, la falla continuaba.

Observaciones Críticas

      Durante un nuevo arranque en automático, noté un comportamiento anómalo:

• Los LEDs de todo el PLC (CPU, módulos de E/S y FM-354) parpadeaban por unos instantes justo antes de la falla.

• Este parpadeo, casi imperceptible, no correspondía a una operación normal.

    La hipótesis inicial fue un problema eléctrico en la máquina, como una fuente defectuosa o un corto circuito intermitente.

Nueva Línea de Diagnóstico

1. Cambio de la fuente de alimentación.
   Fue reemplazada por una nueva, pero el problema persistió.

2. Revisión detallada de la máquina.
   Se sospechó de un sensor en mal estado, por la naturaleza intermitente del fallo.

3. Detección del problema real.
   Tras revisar sensor por sensor, se identificó un sensor fotoeléctrico roto, que al girar el mecanismo de la máquina se aterrizaba y provocaba un corto momentáneo.

    Este corto afectaba la fuente de alimentación del PLC, ocasionando la caída del sistema y, con ello, la falla de la FM-354.

Solución

    Una vez sustituido el sensor defectuoso:

• La máquina volvió a operar normalmente.

• El sistema dejó de registrar fallas en el eje principal.

• Se eliminó el parpadeo anómalo de los LEDs del PLC.

Lo aprendido

    Este caso ilustra la importancia de:

• No limitar el diagnóstico únicamente al software y la programación, ya que la causa puede ser eléctrica o mecánica.

• Observar indicadores físicos (como LEDs de módulos y CPU), que pueden aportar pistas cruciales.

• Considerar fallas indirectas: un sensor en corto puede ocasionar errores en módulos críticos como un FM-354.

    La experiencia reafirma que en automatización, la clave está en un diagnóstico integral, donde hardware, software y condiciones eléctricas deben ser analizados en conjunto.