L’automate Siemens fonctionne, mais la machine exécute des séquences incorrectes. Que faut-il vérifier ?

Un automate Siemens peut fonctionner, exécuter le programme et ne signaler aucune panne évidente, alors que la machine réalise malgré tout des séquences incorrectes. Cela signifie généralement que le problème ne se situe pas nécessairement uniquement au niveau de la CPU. La cause peut être un signal d’entrée incorrect, un module d’E/S endommagé, une carte analogique instable, une fausse confirmation provenant d’un capteur, des perturbations de communication, un problème de codeur ou un actionneur qui n’exécute pas physiquement la commande envoyée par l’automate.

Pour le service maintenance, il s’agit d’un type de panne difficile à diagnostiquer, car le système n’est pas complètement à l’arrêt. L’automate Siemens fonctionne, la communication peut sembler correcte, aucune valeur forcée active n’est visible dans le programme, mais la machine continue à sauter une étape du cycle, à effectuer un mouvement trop tôt, à ne pas attendre la confirmation de position ou à activer un vérin au mauvais moment.

Dans une telle situation, le diagnostic de l’automate Siemens doit porter non seulement sur l’unité centrale, mais aussi sur les signaux de la machine, les modules d’entrées et de sorties, les cartes de mesure, l’alimentation 24 V DC, la communication Profinet ou Profibus, les câbles de signal, les codeurs et les actionneurs. Ce n’est qu’après ces contrôles qu’il est possible de déterminer de manière fiable s’il faut réparer l’automate Siemens, remplacer un module, remettre en état l’électronique ou éliminer une défaillance dans l’installation.

La machine exécute des séquences incorrectes alors que l’automate Siemens fonctionne ? Contactez RGB Elektronika. Nous vérifierons si le problème concerne l’automate, les modules d’E/S, les signaux d’entrée, la communication, l’alimentation ou les actionneurs.

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Pourquoi l’automate Siemens fonctionne-t-il alors que la machine exécute des séquences incorrectes ?

L’automate Siemens peut fonctionner correctement tout en traitant des données d’entrée erronées

Un automate ne voit pas directement le processus. Le programme s’exécute à partir des données provenant des capteurs, des modules d’entrée, des cartes analogiques, des codeurs, des îlots d’E/S et des appareils communiquant avec le système de commande. Si ces données sont incorrectes, retardées, faussées ou instables, la logique du programme peut fonctionner conformément aux hypothèses, mais le résultat sur la machine sera incorrect.

Du point de vue de l’automate, la condition peut être remplie. Du point de vue du processus, la pièce peut ne pas encore être en position, le vérin peut ne pas avoir terminé son mouvement, la vanne peut rester ouverte, la température peut ne pas avoir atteint la valeur requise ou l’axe peut se trouver dans une position différente de celle prévue par le programme.

Par conséquent, lorsqu’un automate Siemens fonctionne, mais que la machine exécute des séquences incorrectes, il ne faut pas partir du principe que seul le programme est défectueux. Très souvent, le problème concerne la qualité des informations reçues par l’automate.

Modules d’E/S Siemens, cartes analogiques et entrées numériques à l’origine d’une séquence incorrecte

Les automates Siemens fonctionnent avec des modules d’entrées numériques, des modules de sorties, des cartes analogiques, des cartes de mesure, des îlots d’entrées et de sorties déportés ainsi que des appareils de communication. La défaillance d’un seul de ces éléments peut suffire pour que la machine commence à exécuter le cycle dans le mauvais ordre.

Un scénario typique est le suivant : l’automate reçoit l’information qu’une condition est remplie et passe donc à l’étape suivante. En réalité, le signal était faux, retardé ou déformé. Il en résulte une séquence incorrecte, un mouvement prématuré, l’absence d’attente de la position ou l’activation d’un actionneur au mauvais moment.

Signaux 4-20 mA et 0-10 V incorrects dans les cartes de mesure

Dans les cartes analogiques fonctionnant avec des signaux 4-20 mA ou 0-10 V, le problème peut provenir d’une dérive de mesure, d’un circuit d’entrée endommagé, de perturbations sur le câble, d’un convertisseur A/N instable ou de la présence d’humidité dans l’électronique. L’automate peut détecter une valeur décalée, figée à un niveau donné ou évoluant par à-coups.

