בעיות בפתרון כישלונות תקשורת פרופ'יבוס עם אוקסילוסקופים ואנליייזרים

פרופ'נביבוס תקשורת בשכבה הפיזית

פרופ'יבוס הוא תקן שדהבוס (IEC 61158) פרוס באופן נרחב במפעל ומעבד אוטומציה.זה מחבר בקרים לוגיים הניתנים לתוכנה (PLCs), כוננים, חיישנים, ומבצעים באמצעות RS-485 אות שונה על פני כבל נחושת מעוות-pair.השכבה הפיזית היא חזקה, אבל מתקנים אמיתיים מציגים רעש, עיוותים, ורכיבים מזדמנים שדמויות אותות דהועים על פני כנות של חוסר בהירות גבוהה של ממש כמו פתרון של בעיות.

אוטובוס RS-485 משתמש בשני חוטים, A ו- B (או L ו-L2), הנושא אותות בלתי מאוישים. מתח שונה תקף של לפחות 200 mV בין A ל- B עם הקוטב הנכון נדרש עבור 1 לוגי (Idle / רסיבי) או 0 (Active / Dominant) האוטובוס הוא נגמר בשני קצות עם 150-220 מתנגדים כדי להתאים בדרך כלל ל- 150 שגיאות גל.

שיעורי נתונים נעים מ 9.6 kbps עד 12 Mbps, למרות שרוב המתקנים התעשייתיים לרוץ 1.5 Mbps או 12 Mbps. מהירויות גבוהות יותר דורשות אורך קצר יותר, ריצוף זהיר, וכבלים באיכות גבוהה. אפילו אחד לא צפוי יותר מאשר כמה מטרים יכול להציג מספיק הפסקת אש כדי לקריסה תקשורת.

מצבי כישלון נפוצים ושורשים

כבלים ו- Connector Defects

התכווצות, נקודות צובט, או לחות בכבלים פרופ'יבוס פגום.לאורך זמן, ההתנגדות למוליכים עולה, ופירוק בידוד מציג צולב. Connectors - באופן אטי 9-pin D-sub (נקבה) או M12 מעגלי - יכול לפתח מגע לסירוגין עקב רטט או קורוזיה.

תזמון אימפולסיבי ו-Basing

התנגדות לחיסול חייבת להיות נוכח בשני הקצוות הפיזיים של קטע האוטובוס.אם פלח יש יותר משני קציני ביניים, ההתנגדות המקבילה הכוללת טיפות מתחת לערך המתוכנן, צמצום אות amplitude. Biasing מתנגדים (pull-up/pull-down) משמשים לעתים כדי להבטיח מתח מוגדר במהלך ההטיה תיקון יכול לשנות את ה-de המשותף מחוץ למתח המקובל,7 גורמים ללוגיקה.

אלקטרומגנטי הבין-לאומית (EMI)

כבלי פרופ'יבוס רצים לצד כבלים מנועים בעלי כוח גבוה, כוננים בתדר משתנה (VFDs), או ציוד שטבעו יכול להרים רעש משותף.הטבע השונה של RS-485 דוחה רעש משותף עד גבול, אבל התערבות חזקה עדיין יכולה ליישב את המקלט או לגרום לספי מתחים כי חפיסות נתונים מושחתות.

שינויים קשים והבדלים אפשריים

צומת יחיד עם RS-485 transceiver יכול למשוך את כל האוטובוס נמוך (או גבוה), ירידה תקשורת עבור כל המכשירים. overvoltage מ גלי ברק או שגיאות משבש יכול להזיק transceivers ללא ספק. הבדלים אפשריים קרקעיים בין מכשירים - מונוס בצמחים גדולים - יכול לעלות על טווח המשותף של transceivers אם האוטובוס אינו מתייחס כראוי נקודה אחת.

תזמון ותזמון של חוסר התאמה

כל המכשירים על פלח פרופ'יבוס חייבים להשתמש באותו קצב הבוץ, ואת אורך האוטובוס הכולל חייב לכבד את גבולות אורך הכבל עבור מהירות זו.מכשיר המוגדר ל 12 Mbps על כבל 200 מ"מ להיכשל כי עיכוב ה propagation עולה על מרווח הזמן המותר. בדומה, הגדרות הימורים לא נכונות, קבצי GSD לא תואמים (תיאור שכפול), או כתובות תחנה לא נכונה למנוע ריקות מהפעלה בין מכשירים.

