Eerstelijnstoringen op een PLC aanpakken: systematisch en geduldig

In heel wat bedrijven hebben PLC’s ondertussen al jarenlang hun plek verdiend. Door processen te automatiseren met een PLC kunnen deze veiliger, efficiënter en kwalitatiever verlopen. Zoals alle elektronica echter kunnen ze ook wel eens stuk gaan. En dan komt het eropaan om ze snel en doeltreffend te herstellen. Immers: hoe sneller problemen worden opgelost, hoe minder stilstand er is, hoe sneller het productieproces terug is opgestart.

Voor techniekers is het dus belangrijk dat zij over voldoende kennis beschikken om met deze systemen te werken. Zo kunnen eerstelijnstoringen snel opgelost worden en kunnen ze met kleine aanpassingen verbeteringen aan de lopende processen uitvoeren.

Hardware

“Storingen in PLC’s worden bijna altijd veroorzaakt door de hardware”, zegt industrieel ingenieur Jan Verhaegen. “Als de software goed getest is en goed werkt, zal die niet plots uit zichzelf fouten beginnen te veroorzaken. In eerste instantie concentreer je je dus op de hardware. Een eerste parameter daarbij zijn de omstandigheden waarin de machine draait. Stof, vocht, PLC’s die in bewegende machines zijn gemonteerd…dat zijn allemaal zaken waar die apparaatjes niet van houden. Zeker bedradingen en aansluitingen zijn daar gevoelig voor. Vochtoxidatie en stof kunnen verkeerde geleidingen meebrengen waardoor het systeem ook verkeerde informatie krijgt en de machine dus rare dingen begint te doen. Een tweede parameter zijn de kwaliteit van de componenten – kunnen die tegen een stootje of niet – en zeker ook niet te vergeten: het gedrag van de operator. Sommige operatoren gaan nogal bruusk met hun machines om, anderen verzorgen die alsof het een baby’tje is. En dat maakt zeker verschil.”

Machine doet raar

Als je aan de reparatie van een machine begint, moet je goed het onderscheid maken tussen een functionele storing (een machine doet “raar”, doet bepaalde handelingen niet of verkeerd of werkt niet zoals verwacht) en een machine die helemaal niks meer doet. Opvallend: een machine die helemaal niks meer doet, is vaak gemakkelijker te herstellen, zegt Jan. Maar laten we beginnen met een functionele fout.

“Net zoals een dokter kan ik maar een juiste diagnose stellen als ik zo veel mogelijk informatie krijg over de “patiënt” die ik moet behandelen. Dat is natuurlijk zeker het geval als ik de machine niet zelf ontworpen heb. Een functiebeschrijving is bijvoorbeeld al een cruciaal document. Dat is een soort blauwdruk of beschrijving die, stap voor stap, uitlegt hoe de machine normaliter werkt en welke componenten wat doen. Hij bevat ook een lijst met alle Input- en Output signalen (de I/O-lijst) en een lijst met alle gebruikte namen van de componenten  op de installatie. Die namen kan je in de software zelf laten zoeken.  De manier waarop namen aan machine componenten worden gegeven, wordt door de klant/gebruiker volgens zijn standaard bepaald.”

Als je de machine visueel volgt in zijn werking, meekijkt in de software om te zien welke commando’s wanneer uitgevoerd worden en dan ook nog de functiebeschrijving en I/O-lijsten erbij neemt, kom je na een tijdje er wel achter welke component zijn werk niet meer doet, zegt Jan. Het zal dus duidelijk zijn: die functiebeschrijving en de I/O lijst zijn een essentieel onderdeel van elke installatie met PLC’s. “Zonder vaar je blind. Bedrijven moeten deze documenten eisen van hun installateur, maar nog te vaak blijkt dat er niet te zijn of is het, in de loop van de jaren, verdwenen. En dan wordt het lastig natuurlijk.”

Machine is dood

Een tweede mogelijkheid is dat de machine helemaal niets meer doet. Jan: “Je allereerste taak is dan te kijken of de voedingsmodule, die gelijkspanning levert voor de plc module, nog werkt. Je wil niet weten hoe vaak een machine compleet opengelegd wordt om dan tot de conclusie te komen dat gewoonweg de elektrische voeding de geest heeft gegeven. Daarna kijk je na of de  cpu module een zogenaamde diagnosefout geeft, meestal wordt dat met een rood LED-lichtje aangegeven op de cpu module. Is dat zo? Dan is het tijd om de computer op de machine aan te sluiten. Met de juiste software (bij Siemens PLC’s: Simatic Manager of TIA Portal) kan je als het ware de complete machine en al zijn componenten “besnuffelen” en er diagnosefuncties op loslaten. Vergelijk het een beetje met een garagist die een auto “aan de computer hangt” en uitleest. In een speciaal deel van die software, de zogenaamde “Diagnostic Buffer”, vind je een lijst met fouten die gevonden werden, de datum wanneer ze voorkwamen en een beschrijving ervan. Klik je op de gevonden fout, dan zie je onmiddellijk waar die precies zit.”

Dat klinkt alsof een kind de was kan doen, maar met zoveel gemak komt er soms ook gemakzucht bij kijken, zegt Jan. “Het is verleidelijk voor de technieker om onmiddellijk zijn pc aan te sluiten en foutcodes te gaan uitlezen, terwijl de fout misschien gewoon een losse draad is. Je moet dus echt wel een beetje discipline aan de dag leggen en systematisch te werk gaan. En dan lukt het meestal wel.”

Manager of Portal

Nog even over die software: wat is die Simatic Manager en TIA Portal eigenlijk? En waarin verschillen ze? “Simatic Manager wordt gebruikt op machines van 1995 tot ongeveer 2010”, zegt Jan. “TIA Portal is er de opvolger van en kwam vanaf 2010 op de proppen. Je moet het min of meer zien als de verkenner voor de PLC, een beetje zoals de verkenner bij Windows. Met dit grote verschil dat Simatic Manager en TIA Portal erg op elkaar lijken en, bewust, zeer traag evolueren. Als je de Simatic Manager kent, ken je ook 75 procent van TIA Portal. Dat is een voordeel want zo kan je met een of twee pakketten, die dan nog eens zeer gelijkaardig zijn, meer dan twintig jaar aan verschillende PLC-series storingen oplossen.”

Op maat van de technicus

Om problemen aan PLC’s snel en adequaat op te lossen én de functionaliteit te verbeteren, is een goede opleiding op maat voor de onderhoudstechnicus dus onontbeerlijk. De technicus kan beter zijn taak uitvoeren en vind er een uitdaging in om processen te verbeteren en deze verbeteringen ook daadwerkelijk in de praktijk om te zetten. De werkgever heeft een gemotiveerde werknemer in zijn midden die het omzetverlies door stilstanden tot het minimum kan beperken en die  voor een optimaal en veilig gebruik van de installatie zorgt.

Meer weten?

ACTA heeft heel wat opleidingen rond het werken aan PLC-systemen in zijn aanbod. Benieuwd welke dat zijn, wat hierin aangeleerd wordt en wanneer deze worden gegeven? Surf naar https://acta-vzw.be/ons-aanbod/ en bekijk onze opleidingen.