Si le programme considère cette valeur comme une mesure réelle, la machine peut passer à l’étape suivante alors que les conditions du processus ne sont pas remplies. Cela concerne notamment le dosage de fluides, le chauffage, le positionnement des axes, l’ouverture des vannes, la régulation de pression, le contrôle de température ou la surveillance du niveau.

Fausse confirmation du capteur et problème d’entrée 24 V DC

Avec les entrées numériques, le problème peut avoir une autre nature. Un canal d’entrée endommagé, la dégradation de l’isolation optoélectronique, l’encrassement du circuit imprimé, l’humidité, un optocoupleur endommagé ou un courant de fuite dans l’installation peuvent provoquer l’apparition d’un signal qui ne devrait pas être physiquement présent.

Dans les systèmes 24 V DC, un signal numérique doit être sans ambiguïté : actif ou inactif. Si un niveau intermédiaire apparaît à l’entrée en raison d’un câble endommagé, d’une boucle de masse, de l’humidité ou d’une alimentation instable, le module peut l’interpréter de manière incorrecte. Pour une entrée, il peut encore s’agir d’un état bas, tandis qu’une autre peut déjà le reconnaître comme un état haut.

Si ce signal concerne un capteur de fin de course, la présence d’une pièce, la fermeture d’un protecteur, le retour d’un vérin ou une confirmation de position, la machine peut déclencher l’étape suivante du cycle au mauvais moment.

La machine saute une étape du cycle ou l’automate détecte un signal qui n’existe pas physiquement ? Il est recommandé de contrôler les modules d’entrée, les circuits de signal et l’alimentation. RGB Elektronika assure le service et la réparation de l’électronique industrielle, notamment des automates Siemens et des modules associés.

La sortie de l’automate est correcte, mais la machine n’exécute pas la commande

Une séquence incorrecte ne provient pas toujours des données d’entrée. Le problème peut également apparaître du côté des sorties de l’automate et des actionneurs. L’automate peut activer ou désactiver correctement une sortie dans le programme, la LED du module peut indiquer le bon état, mais la machine peut malgré tout ne pas effectuer le mouvement ou l’élément peut rester actif après la commande de désactivation.

Les causes possibles comprennent notamment :

• les contacts collés d’un relais auxiliaire ou d’un contacteur,
• une sortie endommagée du module de l’automate,
• un court-circuit ou un courant de fuite dans le circuit de commande,
• une électrovanne, une vanne pneumatique ou hydraulique endommagée,
• une chute de pression dans l’installation pneumatique,
• une résistance mécanique accrue de l’actionneur,
• des joints usés, un tiroir grippé ou une vanne encrassée,
• une réaction retardée du variateur ou du contacteur.

En pratique, le programme peut envoyer une commande de désactivation, mais le circuit de commande reste fermé. Le vérin ne revient pas, la vanne continue à distribuer le fluide, le variateur reste actif et la machine n’atteint pas la position requise pour l’étape suivante. Si la séquence repose principalement sur une temporisation et non sur la confirmation d’un capteur, l’automate peut poursuivre le cycle avant que le mécanisme ait réellement terminé le mouvement précédent.

Codeur, retour d’information et positionnement : pourquoi le cycle se décale-t-il dans le temps ?

Dans les machines équipées d’un système de positionnement, l’automate Siemens utilise souvent des informations de retour provenant de codeurs, de variateurs, d’axes linéaires, de convoyeurs, de tables rotatives ou de systèmes d’alimentation. Si le retour d’information transmet des données incorrectes, la machine peut effectuer des mouvements dans une position erronée malgré un fonctionnement apparemment correct du programme.

Un codeur peut perdre des impulsions en raison de salissures, d’une défaillance électronique, d’un problème de câble, de perturbations, d’une surchauffe ou d’une usure mécanique. Si le système de commande considère que l’axe s’est déplacé d’une valeur déterminée alors que le mouvement réel était plus court ou plus long, l’étape suivante sera exécutée au mauvais endroit.

