RS485 Halfduplex: problemi all'aumentare degli slave

[odx]

Situazione in campo:

18 slave e un master IM151-8  / siemens con scheda modbus

settaggio 19.200 pari stop 1

cavo FROR 4 x 0.35 schermato ( questo l'ho trovato in campo e funzionava già prima ... unica nota ... le schede 485 che c'erano sono state bruciate tutte da un fulmine che ha alzato probabilmente il valore di DC in entrata sulla 485 ). Schermo flottante da entrambe le parti come da specifiche delle schede slave.

Lunghezza complessiva linea circa 400 metri stesa in canala/tubi su campo fotovoltaico, in cui gli inverter sono in cabina, quindi elettromagnetismo lontano dalla rete.

Collegamento A B GND

 

4 slave e un master mi gira tutto senza errori ( lunghezza cavo 60/70 mt )

5/6 slave e un master il plc va in blocco dopoi qualche ciclo ( 30/300 secondi circa  random ) il send/receive fino al riavvio del PLC. Non era stata implementata la diagnostica e dovrei studiarla per utilizzarla. ( circa 100 mt )

 

Sono totalmente in alto mare, ma sono riuscito a farmi acquistare il fluke scopemeter 125 dotato di tester di linee seriali integrato ... ma ... non so quando arriva. Lavoro qua da 6 mesi e mai nessuno prima lo aveva richiesto o sapeva usarlo, quindi non avendo nessun oscilloscopio, ho scelto di prendere questa versione che integra i protocolli in memoria e analizza da solo lo stato della rete. Anche se mi bastava sapere se cala la tensione e se le onde sono quadre ..... 

 

Mentre lo attendo con ansia l'oscilloscopio ... vorrei chiedere se a qualcuno è mai capitato un problema analogo. Nel senso che aumentando gli slave e quindi il carico e la lunghezza del cavo, la comunicazione cade.

Ultima cosa, se collego per assurdo tutta la linea, lei comunque qualche ciclo normale lo fa prima di bloccarsi su una stazione qualsiasi a caso.

 

So che è una domanda un po' arruffata, ma accetto consigli e suggerimenti di ogni sorta.

[Lucky67]

Hai messo le resistenze (di solito 120 ohm) ad inizio e fine linea? 

[odx]

190 al momento, non avevo altro ... può essere un problema ?

[Lucky67]

A naso non saprei anche se effettivamente da quello che descrivi mi pare sia un problema di segnale poco "limpido". Prova a dare un'occhiata a questo

[odx]

Non ho continuato gli studi dopo perito proprio perché odio ste formule .... 
comunque spannometricamente essendo a 19.200 sono a pelo tra resistenza e non resistenza, ma ora capire da quanto andrebbe è un bel dilemma.

Ho un master Siemens 6ES7   138-4DF11-0AB0

18 slave KERNEL ST1 0630 ( controllo stringhe fotovoltaico )  http://www.kernelgroup.it/st1-0630.html 

cavo fror schermato 4 x 0.35, circa 400 metri complessivi più o meno.

 

Avrei voluto passare a 9.600 ( unica alternativa oltre 19.200 per questi slave ) , ma ho un errore sulla configurazione hw del S7 ereditato da chi c'era prima e non capisco come correggerlo al momento.

[Lucky67]

Al di la dello strumento che ti deve arrivare non riesci a mettere un banale oscilloscopio in differenziale tanto per capire cosa e come  ti arriva sullo slave più lontano?

[odx]

Non hanno mai avuto un oscilloscopio ... per questo già che si doveva fare la spesa ( fluke 123 costa circa 1.300 euro ) .. ho fatto prendere il fluke 125 ( 2.100 euro ) dotato anche di analizzatore di reti (seriali intendo )

[Livio Orsini]

Mahaa se hanno scritto questo dovevano scrivere di usare doppino twistato, funzionenrebbe meglio.

Avere uno schermo appeso da entrambi i lati si aumenta solo la capacità parassita e si una bella antenna per raccogliere disturbi di inviare ai fili di collegamento. Non misembra una cosa molto furba.