ניתוח אותות מבוסס אוקסילוסקופ

המונחים: differential Pair

כדי לבדוק אותות פרופ'יבוס, השתמש בקובץ אוקטילוסקופ עם לפחות 50 מ"הרץ רוחב פס וערוצים מבודדים או בדיקה שונה. Connect ערוץ 1 כדי לסמן A (בדרך כלל 3 על 9-pin D-sub) וערוץ 2 כדי לסמן B (pin 8) לקבוע את הגודל האנכי ל 500 mV /division ואת הבסיס הזמן ל 1 מיקרו / מגוון עבור 1.5b.

אות פרופ'יבוס בריא צריך להיות מאפיינים אלה:

(ב) [15] ,5 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) ⁇ :0) ,(ב) ,(ב) ,הדופק החיובי והשלילי צריך להיות שווה בערך בתקופות של אמפורה ועלייה.
(ב) ויקרא י"א: "ה' (ב) ו'ה' (ב"ב)" (ב"ב)"ב[[1924]], ו[[1924]]]], [[1924]]]]
(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
<חזק>Jitter: Edge-to-edge ו צריך להיות מינימלי; ג'ייטר מוגזם (<5 ns) מציע רעש או בעיות עכבות.

זיהוי של Waveform Abnormalities

המונחים: low Amplitude

אם המתח השונה מתחת ל-200 מ"ר, המקלט אינו יכול לזהות באופן אמין את הפיסות.

יותר מדי צמתים מונעים לטעון את האוטובוס (כל טרנזיר מוסיף קיבול).
התנגדות שגויה או נעדרת (התנגדות דומה לנמוכה או גבוהה מדי).
כבל ארוך מדי עבור שיעור ה-Bud (התמדה מופרזת).
מחברים מקודדים המציגים התנגדות סדרה.

מחשבות וטבעת

אותות המציגים מספר רב של מעלים או דפוס מדרגות לאחר כל קצה מצביעים על אי התאמה לקויה.התיקון המיידי הוא לאמת כי התנגדות סיום נוכחים בשני הקצוות הפיזיים - לא רק המחברים הראשונים והאחרון בשרשרת daisy.אם סיום הוא הנכון, לבדוק את הפגמים יותר מ-1% מאורך הכבלים בתדירות התפעולית (למשל, 20 ס"מ ב 12b הוא ארוך מדי או להסיר את ה-cookretextexts).

רעש או גליצי

על עקבות האות עולה כי נערך או קורנת EMI. לבדוק את חיבור המגן: זה צריך להיות מחובר לאדמה בקצה אחד (בדרך כלל המאסטר) ואת הקצה השני מבודד.אם באמצעות מגש כבל מתכתי, להבטיח מגן הכבלים עושה מגע נמוך מסרפל לקרקע.הוספת fers לחנוק ליד מקורות רעש או על כבל האוטובוס ליד תא.

חסר ביטים או מסגרות מושחתות

כאשר הגלפור מופיע אך החפיסות חסרות, ייתכן שהנושא יהיה תזמון. השתמש במצב ההתמדה של אוקטילוסקופ כדי ללכוד טיפות מזדמנות מדי פעם. a Missing bit עשוי להופיע כקשיש צר או דופק מתוח. השוו את זמן ה bit הנמדד לאו: ב 1.5 מ"מ, 1=67 ns; ב 12 Mbps, 1=83 ns.

שלב-על-ידי-Step Oscilloscope Troubleshooting

(ב) ,0) ,5 , לעומת כל המכשירים, למעט המאסטר, ועבד ידוע-טוב אחד.
(ב) ויקרא י"א: ויקרא י"ד, ויקרא י"א)
(ב) ,0) ,התחילה עד הסוף של העבד (בראשית כ"ד) צריכה להיות דומה; אם נמתחת, לבדוק את אורך הכבל וההפסקה.
(ב) 1 (ב) 1) 1 (באחד מהם) לאחר מעקב אחר הגלום לאחר כל תוספת.
(ב) אם רעש מופיע, השתמש בלכידת בסיס ארוך טווח ( 1:1 (10 מ's / מגוון) כדי לראות אם הרעש תואם עם ציוד מקומי קרוב החל / עצירה.