Ces symptômes peuvent apparaître de manière irrégulière. Ils surviennent parfois uniquement après l’échauffement de la machine, à une vitesse plus élevée, sous charge ou après plusieurs cycles. Cela complique le diagnostic, car un contrôle rapide à l’arrêt peut ne pas révéler le problème.

Perturbations CEM, Profinet et Profibus et réaction incorrecte de la machine

Un automate Siemens fonctionne dans un environnement comprenant des variateurs, des convertisseurs de fréquence, des contacteurs, des alimentations, des câbles moteur et des appareils de forte puissance. Les perturbations électromagnétiques ne provoquent pas toujours une erreur de communication franche. Elles peuvent parfois entraîner de courts retards, des lectures erronées ponctuelles, un signal instable ou la perte d’impulsions.

Les éléments suivants peuvent être particulièrement sensibles :

• les entrées de comptage rapide,
• les lignes de codeur,
• les entrées analogiques,
• la communication avec les îlots d’E/S,
• la communication avec les variateurs,
• les réseaux Profinet et Profibus,
• les câbles fonctionnant dans des chaînes porte-câbles.

Si le blindage du câble est endommagé, si la mise à la terre a été réalisée de manière incorrecte, si les câbles de signal sont posés trop près des câbles moteur ou si un câble est endommagé dans la chaîne porte-câbles, l’automate peut recevoir les données avec retard ou au mauvais moment. Sur les lignes rapides d’emballage, de tri, de découpe ou de positionnement, même un court délai peut modifier l’ordre des événements.

Compteurs, recettes et données de processus dans l’automate Siemens

Il existe des situations dans lesquelles la machine fonctionne correctement pendant longtemps, puis des séquences incorrectes apparaissent soudainement, sans modification visible de l’installation électrique ou mécanique. Dans ce cas, il convient de vérifier non seulement les signaux physiques, mais également les données enregistrées dans l’automate.

Les éléments suivants peuvent notamment avoir une importance :

• les compteurs de cycles,
• les registres et variables rémanentes,
• les recettes de production,
• les paramètres limites,
• les tableaux de données,
• l’adressage indirect,
• les conditions de comparaison dans le programme,
• la version du programme ou les paramètres après une intervention sur la machine.

Si un compteur atteint la limite de sa plage ou si les données sortent de la zone prévue, une condition logique peut fonctionner différemment de ce qu’elle faisait au cours des années précédentes. Cela ne signifie pas toujours que l’automate est endommagé. Le problème peut parfois concerner les données de processus, les paramètres, la gestion d’un état spécifique de la machine ou des modifications apportées au programme.

Diagnostic et service de l’automate Siemens : quand réparer et quand remplacer ?

Comment vérifier si le problème se situe dans l’automate, le module d’E/S, le capteur ou l’installation ?

Le diagnostic doit être réalisé par étapes. Le remplacement trop rapide d’un automate Siemens sans contrôler les signaux, les modules et les actionneurs peut ne pas résoudre le problème et seulement prolonger l’arrêt de la machine.

Symptôme sur la machine	Cause possible	Que faut-il vérifier ?
La machine saute une étape du cycle	Fausse confirmation d’un capteur ou signal d’entrée incorrect	Module d’entrée, câbles, capteur, niveaux de tension 24 V DC
Le mouvement démarre trop tôt	Condition logique incorrecte, signal retardé ou perturbations	État des entrées en ligne, communication, temps de réaction, blindage des câbles
L’automate envoie un signal, mais l’élément ne réagit pas	Sortie, contacteur, relais, électrovanne ou mécanisme endommagé	Module de sortie, circuit de commande, contacts, vannes, alimentation
La position de l’axe est incorrecte	Problème de codeur, de câble ou de retour d’information	Codeur, impulsions, câble, blindage, variateur, paramètres de l’axe
La panne apparaît après l’échauffement ou après plusieurs cycles	Défaillance thermique, perturbations, dérive de mesure ou problème mécanique	Essai sous charge, température des modules, cartes analogiques, alimentation
La séquence a changé sans panne visible	Problème de données de processus, de compteurs, de recettes ou de paramètres	Variables rémanentes, compteurs, recettes, version du programme, plages de données

Quand la réparation d’un automate Siemens est-elle pertinente ?

