Comunicazione Profibus - Errori casuali

[Mauro76]

Salve a tutti....

Ho una rete profibus dove c'è collegato una CPU s7 315 dp, 3 azionamenti ed un display.

Quando comando alla marcia uno di questi inverter dopo pochi minuti mi salta fuori un' anaomalia sulla profibus e di conseguenza la CPU mi dà errore BF.

Sono state fatte varie prove:

Controllo della messa a terra, Cambio della velocità di comunicazione, cambio dell' inverter, cambio della scheda di comunicazione delle' inverter ed infine attenuazione del rumore sull'inverter (in quanto erano presenti disturbi generati dall'inverter durante l'avviamento del motore).

Dopo tutte queste verifiche non è cambiato nulla qualche volta mi viene fuori l'anomalia.

Mi sono documentato in proposito ed è saltato fuori che potrebbe essere un problema di potenziale sulla rete profibus...

comunque volevo sapere se era possibile tramite una rutine sul plc di controllare queste anomalie ed eventualmente rirpistinare l'anomalia ed eventulamente anche controllare se i dati inviati all'inverter sono stati ricevuti.

In alternativa cosa è possibile fare per evitare questi problemi ?

[gaserma]

Dovresti dare maggiori dettagli, ad esempio:

- il tipo di errore fornito dalla diagnostica CPU

- il nodo rete a cui è associato l'errore

- lo sviluppo della rete

- il percorso del cavo Profibus (è da solo o assieme ad altri conduttori di linee di potenza)

- ecc. ecc.

[ken]

per controllare se i dati sono stati ricevuti dovresti rileggerli.

comunque controlla che i cablaggi siano fatti da manuale. sia per la rete dp che per il cablaggio dell'inverter vero e proprio (parte di potenza e allacciamento motore)

[beppeconti]

I cavi schermati di potenza che dagli inverter vanno ai motori devono avere lo schermo collegato a terra a 360° lato quadro elettrico.

Questi collegamenti a terra più sono vicini al cavo di messa a terra del cliente meglio è.

Se hai la possibilità di abbassare la frequenza di switching degli inverter riduci l'emissione di disturbi.

Ti consiglio di verificare le istruzioni fornite dal produttore degli inverter relative alle norme EMC.

CIAo

Beppe

[svsoftware]

E' importante sapere secondo me altre cose :

1 ) lunghezza cavi profibus.

2) Tipi di connettori utilizzati ( che siamo siemens non diversi )

3) Utilizzare un contatore errori nell'ob di protezione che hai inserito per evitare che quando si verifica l'errore va in stop la CPU.

4) verificare che il file GSD sia aggiornato ( vi sono sempre delle news da parte dei fornitori di GSD )

5) controllare a modo le resistenze di terminazione dei connettori ( scontato ma non dare mai niente per scontato )

6) attenzione prova ( se puoi ) ad eliminare l'ob di protezione ( quello per evitare lo stop della CPU ) e verifica ciò che ti dice il buffer di diagnostica.

7) abbassa la velocita di comunicazione ( lo standard e 1500 ) ma se non hai applicazioni veramente spinte non serve cosi' alta

8) verifica che non vi siano dei freni 400 trifase nell'impianto. Vi sono dei filtri appositi da montare sui motori per evitare dei disturbi di quel tipo

( A ME E' SUCCESSO PROPRIO QUESTO ).

9) Prova a montare un Repeater di segnali , potresti avere degli effetti migliorativi

10 ) Fai attenzione alle schede profibus degli inverter, potrebbero essere loro ad avere delle anomalie di comunicazione.

il chip eset dipende chi lo gestisce e come lo gestisce

saluti

[batta]

A tutto questo io aggiungerei: munirsi di oscilloscopio.

Non c'è niente di meglio dell'oscilloscopio per verificare se si è in presenza di segnali disturbati (quindi si dovrebbe cercare la causa dell'anomalia nei collegamenti equipotenziali, nelle resistenze di chiusura e in tutto quello che riguarda cablaggi e posa dei cavi), oppure se il segnale è pulito e procedere con controlli diversi.

L'oscilloscopio non è più uno strumento da laboratorio. Oramai è indispensabile come un multimetro.

