Помехи в сети PROFIBUS DP

[rusiano82]

Добрый день всем.
Есть сеть профибас дп, идущая от репитера протяженность где то 400 м.
Имеются следующие узлы:
1) модуль сети (coupler) Siemens IM155-6DP HF - расположен в 80 м от репитера.
2) модуль сети (coupler) Beckhoff BK3120 - расположен в 250 м от репитера.
3) 2 модуля сети (coupler) Siemens IM155-6DP HF - расположены рядом друг с другом в конце линии.

Проблема в том что на модуле Beckhoff промаргивает лампа BF - теряется сеть и тут же восстанавливается.
Что сделано:
Поменял репитер, модуль Beckhoff и коннектор на нем, периферию модуля Beckhoff за исключением последней заглушки, блок питания модуля Beckhoff, подсоединил клемму PE модуля Beckhoff к земле (не была подсоединена), подсоединил клемму PE репитера к земле (не была подсоединена) - ничего не дало.
Заметил:
Когда включается мощное оборудование (там кабели с напряжением 700В и 900В) - промаргивание значительно чаще и дольше. Кабель профибас имеет двойной экран - т.е. имея свой экран, он еще и идет внутри другого сигнального кабеля, который тоже с экраном, за исключением короткого участка в кабине управления, где профибас идет в лотке сам по себе со своим собственным экраном рядом с другими мощными кабелями.
Попробовал отдалить друг от друга кабели в туннеле силовой и сигнальный - вроде промаргивание уменьшилось.
итак, ясна тенденция - это помехи.
Тогда вопрос
- почему с модуями сименс все хорошо, а с бекхофф плохо
- какой прибор можно использовать для измерения э/м поля, чтобы понять, где сильнее влияние

[POV]

coupler

Как то странно вы это слово используете. Что имеете в виду, а то раньше специальные терминалы использовали для подключения ИМ к сети?
Хорошо бы еще скорость знать, а то может у вас 12 мбит.
На длинных линиях репитеры в начале и конце ставят - суть его - сделать импульсы более прямоугольными - убрать помехи.

с модуями сименс все хорошо, а с бекхофф плохо

это очевидно - схемотехника разная.

какой прибор можно использовать для измерения э/м поля, чтобы понять, где сильнее влияние

и что это даст - делайте сеть по уставу сименс-а - должно заработать.

Отправлено спустя 3 минуты 22 секунды:
Из практики, в одном месте достаточно было потенциалы двух удаленных шкафов уровнять и проблемы пропали. В другом экраны по входу в шкафы гарантированно заземлить. Хотя на двух аналогичных установках и без этого все работало.

[KIP_man]

99% проблем в сетях Profibus - от разъемов, проверьте их в первую очередь.

[rusiano82]

coupler

Как то странно вы это слово используете. Что имеете в виду, а то раньше специальные терминалы использовали для подключения ИМ к сети?
Хорошо бы еще скорость знать, а то может у вас 12 мбит.
На длинных линиях репитеры в начале и конце ставят - суть его - сделать импульсы более прямоугольными - убрать помехи.

с модуями сименс все хорошо, а с бекхофф плохо

это очевидно - схемотехника разная.

какой прибор можно использовать для измерения э/м поля, чтобы понять, где сильнее влияние

и что это даст - делайте сеть по уставу сименс-а - должно заработать.

Отправлено спустя 3 минуты 22 секунды:
Из практики, в одном месте достаточно было потенциалы двух удаленных шкафов уровнять и проблемы пропали. В другом экраны по входу в шкафы гарантированно заземлить. Хотя на двух аналогичных установках и без этого все работало.

Coupler - это такое слово beckhof употребляет. Назовем просто сетевой модуль). Скорость вполне сносная - 187,5. А вот насчёт схемотехника разная - данный модуль beckhof хуже данного модуля Siemens получается...? Хотя оба производителя по одному стандарту наверное делали... странно. А по уставу Сименса попробую конечно - не я делал, но мануал Сименса по profibas почитаю внимательно. Экран кабеля заземлен со стороны кабины управления как и указано в схеме. Если что то найду - обязательно сообщу.

