Introducción
La pérdida de la señal del codificador en el sistema de control puede provocar una parada de producción o una visualización incorrecta del estado de los procesos mecánicos. En este caso la falla se presentó en el equipo tipo Telemecanique LADN22 utilizado en el sistema de control de la línea de producción. El síntoma de pérdida de señal se detectó durante una revisión periódica del sistema de control automático en una planta de producción en Ucrania.
Descripción general del componente
El codificador Telemecanique LADN22 realiza la función de medir el desplazamiento angular y la velocidad de rotación del eje. Está montado en un motor o eje de transmisión y su señal de salida se utiliza para controlar la posición y la velocidad en un sistema PLC. Las condiciones de funcionamiento incluyen temperaturas de 0 a 60 °C, presiones de 0,5 a 1,5 bar y atmósferas potencialmente explosivas según EN 500144.
Signos de un defecto
El técnico encontró los siguientes signos de pérdida de señal del codificador:
- Visualización incorrecta de la velocidad de rotación en la pantalla del sistema;
- Parpadea y se interrumpe la señal en el osciloscopio;
- Mayor vibración en el eje del codificador;
- Mayor régimen de temperatura del cable (hasta 65 °C bajo carga).
Se encuentra que el cable de conexión entre el codificador y el controlador tiene una capa de blindaje dañada y el conector está dañado y lleno de polvo.
Investigación de causa raíz
Para el análisis se utilizó el método de los 5 porqués y el diagrama de Ishikawa. Se descubrió que la pérdida de señal se debía a daños en el blindaje del cable, exposición a campos electromagnéticos y daños en el conector.
Determinación de las causas fundamentales.
A continuación se presentan las definiciones de causas fundamentales en orden de probabilidad:
- Daño en el blindaje del cable: 45 % de probabilidad. Pruebas: espacios de blindaje, alto nivel de campos electromagnéticos, temperatura del cable por encima de lo permitido.
- Efecto de la interferencia electromagnética: 30 % de probabilidad. Evidencia: alto nivel de campos electromagnéticos provenientes de motores eléctricos y líneas eléctricas cercanas.
- Daño en el conector: 20 % de probabilidad. Evidencias: daños físicos, contactos polvorientos, altas vibraciones.
- Instalación incorrecta: 5 % de probabilidad. Evidencias: falta de fijación de los cables, vibraciones en los ejes.
Métodos de corrección
A continuación se presentan soluciones para cada causa raíz:
- Daños en el blindaje: use un cable con un alto nivel de blindaje (por ejemplo, la serie EN 50284-2-23), instale un terminal de cable con un contacto blindado y use un filtro EMF adicional.
- Influencia de los campos electromagnéticos: instale blindaje en los cables, utilice filtros de señal, separe los cables de la alimentación y las unidades.
- Daño en el conector: limpie los contactos del conector, instale un conector nuevo con un alto nivel de cumplimiento del estándar EN 50284-2-23 y utilice un cable con un contacto blindado.
- Instalación incorrecta: instale el cable con un candado, utilice bridas para cables y realice una prueba de vibración.
Lista de verificación de diagnóstico rápido
A continuación se muestra una lista de verificación para un técnico de tabletas:
- Verificar el estado del blindaje del cable por si presenta roturas.
- Mida el nivel de EMF en el medio ambiente utilizando un medidor de EMF (por ejemplo, Fluke 9000).
- Mida la temperatura del cable y compárela con el nivel permitido (hasta 60 °C).
- Limpie los contactos del conector del polvo y la corrosión.
- Mida la vibración en el eje del codificador usando un acelerómetro.
- Comprobar la fijación del cable y la ausencia de vibraciones.
- Verificar la puesta a tierra del cable y el cumplimiento del estándar EN 50284-2-23.
- Mide la señal en el osciloscopio.
- Verifique la estabilidad de la señal durante la operación.
- Realice una verificación del efecto de los CEM con la ayuda de una certificación en producción.
- Verificar la conexión a tierra del codificador.
- Utilice un filtro de señal adicional para mediciones remotas.
Estrategia de prevención
Para evitar la pérdida de señal del codificador:
- Realice comprobaciones periódicas de los cables para comprobar el blindaje y la estabilidad de la señal (intervalo de 6 meses).
- Utilice sensores de vibración y sensores de temperatura para rastrear las desviaciones de las normas.
- Instalar un sistema de medición EMF en producción.
- Realizar limpieza periódica de conectores y cables.
- Utilice cables que cumplan con el estándar EN 50284-2-23.
- Instale restricciones de cables y utilice soportes para reducir la vibración.
Conclusión
La pérdida de la señal del codificador puede tener graves consecuencias para la producción. Seguir las acciones recomendadas y utilizar componentes que cumplan con los estándares garantizará la confiabilidad del sistema de control. Para reemplazar componentes dañados o recibir recomendaciones sobre la selección de artículos adecuados, visite el catálogo electrónico de UNITEC-D.
Fuentes
- EN 50284-2-23:2014 – Cables para control y gestión;
- ISO 11898-1:2016 – Cables para sistemas de control;
- EN 500144:1998 – Control ambiental;
- DSTU 3045-98 – Requisitos para dispositivos eléctricos;
- Manual de análisis de defectos, Producción y medios técnicos.
