Métodos para diagnosticar redes Profibus DP

ARTIGO TÉCNICO

Métodos para diagnóstico em redes Profibus DP

Wladimir Lopes Silva

[e-mail]

Wtech Automação Ltda Carlos Henrique Mota

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Wtech Automação Ltda

Resumo

O PROFIBUS DP é o barramento de campo mais utilizado na indústria mundial atualmente. E com o uso cada vez maior desta rede “chão de fábrica”, o diagnóstico rápido de falhas tornou-se extremamente necessário e importante, o que permite minimizar tempos de parada e conseqüentes prejuízos no processo produtivo. Existem vários procedimentos conhecidos para o diagnóstico de falhas em redes PROFIBUS DP e este trabalho procura apresentar alguns deles, buscando facilitar o trabalho dos profissionais de automação na solução de problemas e na otimização da comunicação.

Palavras-Chave: Automação Industrial, Barramentos de Campo, Controlador Lógico Programável, Redes de Comunicação.

1. Introdução

A rede industrial PROFIBUS DP é o barramento de campo mais utilizado na indústria mundial atualmente. E com o uso cada vez maior deste Fieldbusnas plantas industriais, o diagnóstico rápido de falhas tornou-se extremamente necessário e importante, o que permite minimizar os tempos de parada da instalação e conseqüentes prejuízos no processo produtivo.

Existem vários procedimentos possíveis para o diagnóstico de falhas e avaliação do desempenho de uma rede PROFIBUS DP. Estes procedimentos podem abranger desde a validação dos critérios de projeto, configuração e instalação da rede, versões de firmware e dos arquivos de perfil (arquivos “GSD”), passando pela verificação do meio físico, avaliação da forma de onda e dos telegramas trocados entre os equipamentos, etc. Para isto podem-se utilizar vários tipos de ferramentas tais como, multímetro, osciloscópio, softwares de configuração dos Mestres e Escravos e ferramentas de diagnóstico especificas.

Este trabalho procura apresentar vários métodos conhecidos para diagnóstico e localização de falhas na implantação e operação de redes de comunicação industrial PROFIBUS DP, permitindo através dos conceitos básicos apresentados, uma análise mais criteriosa do seu desempenho. Serão descritos os seguintes procedimentos:

• Inspeção Visual,

• Verificação dos LEDs dos dispositivos PROFIBUS DP,

• Testes utilizando um Multímetro,

• Testes utilizando Testadores de Barramento (Bus Testers),

• Testes utilizando Osciloscópio,

• Testes utilizando Telegramas de Diagnóstico,

• Testes utilizando Ferramentas de Configuração do Mestre PROFIBUS DP,

• Testes utilizando Ferramentas de Monitoração de Rede,

• Testes utilizando Repetidores com Diagnóstico.

Espera-se que com este trabalho, os métodos aqui apresentados para o diagnóstico de falhas em redes PROFIBUS DP possam ser mais efetivamente utilizados pelos profissionais de automação, agilizando a solução de problemas e ajudando na otimização do desempenho da comunicação.

2. Inspeção Visual

Existem algumas condições geradoras de falhas que podem ser detectadas através de uma simples inspeção visual da instalação. São recomendadas as seguintes verificações [MIT04]:

1. Verifique se existem curvaturas acentuadas no cabo PROFIBUS que ultrapassem o raio de curvatura mínimo recomendado pelo fabricante. Uma curva muito acentuada no cabo pode esmagá-lo, mudando a sua impedância e facilitando a ocorrência de reflexões, especialmente em altas velocidades de transmissão.

2. Assegure que os cabos PROFIBUS para interconexão dos dispositivos apresentem comprimento mínimo de um metro, especialmente quando se utiliza dispositivos não certificados ou duvidosos, ou ainda dispositivos certificados que serão utilizados em 12 Mbit/s.

3. Verifique se o comprimento do segmento de rede está compatível com a velocidade de transmissão escolhida para operação do barramento.

4. Se a blindagem do cabo puder ser vista fora do conector PROFIBUS, então a fiação do conector deverá ser refeita.

5. Assegure que a blindagem do cabo PROFIBUS esteja fazendo contato com a parte metálica interna existente na carcaça do conector.

6. Verifique se a blindagem e dispositivo estão aterrados nas extremidades do segmento de rede.

7. Assegure que todos dispositivos estejam energizados.

8. Caso seja utilizado algum dispositivo PROFIBUS que não tenha detecção automática da velocidade da rede, assegurar que esteja configurado para a velocidade de transmissão escolhida para o barramento.

9. Verifique o endereçamento de cada dispositivo PROFIBUS existente na rede. Geralmente o endereçamento dos Mestres é realizado via software e o endereçamento dos Escravos através de dip switches. Confira com o endereçamento especificado no projeto da rede PROFIBUS.

3. Utilizando LEDs dos Dispositivos PROFIBUS DP

Este procedimento preliminar para detecção de falhas em redes PROFIBUS é muito simples, sendo bastante utilizado.

Inicialmente é importante verificar na documentação do Mestre PROFIBUS, se existe algum LED para indicação do estado da comunicação com seus Escravos associados. Geralmente, existe um LED vermelho indicativo de falha no barramento identificado como “Bus Fault” ou BF. Com isto, se o dispositivo Mestre apresenta este LED aceso ou piscando, sinaliza que a rede PROFIBUS DP possui algum problema. Para detectar o problema é necessário checar cada um dos Escravos e a rede fisicamente.

Do mesmo modo, a maioria dos Escravos também possui um LED para falha no barramento (BF) ou similar, que indica se o dispositivo está comunicando satisfatoriamente com o Mestre. Caso o LED esteja aceso em verde ou desligado (com o Escravo energizado), então o dispositivo está trocando os dados de E/S de modo satisfatório