[POV]

Скорость вполне сносная - 187,5

Так это медленно. Тут или помеха очень сильная, тогда надо экранировать. Или еще где-чего накосячено с кабелями и разъемами. Да и 400 метров для такой скорости немного. Проверяйте все.
На счет разъемов - полностью согласен с KIP_man.
Бекхофф не так и плох - использовали, не часто, но особых проблем не доставлял.

[kirillio]

Здравствуйте!

Тогда вопрос
- почему с модуями сименс все хорошо, а с бекхофф плохо

Потому что Э - электромагнитная совместимость у приборов разных производителей может отличаться.

[+]

Впринципе, обустраивать в сети "зоопарк" из оборудования разных вендоров - это идея входящая в число ТОП-10 идиотских затей, по той причине, что как только идеальные условия лаборатории по сертификации cменяются чуть менее идеальными условиями пром.площадки, на границах технологических стыков часто начинают вылезать "незадокументированные особенности работы" аппаратного (и/или программного) обеспечения.

- какой прибор можно использовать для измерения э/м поля, чтобы понять, где сильнее влияние

Прежде чем ударяться в измерения полей, следует исключить вопрос поганого заземления и кондуктивных помех по цепям PE и FE. А то может статься так, что промерите не то, не там и не тем, что нужно и просто потеряете время и ощутимо денег.
Для пропалывания багов с кондуктивными вам могут потребоваться (не обязательно всё вместе разом):
- true RMS мультиметр
- измеритель сопротивления заземления и милиомметр
- осциллограф
- анализатор RS или profibus сетей
- ну и вишенка на торте - soft-skill, а именно: умение и понимание что мерить, где мерить, почему именно тут и именно этим прибором; в противном случае вместо инженерного поиска Вы рискуете получить табор дилетантов, кочующих по площадке.

Если уж собрались ловить удачу за хвост наведенные помехи, то пригодиться ВЧанализатор спектра и умение им пользоваться.

[rusiano82]

99% проблем в сетях Profibus - от разъемов, проверьте их в первую очередь.

Разъем (коннектор) - тоже на него думал, т.к. ранее сталкивался с проблемой по разъему. Выше написал что менял его на новый.

[kirillio]

Разъем (коннектор) - тоже на него думал

Ещё рекомендую подумать:
а) о минимальной дине кабелей, соединяющих близко расположенные устройства Profibus DP: если длина соединений менее допустимой по спецификации на profibus PD (ЕМНИП, она равна 1 м), то эти участки крепко гадят в общий трафик; соответственно, проблема может проявляться как кратковременная потеря связи с устройствами шины. Возможно как раз Ваш случай, тогда причиной могут быть вообще не наводки, а стоячая волна в коротыше, т.е. шум источника. Если оно так и окажется, тогда выявить можно только осциллографом или анализатором.
б) о правильности включения терминальных резисторов - всё ли включено там, где этого требуется согласно топологии и не включено ли чего лишнего.

[zromz]

Можно еще попробовать поставить активный сетевой терминатор для profibus.

[rusiano82]

Разъем (коннектор) - тоже на него думал

Ещё рекомендую подумать:
а) о минимальной дине кабелей, соединяющих близко расположенные устройства Profibus DP: если длина соединений менее допустимой по спецификации на profibus PD (ЕМНИП, она равна 1 м), то эти участки крепко гадят в общий трафик; соответственно, проблема может проявляться как кратковременная потеря связи с устройствами шины. Возможно как раз Ваш случай, тогда причиной могут быть вообще не наводки, а стоячая волна в коротыше, т.е. шум источника. Если оно так и окажется, тогда выявить можно только осциллографом или анализатором.
б) о правильности включения терминальных резисторов - всё ли включено там, где этого требуется согласно топологии и не включено ли чего лишнего.