[odx]

Si ti confermo che richiedono a manuale cavo 0,75mm schermato e twistato in effetti ... ma con schermo non collegato da nessuna parte.

Approfitto della tua esperienza Livio ... ma cosa cambia se ci collego 4 slave o 6 slave ? Perché 4 va e con 6 già barcolla tutto e dopo pochi cicli di lettura cade tutto ?

[Livio Orsini]

E' chiaramente, almeno da quanto scrivi, un caso di....debolezza.

Controlla con un tester se aumentando il numero degli slave il +5V diminuisce in modo significativo. Poi quando disporrai dell'oscilloscopio potrai verificare se cala a livello di segnale.

 

Poi secondo me, se non hai modo di assicurarti una terra equipotenziale su tutti gli slave, collega lo schermo, dalla parte dello slave, allo zero dello slave; non scherma appieno ma abbastanza.

[odx]

Le terre dovrebbero essere a posto in teoria ... in pratica mi viene difficile verificarlo .. sono su un impianto fotovoltaico che sfiora i 20 MWp ... anche se sono su una singola linea, il campo è grande.

Settimana prossima riparto con i test, venerdi arriva anche oscilloscopio finalmente... aggiorno appena ho news. Grazie per ora.

[odx]

Oscilloscopio arrivato .... testato su una 485 funzionante, tutto ok .. molto bella la funzione BUSHEALT

 

Collegato alla mia 485 non riesce a leggere nulla ...

 

Con la funzione oscilloscopio normale vedo delle onde parecchio disturbate e che si accavallano ( probabile rimbalzo portato dalla lunghezza del cavo e da errata resistenza di terminazione suppongo) ... farò delle prove quando avrò altro tempo .

 

Vdc mi da circa .1.6 V

Vac rms siamo a quasi 5 V

[Livio Orsini]

Quote

Vdc mi da circa .1.6 V .....

 

Teoricamente dovresti vedere un segnale ad un rettangolare con escursione da 0V sino a 5V; diciamo che se il segnale varia tra 0.4V e 4V è ancora accettabile.

Presumo che tu abbia una linea di 2 fili che entra ed esce dai vari connettori intermedi, mentre agli estremi finisce sul connettore.

Ti suggerirei di sconnettere i connettori delle stazioni intermedie e verificre la correttezza del segnale con solo i 2 dispositivi di testa connessi. Poi inserisci un dispositivo alla volta verificando sempre il corretto funzionamento oppure se il segnale tende a degradarsi quando inserisci un particolare dispositivo.

Potrebbe anche esserci una porta guasta.

[odx]

Si, ogni slave ha un connettore doppio che permette un bel lavoro di cablaggio.

 

la terza immagine sarebbe ciò che vede oscilloscopio quando master non lavora

 

 

Qua siamo su una stazione che lavora correttamente ... dove non va ... non mi da nemmeno l'onda quadra. Spero domani di avere tempo per prove

[Nikiki]

io verificherei la linea con la sola stazione più lontana... hai una capacità molto alta che trasforma i segnali rettangolari in sinusoidi... devi accertarti se è introdotta dal cavo o dalle stazioni.

 

Potrebbe essere anche una resistenza elevata del cavo, a causa di un giunto ossidato, un'interruzione parziale, o un connettore di una stazione visto che hai entra/esci.

Se misuri la resistenza a impianto spento leggi regolarmente il valore del resistore di terminazione?

 

 

[odx]

Farò verifiche e ti dico, spero già domani

 

Tutte le schede che c'erano  ( 18 slave e plc ) sono stati spazzolati via da un fulmine .... ( impianto fotovoltaico da 18 MW complessivi ... quando passa la nuvola nera son dolori sempre )

 

Abbiamo rimosso la marca vecchia che non era protetta adeguatamente, per mettere una nuova equivalente che regge a loro dire fino a oltre 60Vdc sulla seriale di picco. Siccome costa anche meno ... l'abbiamo provata  e poi è un made in Italy pure questa.

 

 

[Livio Orsini]

Qui è probabile, anzi quasi certo, che ci siano dei diodi, messi in ingresso per proteggere dagli spikes, che si siano degradati.

