Manutenção preditiva de redes PROFIBUS: como diagnosticar falhas intermitentes

Problemas intermitentes nas redes PROFIBUS são bastante frequentes. A produção para e a equipe de manutenção é chamada para a resolver o problema, mas, quando chega ao local, a máquina já voltou a funcionar normalmente! O operador só sabe dizer que a máquina parou e, após algum tempo, conseguiu colocá-la em operação novamente.

Nesse caso, o técnico de manutenção examina o histórico de falhas no PLC e na IHM (supervisório) mas, quase sempre, encontra apenas a seguinte mensagem “Falha no barramento PROFIBUS”.

O profissional então conecta o analisador ProfiTrace à rede esperando encontrar a causa da falha. Muitas vezes, contudo, não vê nenhuma evidência de que a rede tenha sofrido interrupções decorrentes de perturbações de algum dispositivo ou mesmo de alguma interferência externa (interferência eletromagnética, por exemplo). E o problema pode se repetir a qualquer momento e causar ainda mais prejuízos.

Pergunta: como é possível capturar essas falhas intermitentes, que causam a parada da máquina quase sempre sem deixar rastros que permitam diagnosticá-las e corrigi-las?

Resposta: usando o sistema de monitoramento online ComBricks da PROCENTEC

Cabos, conectores e outros componentes do meio físico, estão sujeitos à degradação causada pelos efeitos do calor, humidade, vibração, agentes químicos, etc. Com o passar do tempo, é quase certo que a máquina sofrerá uma parada inesperada provocada por falha em um desses componentes.

O ComBricks monitora continuamente a rede, 24×7, e consegue detectar a progressiva piora na qualidade do sinal da rede, causada pela deterioração do meio físico. Ele sinaliza a ocorrência de erros, possibilitando a execução de ações preventivas antes que ocorram paradas indesejadas.

Os dados coletados da rede, como erros, diagnósticos e estatísticas, são armazenados em sua memória. Assim, as tão temidas falhas intermitentes podem ser capturadas e analisadas posteriormente, mesmo à distância, graças ao webserver incorporado.

A função Network Condition Indicator (Fig. 1) exibe o status geral da rede. O semáforo (traffic light) apresenta mensagens de alerta para que operadores e equipes de manutenção possam agir rapidamente.


Fig. 1 – Network Condition Indicator: visão do status geral (saúde) da rede.

Uma rede PROFIBUS pode continuar operando normalmente mesmo que a qualidade do sinal esteja abaixo do valor mínimo recomendado (Fig. 2). A rede pode estar na iminência de sofrer uma parada inesperada mas, sem o monitoramento online 24×7, os operadores da planta nada podem fazer para evitá-la.


Fig. 2 – Bargraph: qualidade do sinal abaixo do mínimo recomendado.

O histórico de erros e falhas capturados pelo ComBricks na rede PROFIBUS pode ser facilmente acessado através do Network event log (Fig. 3). Informações como perdas de dispositivos, mensagens ilegais, telegramas corrompidos, nível de tensão baixo, entre outras, são exibidas em texto claro e objetivo, acompanhadas de data e hora, e não através de indecifráveis caracteres hexadecimais.


Fig. 3 – Network event log: histórico de erros e falhas da rede.

Outra forma de coletar histórico ainda mais detalhado de erros e falhas é através da função Message Recording. Os arquivos de histórico, salvos no cartão de memória do ComBricks, podem ser abertos com o software Profitrace2. Assim, é possível analisar o comportamento da rede e identificar erros que, se não corrigidos a tempo, podem provocar a parada da rede. Em outras palavras, o usuário consegue efetuar a manutenção preditiva da rede e evitar prejuízos com perda de produção.

A gravação dos dados (erros e falhas) pode ser iniciada a partir de eventos (triggers) definidos pelo usuário (Fig. 4).


Fig. 4 – Message recording: histórico gravado no cartão de memória.

Repetidores PROFIBUS costumam mascarar as informações de diagnóstico do meio físico devido à isolação galvânica entre seus canais. Quando o analisador de redes é conectado a um segmento de rede onde há um repetidor instalado, a leitura dos dados fica comprometida.

Graças à perfeita integração entre ComBricks e ProfiHub, é possível monitorar o meio físico de toda a rede, mesmo que ela esteja dividida em múltiplos segmentos (Fig 5). Consegue-se identificar “Illegals” – que são diagnósticos que ocorrem devido a problemas no meio físico – dos slaves DP, mesmo que estejam conectados às saídas repetidoras do ProfiHub.

Localizar falhas em redes extensas, com muitos segmentos espalhados pela fábrica, é um grande desafio para as equipes de manutenção. O uso do ComBricks, em conjunto com o ProfiHub, ajuda a reduzir notavelmente o tempo gasto para identificar o local da falha. Conhecendo os detalhes da falha e a sua correta localização, os profissionais de manutenção não precisam mais recorrer ao conhecido método da “tentativa e erro” que, quase sempre, só piora a situação por inserir ainda mais problemas na rede.


Fig. 5 – Integração ComBricks e ProfiHub: segmentação e diagnóstico total da rede.

Na tela ProfiHub diagnostic slave info (Fig. 6 e 7), é possível saber com exatidão qual o dispositivo está apresentando falhas e também o canal do ProfiHub específico ao qual ele está conectado.


Fig. 6 – ProfiHub diagnostic slave info: diagnóstico do dispositivo com problema.


Fig. 7 – ProfiHub diagnostic slave info: detalhes do diagnóstico.

 

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