E non c'è più nemmeno la scusante del costo elevato, dato che oscilloscopi con banda passante di 10-12 MHz, magari da collegare al PC, si trovano a cifre abbordabilissime.

Solo per fare un esempio, il mio multimetro costa oltre 600 euro (quando faccio una misura voglio essere sicuro di quello che misuro), mentre il mio oscilloscopio da collegare al PC tramite porta USB (2 canali con banda passante 12 MHz e generatore di funzioni - onde sinusoidali fino a 1MHz e altre forme d'onda fino a 500kHz) l'ho pagato poco più di 200 euro.

Esistono anche oscilloscopi portatili piccolissimi, con 1 solo canale e banda passante 1-2 MHz (con caratteristiche inferiori ma molto più pratici di quelli da collegare al PC), che costano poco più di 100 euro.

L'oscilloscopio è l'unico strumento che permette di valutare la qualità dei segnali, sia che si tratti di impulsi di un encoder, sia che si tratti di segnali di comunicazione.

Visti gli attuali costi, dovrebbe trovare posto nella cassetta degli attrezzi di un qualsiasi elettricista evoluto.

Purtroppo non è così.

Tornando in tema, il secondo passo da fare (il primo rimane il controllo dei segnali con oscilloscopio) è determinare se l'errore è generato sempre dallo stesso nodo, in modo da restringere il campo.

La consultazione della diagnostica della cpu potrebbe servire, come potrebbe anche accadere che, successivamente all'errore iniziale, vengano generati altri errori che vanno a riempire il buffer di diagnostica, cancellando così l'evento veramente importante.

Meglio quindi scrivere poche righe di codice in OB86, magari bloccando il rilevamento degli eventi dopo il primo, con ripristino manuale dopo la lettura dell'errore da parte dell'operatore.

Esempio:

//Rileva evento entrante
      L     #OB86_EV_CLASS
      L     B#16#39
      <>I   
      BEB   
//Procedi solo se memoria errore FALSE
      U     "Dgn".OB86_ErrMem
      BEB   
      S     "Dgn".OB86_ErrMem

      L     #OB86_EV_CLASS
      T     "Dgn".OB86_EV_CLASS

      L     #OB86_FLT_ID
      T     "Dgn".OB86_FLT_ID

      L     #OB86_MDL_ADDR
      T     "Dgn".OB86_MDL_ADDR

[Mauro76]

grazie di avermi risposto......

come soluzioni sono tutte valide, ma giustamente senza altre informazioni non si riesce a capire il problema.

sono andato a rilevare di persona questi problemi.

in effetti su tutti gli impianti dove sono stati messi in retet profibus questi inverter, compare questa anomalia.

dal buffer di diagnostica della cpu ho rilevato che dove ho in funzione 2 inverter su 3 al momento dellavviamento, quando viene dato il comando al primo inverter dopo pochi minuti cade la comunicazione per 2 millisecondi.

lo stesso capita quando viene dato il comando anche all' altro inverter.

nota : i comandi vengono dati via profibus.

quando sono in funzione capita non sistematicamente la caduta di comnicazione sull' ultimo nodo che corrisponde all'ultimo inverter in funzione sempre con una durata di 2 o 3 millisecondi.

su tutti gli impianti ho questa anomalia:

Evento 9 di 10: ID di evento 16# 3842

Unità ok

Tipo di unità: periferia decentrata

indirizzo di ingresso: 2044

presenza di informazione utente

allarme di diagnostica dell'unità sostitutiva

OB richiesto: OB di allarme di diagnostica (OB 82)

classe di priorità: 26

Errore esterno, Evento uscente

23.20.24.631 04/03/2011

Evento 10 di 10: ID di evento 16# 3942

Unità Guasto oppure manutenzione necessaria

Tipo di unità: periferia decentrata

indirizzo di ingresso: 2044

presenza di informazione utente

allarme di diagnostica dell'unità sostitutiva

Modulo/sottomodulo guasto

errore all'esterno dell'unità

OB richiesto: OB di allarme di diagnostica (OB 82)

classe di priorità: 26

Errore esterno, Evento entrante

23.20.24.508 04/03/2011

Come potete vedere l'anomalia si rirpristina automaticamente dopo pochi millisecondi e si ripete dopo un pò.

ripeto la configurazione profibus è :

dal plc parte un solo cavo non tanto lungo e va ad un contatore energetico poi ad agli inverter in cascata.

se la soluzione è inserire un repeater allora come lo devo collegare ?

