عیب یابی شبکه های پروفی باس (PROFIBUS)

Profibus یک پروتکل شبکه صنعتی پرکاربرد برای اتصال و ارتباط با دستگاه های مختلف در سیستم های اتوماسیون و کنترل صنعتی است. عیب یابی شبکه پروفی باس Profibus می تواند یک کار پیچیده باشد، اما درک اصول آن می تواند به شما در شناسایی و حل مشکلات رایج کمک کند. در اینجا اصول عیب یابی شبکه Profibus آمده است.

شما می توانید برای اتوماسیون صنعتی خود انواع محصولات زیمنس ازجمله پی ال سی s7-300 برای صنایع کوچک و پی ال سی s7-1500 برای صنایع بزرگ را از وارد کننده رسمی پی ال سی زیمنس شرکت تیاش ولتاژ خریداری کنید.

تلفن: 09362159929 | 09128047276

PROFIBUS چیست؟

PROFIBUS یکی از قدیمی‌ ترین فناوری‌ های شبکه‌ای است که انواع صنایع تولیدی گسسته و فرآیندی را قادر می‌سازد تا مزیت ‌های دیجیتال را به دست آورند. پروفی باس که از سال 1987 در بازار بوده است به انتخاب اصلی برای تشکیل یک شبکه قوی در سطح میدانی تبدیل شده است.

Profibus بخشی از IEC 61158 است و مجموعه ای از دو پروتکل مجزا است،- PRIFIBUS DP برای برنامه های گسسته و -PROFIBUS PA برای برنامه های فرآیندی می باشد.

اگرچه PROFIBUS یکی از فن‌آوری‌های ارتباطی صنعتی ارجح و قابل ‌اعتماد است، اما در طول راه ‌اندازی و عملیات، خرابی‌های متناوب را تجربه می‌کند. عدم توانایی رسیدگی به این مسائل به موقع می تواند بر راندمان تولید و انتقال یکپارچه داده ها تأثیر بگذارد. از این رو، داشتن درک درستی از عیب یابی شبکه PROFIBUS همیشه به شما برتری می دهد.

 

 

خطاهای پروفی باس

در این قسمت انواع خطاهای پروفی باس ازجمله عیب یابی شبکه های پرفی باش بررسی شده است:

 

 

خطاها در شبکه پروفی باس

پروفی باس نیاز به تعمیر و نگهداری و بازبینی دوره ای دارد زیرا به اختلالات در تاسیسات حساس مربوط است. هر گونه انحراف از دستورالعمل های استاندارد PI ممکن است تأثیر منفی بر رفتار انتقال داده داشته باشد. به عنوان مثال، یک خطا در نصب کانکتور ممکن است باعث تغییر امپدانس شود که باعث بدتر شدن سیگنال ها می شود. بنابراین، نصب شبکه PROFIBUS مستلزم رعایت دقیق توصیه ها است.

برخی از خطاهای شبکه PROFIBUS عبارتند از:

خطا فیزیکی

اکثر خطاها در شبکه های پروفی باس به دلیل برخی خطاها یا آسیب های فیزیکی تجربه می شوند.

محافظ و اتصال به زمین: کابل های پروفی باس دارای فویل کلی و محافظ بافته شده اند. اگر محافظ به درستی انجام نشود، جریان نشتی را افزایش می دهد که باعث انعکاس و خطا در پیام می شود. در حالت ایده‌آل، کابل‌های PROFIBUS زمانی بهترین عملکرد را دارند که هر دو انتها سپرهایی باشند که به طور مناسب به پیوند پتانسیل برابری متصل شده باشند. PROFIBUS & PROFINET International (PI) مجموعه‌ای از دستورالعمل‌ها را برای نصب و راه‌اندازی PROFIBUS ارائه کرده است که رعایت نکردن دقیق آن‌ها می‌تواند صداها یا در خطوط منبع برق را معرفی کند.

پایانه های معیوب: شبکه های پروفی باس به پایانه ها نیاز دارند تا distortion سیگنال ناشی از کابل های طولانی را از بین ببرند. بنابراین، پایانه‌ها در هر دو انتهای یک بخش شبکه مورد نیاز هستند. با توجه به مجموعه دستورالعمل های PI، روش و موقعیت پایانه ها اهمیت زیادی دارد. اگر ترمیناتور در مکان نامناسبی قرار گیرد، می تواند باعث ایجاد انعکاس در سیگنال ها شود که در نهایت باعث ایجاد خطا می شود. در حالت ایده‌آل، کانکتورهای دو طرف باید پایانه‌ها را در حالت «ON» داشته باشند، در حالی که بقیه پایانه‌ها باید در حالت «OFF» باشند.