שימוש ב- Profibus Protocol Analyzers for Deep Diagnostics

מה חושף פרוטוקול

בעוד אוקטילוסקופ מראה את צורת האות הפיזית, מנתח פרופ'יבוס מפענח את הנתונים ומציג אותו ברמת הפרוטוקול. Analyzers כמו פרופ'יטר מ Procentec או PB-DP מ Softing ללכוד את כל המסגרות באוטובוס, לזהות את המאסטר וכתובות העבד, ולהדגיש שגיאות כגון:

שגיאות FLT:0CRC שגיאות: FLT:1 צ'יפים Cyclic Redundancy לבדוק סימנים של שחיתות נתונים.
(ב) ,0) שגיאות: 1 (ב) חוטא אינו מגיב בזמן שהוקצה.
(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) ,0) ,4 מהדורות של ההרחבה: 2 מכשירים עם אותה תחנת זהות גורם להתנגשות.
(ב) ,0) שגיאות: כפל 1: 1 (ב) , עבד מחזיר הודעות אבחון (למשל, מכשיר לא מוכן, פרמטר לא מתאים).

ייצוב עבודה

(FLT:0)Connect theנתחrFLT:1hil to a free bus connector or through a ייעודי t.וודא שהניתוח אינו מוסיף סיום שלישי; השתמש בערכת רזולוציה גבוהה אם זמין.
(ב) [ה]ה']: [ה']'[דרוש מקור]', ו[דרוש מקור], ו[דרוש מקור] [ב], ו[דרוש מקור], ו[דרוש מקור], ל[דרוש מקור], ולבקר בעומס האוטובוס ובטענותנות.
(ב) [ה]התחילה:0] ב[[1924]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]
(ב) אם זה משתנה באופן מוגזם, מאסטר מחזיק את הסימון ארוך מדי, או מהירות האוטובוס נמוכה מדי עבור מספר המכשירים.
(ב) עיין בטלגרם אבחון של עבדים.פי'רל:1 (פרופ'אבים עקורים) שולח מעמד על ידי עבדים כאשר נחקר; המנתח מראה אם עבד אינו מוכן, מוגדר או במצב לא בטוח.

שילוב של אוקסילוסקופ ואנליייזר נתונים

פתרון בעיות יעיל ביותר משתמש בשני הכלים.לדוגמה, מנתח עשוי לדווח על שגיאות CRC על מכשירים 4, 7, ו-9. oscilloscope להציב במקומות אלה עלול לחשוף אמפליט נמוך או רעש כי המנתח אינו יכול לזהות. versely, אם ה-oscilloscope מראה עיוותים מושלמים אבל שגיאות מתמשך, הבעיה עשויה להיות בתוך קושחה או שעון ג'טר.

פתרון בעיות שיטתיות

שלב 1: מידע כללי

להקליט את הסימפטומים המדויקים: אילו מכונות שאבדו תקשורת, זמן הכשל, כל שינויים אחרונים (ריצה, מכשירים נוספים, עדכוני תוכנה) לבדוק את תצורת האוטובוס: קצב החיקוי, מספר המאסטרים, מספר העבדים, אורך כבל הכולל.

שלב 2: התבוננות חזותית

התהלך את כל הנתיב הכבלים.חפש כבלים פגומים, מחברים רופפת, מים פולשים, וסמיכות לקווים בעלי מתח גבוה.תיבת צומת פתוחה ולבדוק כי התנגדות סיום מותקנים כראוי רק בשני הקצוות הפיזיים.ספור את מספר המכשירים: אם לאוטובוס יש יותר מ-32 צמתים לקטע, חוזר נדרש.

שלב 3: מדדי חשמל עם אוקסילוסקופ

מדד DC מתח בין קווי אוטובוס וקרקע עם רבמטר ראשון.אם המתח השונה עולה ±7 V, יש הבדל פוטנציאלי קרקע מסוכן. ולאחר מכן להמשיך עם בדיקות אוקטילוסקופ כפי שתואר לעיל.ל לשים לב מיוחד למתח המדינה של המדינה החמצית: פרופ'יבוס טרנז'יבינסיבי לשים את האוטובוס למצב רפיח (אציה 1) כאשר אין נתונים מועברים.

שלב 4: ניתוח פרוטוקול

§ § שתף פעולה עם מנתח פרוטוקול ולכידת תנועה במשך מספר דקות. Note the following KPIs:

(ב) כל טעות בפרשת [[המאה ה-20]], היא אומרת: "כל טעות עולה על בעיה.
(ב) ניצול:0 (ב) 1:1 להלן 40% אופייני; גבוה יותר יכול לגרום לעקביות אך לא שגיאות.
(ב) ,0) , אורכו של [[המאה ה-1]], הוא בעל כורה גדול, אשר יכול להיות בעל אופי רע.
(ב) ,0) הודעות אבחון: FLT:1, Decode אותם באמצעות קובץ GSD כדי לראות אילו פרמטר נדחה.