[puntalino]

non tanto lungo dai i mt

i connettori di che marca sono

li hai aperti per controllare l'esatto collegamento fili e schermo

i nodi hanno tutti lo stesso potenziale

[Mauro76]

per quanto riguarda le prime due domande ti posso rispondere che abbiamo fatto tutto a norma come diceva il manuale siemens.

l'ultima domanda non lho capita.

come faccio a sapere se sono tutti allo stesso potenziale ?

[puntalino]

saprai almeno la lunghezza dei cavi

se la lunghezza dei cavi non è eccessiva il repeter non serve a niente comunque puoi spezzare il ramo e utilizzi la 2 uscita del connettore a bordo cpu

ok guardare il manuale siemens ma anche ricontrollare TUTTI I COLLEGAMENTI non fa male

se utilizzi cavo profibus da posa fissa il conduttore è rigido se non sei molto attento quando lo speli intacchi il rame po piegando un paio di volte il cavo il conduttore si stacca a vista sembra collegato ma non è cosi

ti ripeto controlla bene tutti i collegamenti

le terre dei vari nodi si connettono tutte ad un collettore unico di terra

[Mauro76]

he he guarda anche questo abbiamo fatto.

allora adesso ti spiego.

sono stati fatti 5 impianti simili, su questi impianti all'inizio davano tutti problemi di comunicazione.

cosa è stato fatto :

sugli inverter è stato messo un parametro per abbassare i disturbi di rete.

dopo di chè su alcuni impianti il problema si verificava meno su altri non è cambiato nulla.

dopo è stato chimata il tecnico dell' inverter e sono stati fatti altri controlli : Velocità di comunicazione, cablaggio cavi, ecc.

alla fine e stato messo a terra il cavo profibus su entrambi i quadri secondo le norme scritte sul mauale siemens.

quando e stato fatto questo su 3 impianti è sparito quasi del tutto su 2 invece no.

quando sono andato a vedere in on line sulla cpu la diagnostica il problema c'era l stesso su tutti e 5 gli impainti, ma sono così sporadici e di durata minima di 2 o 3 millisecondi che non và in fault la comunicazione.

se si trattava di leggere solo le informazioni da profibus, non succedeva nulla, ma visto che la profibus viene usata anche per trasferire dei dati, c'è qualcosa che non và a livello di comunicazione e l'unica soluzione a questi disturbi potrebbe essere necessario mettere un repeater.

mi sono documentato ed il repeater visto che fà anche una rigenerazione del segnale, può essere che questo segnale è talmente disturbato che non riesce ad avere sempre la stessa frequenza di lavoro. può essere ?

[puntalino]

ho impianti con 15/20 inverter mm440 in rete profibus + op+ et200s con cavo per posa fissa e mobile su festoni non ho mai avuto i vs. problemi

gli accorgimenti principali sono i collegamenti del connettori profibus la chiusura delle resistenze dove serve e i COLLEGAMENTI DI TERRA FATTI A REGOLA D'ARTE E CON CONNESSIONI NON < A 6 MMQ

tutti i collegamenti elettrici agli inverter devono essere schermati e collegati a terra entrambi i lati

comunque non dici mai la lunghezza del cavo i connettori sono siemens le terre fanno capo tutte allo stesso collettore qual'è la velocità di comunicazione

dai qualche risposta alle mie domande

[rguaresc]

Come standard le interfacce profibus dovrebbero sempre essere isolate otticamente. La porta DP della 314-2DP e' isolata. Prova a verificare se l'interfaccia DP dell'inverter (e anche quella del contatore) e' davvero isolata.

Se non la e'un repeater collocato vicino all'inverter petrebbe risolvere il problema, perche' ultre a riportare il segnale sul livello standard nei lunghi collegamenti ha anche la funzione di isolatore ottico.

Se, invece, le porte sono isolate e il collegamento e' corto non credo che un repeater cambi qualcosa.

