Introdução
Perda de sinal do encoder no sistema de controle pode causar parada da produção ou exibição incorreta do estado dos processos mecânicos. Neste caso, a falha ocorreu no equipamento do tipo Telemecanique LADN22, utilizado no sistema de controle da linha de produção. O sintoma da perda de sinal foi identificado durante a inspeção regular do sistema de controle automático na produção na Ucrânia.
Visualização do componente
Encoder Telemecanique LADN22 realiza a função de medição do deslocamento angular e da velocidade de rotação do eixo. Ele é instalado no motor ou no eixo acionado, e seu sinal de saída é utilizado para controle da posição e da velocidade no sistema PLC. Condições de operação incluem temperatura de 0 a 60 °C, pressão de 0,5–1,5 bar, bem como ambiente explosivo conforme o padrão EN 500144.
Sinais de vazamento
O técnico identificou os seguintes sinais de perda de sinal do encoder:
- Exibição incorreta da velocidade de rotação no display do sistema;
- Rompimentos de sinal e ruídos no osciloscópio;
- Aumento de vibração no eixo do encoder;
- Modo de temperatura elevada do cabo (até 65 °C sob carga).
Cabo de conexão entre o encoder e o controlador foi identificado com camada blindada danificada, e a conexão foi identificada como danificada e suja.
Investigação da causa raiz
Para a análise utilizou-se o método 5 Whys e o diagrama de Ishikawa. Identificou-se que a perda de sinal está relacionada ao dano do blindagem do cabo, influência de EMI e dano no conector.
Definição das causas raiz
Abaixo estão definidas as causas raiz em ordem de probabilidade:
- Danos na blindagem do cabo – 45% de probabilidade. Prova: rupturas na blindagem, nível elevado de EMP, temperatura do cabo acima do permitido.
- Influência de interferências eletromagnéticas – 30% de probabilidade. Prova: alto nível de EMP de motores elétricos e linhas de alimentação vizinhos.
- Danos na conexão – 20% de probabilidade. Prova: dano físico, contatos sujos, alta vibração.
- Instalação incorreta – 5% de probabilidade. Prova: ausência de fixação do cabo, vibração nos eixos.
Métodos de correção
Abaixo estão as correções para cada causa raiz:
- Danos na blindagem – utilizar cabo com alto nível de blindagem (por exemplo, a série EN 50284-2-23), instalar terminal de cabo com contato blindado e utilizar filtro adicional EMI.
- Influência EMI – instalar blindagem nos cabos, utilizar filtros de sinal, isolar os cabos da alimentação e dos motores.
- Danos na conexão – limpar os contatos da conexão, instalar uma nova conexão com alto nível de conformidade com o padrão EN 50284-2-23 e utilizar um cabo com contato blindado.
- Instalação incorreta – instalar o cabo com fixação, utilizar fixação para cabos e realizar a verificação de vibração.
Check-list de diagnóstico rápido
Abaixo está a lista de verificação para o técnico no tablet:
- Verificar o estado da blindagem do cabo quanto à presença de rupturas.
- Medir o nível de EMP no ambiente usando um medidor de EMP (por exemplo, Fluke 9000).
- Medir a temperatura do cabo e comparar com o nível permitido (até 60 °C).
- Limpar os contatos da conexão da poeira e corrosão.
- Realizar medições de vibração no eixo do encoder usando um acelerômetro.
- Verificar a fixação do cabo e a ausência de vibração.
- Verificar o aterramento do cabo e a conformidade com o padrão EN 50284-2-23.
- Realizar a medição do sinal no osciloscópio.
- Verificar a estabilidade do sinal durante a operação.
- Realizar a verificação de influência EMI através da certificação na produção.
- Realizar a verificação do aterramento do encoder.
- Utilizar um filtro adicional de sinal para medição remota.
Estratégia de prevenção
Para prevenção da perda de sinal do encoder:
- Realizar verificações regulares dos cabos em relação à blindagem e estabilidade do sinal (intervalo de 6 meses).
- Utilizar sensores de vibração e sensores de temperatura para monitorar desvios das normas.
- Instalar o sistema de medição de EMI na produção.
- Realizar a limpeza periódica das conexões e cabos.
- Usar cabos que atendam ao padrão EN 50284-2-23.
- Instalar o fixador de cabos e utilizar o fixador para reduzir vibrações.
Conclusão
Perda do sinal do encoder pode ter consequências graves para a produção. A execução das ações recomendadas e o uso de componentes que atendam aos padrões garantem a confiabilidade do sistema de controle. Para substituir componentes danificados ou obter recomendações sobre a escolha dos elementos adequados, visite UNITEC-D E-Catalog.
Fontes
- EN 50284-2-23:2014 – Cabos para controle e gestão;
- ISO 11898-1:2016 – Cabos para sistemas de controle;
- EN 500144:1998 – Controle do meio ambiente;
- DSТУ 3045-98 – Requisitos para dispositivos elétricos;
- Guia de análise de falhas, Produção e meios técnicos.