طول کابل بیش از نرخ Baud: نرخ باود سرعت انتقال داده است. طول کابل در شبکه پروفی باس مستلزم رعایت نرخ باود از پیش تعیین شده برای شبکه های PROFIBUS PA و PROFIBUS DP است. در حالی که شبکه PROFIBUS PA دارای نرخ باود ثابت 31.25 کیلوبیت بر ثانیه است، PROFIBUS DP بین 9.6 کیلوبیت بر ثانیه تا 12 مگابیت در ثانیه متغیر است و اپراتورهای شبکه کارخانه را ملزم می کند که طول کابل در هر بخش را مطابق با نرخ باود تعریف شده در توصیه های PI حفظ کنند. عدم رعایت دستورالعمل های طول کابل داده شده، سرعت انتقال داده را کاهش می دهد.

• 6 kbps = 1200 meter
• 2 kbps = 1200 meter
• 45 kbps = 1200 meter
• 75 kbps = 1200 meter
• 5 kbps = 1000 meter
• 500 kbps = 400 meter
• 5 Mbps = 200 meter
• 3 Mbps = 100 meter
• 6 Mbps = 100 meter
• 12 Mbps = 100 meter

اتصال کوتاه و قطع سیم: اتصال کوتاه پدیده ای رایج در شبکه نیروگاهی است. با این حال آسیب زیادی به عملکرد روان شبکه پروفی باس وارد می کند. باعث آسیب به گره می شود و ارتباط داده ها را از Master قطع می کند. Wire break چالش دیگری است که انتقال داده ها را از آن نقطه و به بعد متوقف می کند.

تداخل الکترومغناطیسی: کابل‌های پروفی باس علیرغم محافظ بودن، در معرض خطر تداخل‌های الکترومغناطیسی (EMI) قرار دارند. این چالشی است که به دلیل نصب نادرست کابل ایجاد می شود. هنگامی که کابل های شبکه در کنار کابل های درایو فرکانس متغیر (VFD) و سایر منابع EMI نصب می شوند. این باعث خطا و خرابی شبکه می شود.

Too Many Node: طبق دستورالعمل PI تعداد گره ها در یک سگمنت نباید از 32 و در شبکه از 126 بیشتر باشد. اگر تعداد گره ها بیشتر باشد باعث تاخیر در ارسال پیام می شود که در نهایت باعث خرابی ماشین ها می شود.

خطاهای منطقی

جدای از عوامل فیزیکی، چند خطای منطقی وجود دارد که مانعی در انتقال روان داده ها ایجاد می کند. چالش های منطقی به دلیل مشکلات فیزیکی ایجاد می شوند:

تکرار تلگرام

 اگر یک دستگاه باس، یعنی پروفیبوس slave، در یک بازه زمانی از پیش تعریف شده به Master پاسخ ندهد، Master چندین بار پیام را تکرار می کند. این ممکن است به دلیل یکی از این مشکلات رخ دهد:

• مشکلات دستگاه
• مسائل کاربردی
• مشکلات راه اندازی
• مشکلات طراحی دستگاه

خطای تلگرام

 خطای تلگرام سناریویی است که یک Slave PROFIBUS با یک پیام معیوب به استاد پاسخ می دهد که به دلیل هر گونه آسیب فیزیکی/شکست یا رویداد محلی در Slave ایجاد شده است. خطای تلگرام ممکن است به دلیل هر خطای منطقی مانند مشکل برابری در Slave رخ دهد.

تلگرام های تشخیصی

اگر یک برده هیچ پیامی از استاد در یک چرخه نگهبان دریافت نکند، فرض بر این است که Slave در حال کنترل نیست. این سناریو به عنوان یک تلگرام تشخیصی تعریف می شود. اصولاً دو نوع تلگرام تشخیصی وجود دارد. تلگرام عیب یابی داخلی به دلیل مشکلات فنی داخلی مانند قطع سیم داخلی یا قطع شدن سیم سنسور ایجاد می شود. از سوی دیگر، تلگرام های تشخیصی خارجی به دلیل مشکلات فنی خارجی مانند اتصالات بک پلن شل ایجاد می شوند.

گم شدن تلگرام

وقتی یک بسته داده به طور کامل گم شده باشد، در نظر گرفته می شود که هیچ ارتباطی بین master و slave وجود نداشته است.