Le forme d'onda della seconda immagine sembran corrette se i livelli sono corretti.

Ti ripeto quello scritto in precedenza:

Quote

Ti suggerirei di sconnettere i connettori delle stazioni intermedie e verificre la correttezza del segnale con solo i 2 dispositivi di testa connessi. Poi inserisci un dispositivo alla volta verificando sempre il corretto funzionamento oppure se il segnale tende a degradarsi quando inserisci un particolare dispositivo.

 

[odx]

Mi sto per fare acquistare qualche chilometro  di cavo schermato twistato,

 

I problemi di 485 li ho solo nelle medio lunghe tratte, negli altri posti il cavo schermato fror fa il suo lavoro. Sono oramai dell'idea che la soluzione sia proprio il cavo twistato e schermato realizzato per le reti 485 appunto.

 

Non ho grandi esperienze nel settore, ma se le cose vanno su tratte corte, non vedo la ragione per cui non debbano andare in quelle più lunghe ( sempre ovviamente parlando di 50/500 metri .. mai oltre i 1.000 )

 

Gli inverter che leggo benissimo ovunque, su queste tratte mi inviano valori assurdi ( tensioni di pochi Volt e correnti abnormi ... per fare un esempio )

[Livio Orsini]

Quote

non vedo la ragione per cui non debbano andare in quelle più lunghe

 

La ragione c'è, eccome se c'è!

 

Il cavo twistato, schermato ha una sua capacità parassita ed una sua induttanza parassita, è inevitabile.

Migliore è la qualità minore è la capacità parassita. Tutti i cavi di qualità almeno decente dichiarano almeno il valore della capacità parassita in termini di pFper metro o altra unità.

 

Le capacità parassite e le induttanze parassite configurano il cavo come una sorta di filtro passa basso. Aumentando questi valori con una maggior lunghezza, il segnale può essere degradato al punto di causare malfunzionamenti.

Inoltre ogni stazione intermendia è un carico che contribuisce a degradare il segnale.

Anche per questo motivo ti suggerivo quella prova.

[odx]

Ti ringrazio per le info preziose .. almeno mi faccio esperienza anche su questo campo.

 

La mia frase "non vedo la ragione" era però intesa appunto nel dire ... non vedo altra ragione se non il cavo, ma ripeto ... faccio tesoro della tua descrizione, almeno ho basi su cui fondare la mia richiesta cavo. 

Sono in questa ditta da 6 mesi, prima di me c'era un informatico .. bravo ed ha fatto sniffate di seriali assurde ... ma nel suo campo ... ignorava discorso cavi e non si è informato di conseguenza.

[Lucky67]

Quote

I problemi di 485 li ho solo nelle medio lunghe tratte, negli altri posti il cavo schermato fror fa il suo lavoro.

Questa tua frase mi ha messo un dubbio...vorrei capire se il tuo cablaggio è fatto a stella, cioè ogni slave parte dal master con una linea o in maniera ortodossa secondo lo standard 485 con gli slave uno in cascata all'altro in modo da avere una sola linea bus...

[odx]

Sono tutti in cascata, solo in alcuni casi quando ho impianti in luoghi diversi parto con due rami dal plc verso i due impianti.

[Lucky67]

Quote

solo in alcuni casi quando ho impianti in luoghi diversi parto con due rami dal plc verso i due impianti

 

Io già qui vedrei un problema...agli albori delle mie esperienze con la seriale 485 avevo fatto delle esperienze con collegamenti a stella (alcune volte è più comodo) ed è stato sempre fonte di problemi. Io consiglierei di trasformare tutto in una rete seriale in cascata..a costo di fare "avanti e indietro" coi segnali che hai messo a stella.

[leleviola]

Confermo, per esperienza personale già provata non fare connessioni a stella, si creano solo problemi, molto meglio se i segnali sono in cascata anche se i tratti sono più lunghi

[Livio Orsini]

Il collegamento RS485 deve essere eseguito come bus in linea con le stazioni di testa e coda terminate con resistori da 120 ohm. Questo secondo le specifiche di questo protocollo elettrico.