[Mauro76]

che cosa intendi per isolamento?

la cpu che è installata è una 315 2 dp

[Mauro76]

mi ero dimenticato di dire che la lunghezza del cavo max può essere di 30 metri

[rguaresc]

che cosa intendi per isolamento?

sul doppino del profibus c'e' una piccola tensione a impulsi, il ticchettio dei bit. Il doppino e' galvanicamente isolato dalla scheda elettronica interna della porta DP della 315-2DP (OK!), perche' la ricezione e la trasmissione avvengono tramite fotoaccoppiatori. Cosi' deve essere per ogni nodo DP. Per verificarlo non resta che controllare i rispettivi cataloghi delle porte DP.

In mancanza di isolamento le variazioni del potenziale di massa dell'elettronica dell'inverter finirebbero sul doppino e disturberebbero il segnale. Le comunicazione RS-485 non isolate si possono fare ma su distanze ridotte e comunque sono soggette a questo inconveniente e richiedono un robusto collegamento equipotenziale.

Nel profibus tutte le porte dovrebbero essere isolate e siccome gli inconvenienti li trovi su tutti gli impianti penso a qualche difetto sistematico dei componenti.

Un cavo di 30 metri non attenua il segnale, se le porte sono isolate il repeater non aggiungerebbe piu' nulla, perche fa solo due cose: riporta il segnale al livello standard se si e' attenuato e separa galvanicamente i doppini dei due lati.

Sempre a proposito di "difetto sistematico" ti e' stato proposto di controllare se il file GSD e' corretto.

Modificato: 7 marzo 2011 da rguaresc

[Mauro76]

il file gsd è corretto perchè è stato anche cambiato il tipo di comunicazione da DPV1 a DPV0 ma non è cambiato nulla...

il problema non è tanto il file gsd o il cablaggio ma visto che la mancanza di comunicazione è casuale:

mi chiedo: può essere che con tutte le accortezze fatte il segnale con cui lavoriamo è talmente distorto dalle interferenze degli inverter, potrebbe essere utile un repeater messo in un punto strategico per rigenerare quella ampiezza di segnale distorto.

è possibile che il repeater rigeneri un segnale e lo possa tenere costante nel tempo ?

[amed]

Prova aguardare il segnale con un oascilloscopio. Ciao

[rguaresc]

è possibile che il repeater rigeneri un segnale e lo possa tenere costante nel tempo ?

Il ricevitore del repeater ha le stesse caratteristiche del ricevitore della cpu non puo fare miracoli, probabilmente e' costruito con gli stessi componenti. Se il segnale parte male viene letto male sia dalla cpu che da un repeater messo prima. Nei lunghi collegamenti il cavo fa da antenna e all'arrivo il segnale e' peggiore che in partenza, perche' si sovrappone il segnale capato, percio' nei lunghi collegamenti e' utile interporre un repeater a meta', ma con 30 metri.....

si trattava di leggere solo le informazioni da profibus, non succedeva nulla, ma visto che la profibus viene usata anche per trasferire dei dati,

Un'osservazione:

1-quando si legge un dato la cpu/master invia la domanda all'inverter che risponde e i dati vanno nei due sensi.

2-quandi si da un comando la cpu/master invia l'ordine all'inverter che risponde e i dati vanno nei due sensi.

Se l'anomalia si riscontra solo nel caso 2 potrebbe non essere di origine elettrica.

[RRomele]

Da quello che dici sembra un problema legato al tipo di inverter che stai usando o dall'uso che ne fai.

Sembra che ti si "spenga" un nodo, ti do alcuni consigli pratici.

Verifica che le interfacce Dp degli inverter siano alimentate esternamente.

Verifica che gli alimentatori 24Vdc che usi sugli impianti siano stabilizzati e di buona qualità.

Come ultimo nodo prova a usare un nodo passivo alimentato.

Prova ad inserire dei ripetitori in rete per creare isolamento galvanico tra i vari quadri.

Usa oscilloscopio per identificare eventuali disturbi sulla rete Dp.

Verifica che la rete Dp non sia stata posata per lunghe tratte in parallelo a linee di potenza (magari proprio dei motori che stai alimentando).