La réparation d’un automate Siemens est particulièrement pertinente lorsque l’appareil fonctionne dans une machine ancienne, qu’il est difficile à obtenir, qu’il possède une configuration spécifique ou que son remplacement nécessiterait des modifications du programme, de la documentation et de l’armoire électrique. Dans de nombreux sites de production, ce n’est pas seulement le prix de la pièce qui compte, mais surtout le délai nécessaire pour remettre la ligne en service.

Il est recommandé d’envisager une réparation ou un diagnostic lorsque :

• l’automate Siemens démarre, mais la machine fonctionne de manière instable,
• des séquences incorrectes apparaissent sans alarme claire,
• le module d’entrée affiche un signal qui n’existe pas physiquement,
• la carte analogique transmet des valeurs instables,
• la sortie de l’automate ne commande pas correctement l’actionneur,
• le problème apparaît uniquement après l’échauffement de l’appareil,
• la communication Profinet ou Profibus est instable,
• l’automate n’est plus fabriqué ou est difficilement disponible.

Chez RGB Elektronika, le diagnostic peut porter sur les automates, les modules d’extension, les modules d’entrées et de sorties, les cartes analogiques, les alimentations, les pupitres opérateur, les variateurs et d’autres composants d’automatisation industrielle fonctionnant avec un système Siemens.

Quand faut-il acheter un automate, un module d’E/S ou une pièce de rechange Siemens ?

L’achat d’un automate Siemens, d’un module d’E/S ou d’une pièce de rechange est une bonne solution lorsque l’appareil est mécaniquement ou électroniquement endommagé au point que sa réparation n’est plus rentable, lorsqu’il est nécessaire de redémarrer immédiatement la production ou lorsque l’usine souhaite sécuriser son stock de maintenance contre un nouvel arrêt.

Pour sélectionner une pièce de rechange Siemens, il est utile de préparer :

• la référence complète de l’automate ou du module,
• une photo de la plaque signalétique,
• la désignation de la CPU, des modules d’E/S et de l’alimentation,
• des informations sur la configuration de la machine,
• une description des symptômes de la panne,
• une photo de l’armoire électrique ou du câblage,
• l’information indiquant si l’appareil fonctionne sur un réseau Profinet, Profibus ou avec des îlots d’E/S.

Pour le service achats, il est important que la pièce provienne d’une source vérifiée et qu’elle soit compatible avec l’installation existante. Dans l’automatisation industrielle, une apparence similaire du module ne suffit pas. La référence exacte, la version matérielle, le type d’entrées et de sorties, la tension, le mode de communication et la conformité avec la documentation de la machine sont essentiels.

Service des automates Siemens chez RGB Elektronika

RGB Elektronika assure le diagnostic, le service et la réparation de l’électronique industrielle, notamment des automates Siemens, des modules d’E/S, des cartes de mesure, des alimentations, des pupitres opérateur, des variateurs et des appareils fonctionnant avec des systèmes d’automatisation. Nous aidons les services maintenance, production, après-vente et achats à déterminer rapidement si le problème provient d’une défaillance de l’automate, de signaux incorrects, d’une panne de module, de perturbations de communication ou d’un actionneur.

Si la machine exécute des séquences incorrectes, saute une étape du cycle, réagit avec retard ou déclenche un mouvement au mauvais moment, il est recommandé de commencer par un diagnostic fiable. Cela permet de réduire le risque de remplacer des pièces au hasard, de raccourcir l’arrêt et de remettre plus rapidement la machine en service.

Contactez RGB Elektronika si vous avez besoin de réparer un automate Siemens, de diagnostiquer des modules d’E/S ou de sélectionner une pièce de rechange pour un système d’automatisation. Plus vous décrivez précisément les symptômes et transmettez les références des appareils, plus il sera rapide d’identifier la solution appropriée. —> Demander une réparation

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