عیب یابی شبکه پروفی باس

قبل از عیب یابی شبکه پروفی باس، تشخیص پارامترهای فیزیکی شبکه بسیار مهم است. معمولاً سیستم‌های PLC زیمنس و SCADA خرابی‌های اتوبوس را شناسایی می‌کنند، اما قادر به شناسایی پارامترهای خاص پروفی باس نیستند که نیاز به توجه دارند. برخی از راه‌ها و ابزارهایی که به شما کمک می‌کنند پارامترهای فیزیکی شبکه پروفی باس را دریافت کنید به شرح زیر است:

 

 

ارزیابی فیزیکی در حالت آنلاین

چالش‌های فیزیکی اغلب اتفاق می‌افتد و در صورت عدم رسیدگی، انتقال داده‌ها را به شدت مختل می‌کند. اگر چالش‌های فیزیکی در هنگام راه‌اندازی گره‌ها شناسایی شوند، می‌توان اقدامات مناسبی را برای رفع خرابی شبکه انجام داد. PB-QONE شرکت Indu-Sol یک تست کننده کیفیت سیگنال مفید است که امکان تشخیص خطاهای شبکه مانند نویز، افت ولتاژ، انعکاس، مشکل خاتمه، قطع سیم، خطای پیکربندی و غیره را به روشی آسان و جامع می دهد. برخی از ویژگی های برجسته PB-QONE عبارتند از:

• داشبورد جامع که تمام کیفیت و ارزش های مربوط به تلگرام را منعکس می کند
• گزارش‌های مربوط به شبکه در قالب‌های *.pdfیا *.doc برای پردازش در دسترس هستند
• اندازه گیری نتایج در عرض چند ثانیه در دسترس است

ارزیابی فیزیکی در حالت آفلاین

تشخیص پارامترهای کابل می تواند واقعاً دشوار باشد و ابزارهای زیادی در بازار وجود ندارد که بتواند مشکلات کابل را تشخیص دهد. Indu-Sol’s PROFtest II یک دستگاه دستی است که با فناوری RS 485 امکان تشخیص مشکلات مختلف مربوط به کابل مانند اتصال کوتاه، کانکتورهای نادرست، مشکلات خاتمه و موارد دیگر را می دهد.

• طول کابل
• امپدانس کابل
• خاتمه نادرست
• کابل قطع می شود
• وقفه های محافظ
• کابل های مختلط A-B
• کابل های اتصال کوتاه A-B
• اتصال کابل های A/B با شیلد
• انواع کابل نادرست
• تشخیص انعکاس

 

تکرار کننده های تشخیصی

 Repeater ها همچنین به عنوان یک برده عمل می کنند و داده های تشخیصی را به master منتقل می کنند. هر شبکه پروفی باس به تکرار کننده نیاز دارد و استقرار آنها امکان شناسایی عیوب مختلف مانند قطع کابل، اتصال کوتاه هادی با سپر، شکستن مقاومت ترمیناتور، تشخیص گره ها و غیره را فراهم می کند. PROFIBUS HUB MULTIrep REPEATER Indu-Sol را می توان به عنوان گره 32 در بخش اضافه کرد. این سیگنال ها را تا سطح استاندارد PROFIBUS تقویت می کند و اجازه می دهد دستگاه های بیشتری اضافه شود. این اجازه می دهد تا 7 بخش جدا شده را اضافه کنید که به نوبه خود ساختن خردهای شبکه را در امتداد گذرگاه اصلی ممکن می کند.

ابزار نگهداری شبکه پروفی باس

 پس از عیب یابی و عیب یابی، نگهداری شبکه بسیار مهم است. با دستگاه های عظیم نصب شده بر روی زمین، تشخیص ناهنجاری ها و رفع فوری آنها دشوار است. با این حال، اگر اجتناب شود، می تواند به شبکه آسیب برساند و باعث توقف عملیات حیاتی شود. به منظور کنترل شبکه PROFIBUS، PROFIBUS INSPEKTOR Indu-Sol می تواند بسیار سودمند باشد. این یک ابزار نظارت دائمی است که می تواند به عنوان یک گره در شبکه نصب شود و ترافیک داده های منطقی را نظارت کند و در هنگام تشخیص ناهنجاری ها آلارم ها را به صدا در می آورد.

عواملی مانند تجزیه و تحلیل، ذخیره و ارزیابی برای هر دستگاه:

• تکرار تلگرام
• خطای تلگرام
• عیب یابی دستگاه
• خرابی دستگاه و راه اندازی مجدد
• زمان چرخه باس
• سرعت باس

این دستگاه امکان ذخیره 2000 آلارم را فراهم می کند که در آن هر آلارم دارای یک عکس فوری از 500 تلگرام است. این یک نمای کلی دقیق از خطاهایی مانند زمان خطا، دستگاه، نوع خطا و غیره ارائه می دهد و در یک رابط وب منعکس می شود.

تلفن: 09362159929 | 09128047276