Спасибо, про минимальную длину не знал, но меньше метра участков все равно нет, а про терминальные резисторы знал - там тоже все ок. Но причина, думаю, все таки наводки, так как, когда не включены мощные моторы - то промаргивание может быть раз в 2 минуты кратковременное, а когда все включают на полную, то промаргивание раз в секунд 3-10 и менее кратковременное, а сегодня, после того, как заземлил сам модуль (соединил клемму PE модуля с землёй) - так он вообще ушел из сети надолго, но не сразу, а через часа 2 как я уехал. И не знаю, вернётся ли завтра, когда все включат))))

[POV]

Я бы еще акцентировал внимание, что у вас похоже разные типы кабелей. Да еще и запитано все от разных блоков питания? И М(L-) этих блоков заземлена? общая? И кабеля уравнивания потенциалов нет? Другими словами - до устава сименс-а очень далеко...

[KIP_man]

А в чем вообще суть проблемы? Как-то на работу оборудования влияет? Если удаленные модули отваливаются, ЦПУ может уходить в ошибку, либо, если такие ситуации в проекте обработаны, то он просто на какое-то время получает "нули" с удаленных входов, подключенных через IM-ки.
Что у вас происходит?
(может на IM155 светодиод BF не загорается просто потому, что его там нет )

[kirillio]

Но причина, думаю, все таки наводки, так как, когда не включены мощные моторы

Это замечательное предположение, и оно даже может оказаться верным. Однако нужны факты, подтверждающие, что:
а) заземлитель в порядке и принимает как положено;
б) отстуствуют баги в схеме заземления, а сама схема смонтирована без косяков;
в) уравнивание потенциалов обеспечено и функционирует;
г) информационные сети отстроены от влияния жёсткого воздействия помех со стороны силового оборудования.
Т.е. реализованы базовые требования к обеспечению ЭМС.
Прим. Если в этой части есть пробел, то даже начав поиск электромагнитных помех, так или иначе выйдете к этим пунктам и несоответствия в этих частях предстоит устранять.
Вопрос: у Вас на руках есть что-то кроме проблемы и Ваших собственных домыслов?
Повторю:

Прежде ... следует исключить вопрос поганого заземления и кондуктивных помех...

[stesl]

На длинных линиях репитеры в начале и конце ставят - суть его - сделать импульсы более прямоугольными - убрать помехи

Как то спорно) Какое то особенное применение репитера. Обычно он все таки используется
а) на длинных участках, во избежание затухания
б) для сегментирования сети. Когда шиной не получается и просится звезда

Отправлено спустя 1 минуту 30 секунд:

Я бы еще акцентировал внимание, что у вас похоже разные типы кабелей

Вот тут согласен. Фирменный Profibus кабель - и если монтажник не накосорылил скруток каких то, то проблем не встречал. ттт)

[POV]

а) на длинных участках, во избежание затухания

Ага 2 штуки в начале и конце длинной линии - пример где-то в руководстве должен быть. Там же и пояснение по исправлению формы сигнала.

[rusiano82]

Я бы еще акцентировал внимание, что у вас похоже разные типы кабелей. Да еще и запитано все от разных блоков питания? И М(L-) этих блоков заземлена? общая? И кабеля уравнивания потенциалов нет? Другими словами - до устава сименс-а очень далеко...

Если брать участок от репитера, то внутри кабины управления от репитера идет фиолетовый кабель профибас до промышленной розетки 24 контакта. В эту же розетку внутри кабины управления идут другие жилы (телефон, видеокамера, пара 220вольт) и потом от этой розетки с помощью штепселя 24 пин уже пошел тот самый сигнальный экранированный кабель на "улицу", про который говорил выше, в котором внутри кабель профибас со своим экраном, кабель телефона со своим экраном, и т.д. - все пары внутри со своим экраном. Поэтому можно сказать, что метров 5 - обычный кабель профибас, а 395 метров - вот такой особенный сигнальный кабель.
Насчет M/L заземлена - на блоке питания есть своя клемма PE. И вот на первом сетевом узле она не заземлена (там где сименс), на втором сетевом узле не заземлена (там где бекхофф), на последних сетевых узлах все заземлено (там где все остальные сименсы). Так вот я конечно попробовал заземлить тот узел где бекхофф (представляет из себя минищит с блоком питания 220В/24В, модуль с периферией и выступает как соединительная коробка для того сигнального кабеля). Потом я уехал. Мне позвонили потом и сказали что вообще больше не работает этот сетевой узел больше после этого. Попросил снять то заземление которое я сделал. Посмотрим, что увидят они завтра. Да, кстати, стоит сказать, КАК я заземлил - к слову, вся эта коробка соединительная с бекхофом не заземлена, хотя там внутри есть 220В, что вообще не безопасно, т.е. внутри нее все сделано, все зелено-желтые провода, разводка есть, а сама она к земле не соединена, вот я ее присоединил к соседней соединительной металлической коробке мощного кабеля, которая в свою очередь точно заземлена - это я проверил, ну и если бы и она не была заземлена это был бы нонсенс в плане ЭБ.
А насчет уравнивания потенциалов - как это сделать? Протянуть желто-зеленый провод 400 м и все соединить: щит главный кабины управления и все эти соединительные коробки с модулями внутри?