שלב 5: החלמה ותיקון

בהתבסס על ממצאים, לנקוט בפעולה נכונה:

להחליף כבלים פגומים או מחברים.
התאמתם של המתנגדים (המועילים אותם לסימני הנכון).
הוסף חזרות היכן שאורך הסעיף עולה על גבולות.
להחליף את ה- Node's Transceiver או את כל המכשיר אם הוא נכשל שוב ושוב.
תצורה של התקן Update כדי להתאים את דרישות קובץ GSD ואת דרישות המערכת.

לאחר כל שינוי, חזור על בדיקות אוקטילוסקופ וניתוח כדי לאשר את הבעיה נפתרה.תמיד מתעד את התצורה הסופית עבור התייחסות עתידית.

תחזוקה מונעת ובדיקה יעילה

הדרך הטובה ביותר למזער את הזמן היא למנוע כישלונות לפני שהם קורים. להתקין מערכת ניטור קבוע פרופ'יבוס, כגון FLT:0continent Errorlogging FLT:1 (קישור פשוט; להחליף עם משאב אמיתי) לקבוע באופן קבוע בדיקות שכבתיות פיזיות באמצעות oscilloscope או בדיקת אוטובוס ייעודי.

בנוסף, יש לשמור על פריסת כבל מתועדת עם אורך, מיקומים למונח, וכתובות חוזרות יותר.התיעוד הזה אינו יקר בעת הרחבה של הרשת או החלפת מכשיר. השתמש ב-FLT:0 רשמי פרופ'יובוס תומך במשאבים של משאבים FLT:1 עבור קווים מנחים עדכניים על תכנון כבל וקרקע.

מקרה מחקר: אי-פעם נכשלתי בקו פרופ'יבוס

שקול קו אריזה שבו מאסטר מתקשר עם 12 דחף מעל 200 מ 'של כבל ב 1.5 mbps. פעם ביום, הקו מפסיק עם טעות "Slave 5 ללא תגובה", ואז חוזר לאחר הפעלה מחדש. ocilloscope ללכוד את גלפורה בעבד 5 במהלך פעולה נורמלית: ampude הוא 1.8 V, נקודות ניקוי. במהלך הכשל, היקף מראה 100V חמור ורדמת כבל זה לעתים קרובות על ידי לחיצה על כבל.

טיפים לפתרון בעיות מתקדמות

(FLT:0) מדידות במתמטיקה מצב: FLT:1 אוקסילוסקופים יכולים למקם A - B בזמן אמת, גם למדוד את המתח המשותף (A + B) / 2 - זה צריך להישאר בתוך ± 7 V. אם זה נסחף, יש לך לולאה קרקע.
(ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(FLT:0)Check for Ghost End:FLT:1כמה מחברים של פרופ'יבוס מכילים מתג המאפשר או להשבית את ההפסקות הפנימיות.אם שני מחברים באמצע האוטובוס בטעות חדלו, הגלום המתבטא יהיה מעוות.
(ב) [ה]:0] ,הזזזת דפוס התנועה בסטארט-אפ: ⁇ ⁇ 1 [ה] במהלך כוח-על-פי-על-פי-על-פי-פי-הכוח, המאסטר שולח פרמטר ותצורת טלגרם לכל עבד, עבד שלעולם אינו עובר אל תוך FLT:2Data ExchangeFLT:3 יש סביר להניח שיש לו תצורה שגויה - בדוק את הפרמטרים DPV1 שלו.
(FLT:0Log time-stamped שגיאות: 10) מתגים תעשייתיים עם תכונות לא בטוחות יכולים להקליט את הזמן המדויק של שגיאה, עוזר לקשור עם אירועים צמחיים אחרים כמו התחלה מוטורית.

מסקנה

כישלונות תקשורת פרופ'יבוס הם לעתים רחוקות אקראיים - הם תוצאה של פגם פיזי או תצורה שניתן לזהותו באופן שיטתי ותיקון. oscilloscope הוא בלתי אפשרי לבדיקה של השלמות החשמלית של האוטובוס: רמות מתח, השתקפות, רעש, ותזמון.הפרוטוקול מנתח משלים זאת על ידי ניתוק הנתונים וקביעת המכשיר או נכשל יחד, כלים אלה של פתרון בעיות ליבה של פתרון אינטנסיביות, אפילו מתודולוגיה הפעלה מהירה.