Отправлено спустя 14 минут 35 секунд:

А в чем вообще суть проблемы? Как-то на работу оборудования влияет? Если удаленные модули отваливаются, ЦПУ может уходить в ошибку, либо, если такие ситуации в проекте обработаны, то он просто на какое-то время получает "нули" с удаленных входов, подключенных через IM-ки.
Что у вас происходит?
(может на IM155 светодиод BF не загорается просто потому, что его там нет )

Этот узел сетевой (бекхофф) не приоритетной важности, поэтому в проекте он "проработан", ЦПУ конечно висит в ошибке по нему, но не останавливается. Но им оооочень проблемно работать, когда этот узел отваливается. А на im155 BFиндикатор есть, он всегда зеленый и он не вылетает из сети, в PLC я по нему ошибки не видел и на экране они не видели, чтобы показания по нему в ноль уходили.

Отправлено спустя 43 минуты 22 секунды:

Но причина, думаю, все таки наводки, так как, когда не включены мощные моторы

Это замечательное предположение, и оно даже может оказаться верным. Однако нужны факты, подтверждающие, что:
а) заземлитель в порядке и принимает как положено;
б) отстуствуют баги в схеме заземления, а сама схема смонтирована без косяков;
в) уравнивание потенциалов обеспечено и функционирует;
г) информационные сети отстроены от влияния жёсткого воздействия помех со стороны силового оборудования.
Т.е. реализованы базовые требования к обеспечению ЭМС.
Прим. Если в этой части есть пробел, то даже начав поиск электромагнитных помех, так или иначе выйдете к этим пунктам и несоответствия в этих частях предстоит устранять.
Вопрос: у Вас на руках есть что-то кроме проблемы и Ваших собственных домыслов?
Повторю:

Прежде ... следует исключить вопрос поганого заземления и кондуктивных помех...

Спасибо за обстоятельный ответ и участие. Я начал рисовать наглядно вместо тысячи слов и завтра закончу, сегодня уже сил нет, пора спать.

[rusiano82]

Но причина, думаю, все таки наводки, так как, когда не включены мощные моторы

Это замечательное предположение, и оно даже может оказаться верным. Однако нужны факты, подтверждающие, что:
а) заземлитель в порядке и принимает как положено;
б) отстуствуют баги в схеме заземления, а сама схема смонтирована без косяков;
в) уравнивание потенциалов обеспечено и функционирует;
г) информационные сети отстроены от влияния жёсткого воздействия помех со стороны силового оборудования.
Т.е. реализованы базовые требования к обеспечению ЭМС.
Прим. Если в этой части есть пробел, то даже начав поиск электромагнитных помех, так или иначе выйдете к этим пунктам и несоответствия в этих частях предстоит устранять.
Вопрос: у Вас на руках есть что-то кроме проблемы и Ваших собственных домыслов?
Повторю:

Прежде ... следует исключить вопрос поганого заземления и кондуктивных помех...

Схему пока не нарисовал, но есть кое что новое. Они нарастили кабель (по технологии производства кабель все время увеличивается кусками по 50м). Соответственно проблемный модуль стал ещё дальше от кабины управления и сигнал совсем ухудшился -почти всегда вне сети. Я отцепил коробку с модулем от проблемного места, утащил ее назад метров на 200 и присоединил там. Она стала на 200 м ближе к центру управления. И там все работает прекрасно без сбоев. Странно

[olexsa]

Они нарастили кабель

Странно

Ничего странного. По сути, надо разобраться что не так сделано при наращивании кабеля: соединения, клемники, сообветствие кабельной продукции, качесвто соединения экранов.

[rusiano82]

Они нарастили кабель

Странно

Ничего странного. По сути, надо разобраться что не так сделано при наращивании кабеля: соединения, клемники, сообветствие кабельной продукции, качесвто соединения экранов.

Не к этому клонил, а к тому, что при увеличении длины падает качество сигнала, но только для модуля beckhof. Впрочем кабели они меняют и посмотрим что будет

[olexsa]

что при увеличении длины падает качество сигнала,

Ну это априори, для любых сетей.
И всё же, наверное, схему связи не помешало бы

[Parliament74]

Рискну предположить, что установка уже совсем не новая, постепенно свойства линий Profibus в сегментах по 50 м ухудшались (а Profibus чувствителен к таким вещам, я в своё время долго мучился с телегами, где Profibus шёл через наматываемый барабан (по сути ничего не помогало до замены кабеля на новый, при разборе было видно, как линии Profibus постепенно перегибались и перетирались внутри, при этом силовые линии были в порядке), пока не перешли на беспроводную передачу через DATAEGLE 3000), итог автор видит своими глазами.
Здесь даже посоветовать особо нечего, в этих сегментах по 50 метров скорее всего кабель не поменять...

[Jackson]

Когда включается мощное оборудование (там кабели с напряжением 700В и 900В) - промаргивание значительно чаще и дольше.

Это верный признак того, что проблема аппаратная, в линии связи.

почему с модуями сименс все хорошо, а с бекхофф плохо

Потому что схемотехника модулей разная, одни больше чувствительны к отклонениям от стандарта, другие меньше.

какой прибор можно использовать для измерения э/м поля, чтобы понять, где сильнее влияние

Поля измеряют магнетометрами. Но в Вашем случае это не нужно. Достаточно осциллографа чтобы просто посмотреть форму сигнала в начале линии и в конце.

А до всех измерений, проверяйте:
Сопли в разъёмах

• Качество экранирования - экран может быть где-то перебит или зачищен на слишком большое расстояние. Лишний сантиметр без экрана может сыграть роль
• Точное соответствие монтажа по факту схемам монтажа интерфейсных линий в документации от производителя. Особенно точки заземления экранов - их должно быть столько, сколько указано, ни больше и ни меньше. Ну и ветвления линии связи. Сеть должна иметь топологию "шина", а не "звезда". Если у Вас ответвление длиной больше 5 метров - это уже "звезда" (или уточните сколько это по спецификации ProfiBUS). Лично я вообще не допускаю лучей и проблем нет.
• Наличие пробкотронов - источников ЭМП и помех в питающую сеть.

Обычно таких проверок достаточно чтобы найти и устранить проблемы.

[Parliament74]

rusiano82,
а эта тема, это логичное продолжение предыдущей: viewtopic.php?p=135138#p135138 ?

[Jackson]

rusiano82,
а эта тема, это логичное продолжение предыдущей: viewtopic.php?p=135138#p135138 ?

Это вечная тема. :) Даже в FAQ внесена. В 90% случаев это проблема монтажа и пробкотронов - дождемся ответа автора (может быть) и узнаем, какой у него случай.

Отправлено спустя 3 минуты 53 секунды:

Рискну предположить, что установка уже совсем не новая, постепенно свойства линий Profibus в сегментах по 50 м ухудшались

Да, это тоже одна из возможных причин. Все кабели имеют срок службы, который может значительно снижаться от заявленного в завис-ти от условий эксплуатации.

я в своё время долго мучился с телегами, где Profibus шёл через наматываемый барабан

Тем более механическое воздействие: наматывание есть периодический изгиб, пусть даже допустимого радиуса. Внутри изоляции жилы могут лопаться, изоляция может перетираться, в итоге тестером всё может звониться как исправное, но для цифровых интерфейсов это будет не так. Видел такой износ в линиях CAN - тут только замена кабеля.