Fehlersuche am Profibus

jogger

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Guten Tag miteinander!

ich habe mich hier im Forum angemeldet, weil ich auf die Schnelle keinen anderen Rat für mein Problem weiß und hoffe nun, ihr könnt mir ein Paar Tipps geben.

Folgendes:
Für ein Projekt wurde eine Beckhoff-Steuerung CX1020 mit Profibus-Master CX1500-M310 realisiert, an dem 23 Profibus-DP Salves hängen (Stellantriebe für Wasserversorgung). Die Gesamtausdehnung des Profibus beträgt rund 600m.
Bei der Inbetriebnahme habe ich den Profibus vom TwinCAT "einscannen" lassen, worauf hin zunächst nur zwei und nach Verringerung der Baudrate auf bis zu 9,6 KBaud (!) nach mehrmaligem (!) scannen irgendwann endlich alle 23 Slaves gefunden und in TwinCAT eingebunden wurden.
Nun scheint die Signalqualität dermaßen schlecht zu sein, dass ein fehlerfreier Betrieb nicht möglich ist. Es kann keine fehlerfreie Kommunikation zu einem Slave aufgebaut werden. Erst wenn ich mindestens 2/3 aller Salves im TwinCAT deaktiviere funktioniert die Kommunikation manchmal fehlerfrei. Aber richtig gut geht's nur, wenn maximal 4 oder 5 Slaves konfiguriert werden. Und das auch nur, wenn diese die topologisch gesehen vordersten am Bus sind (direkt nach dem Master).
Vom Betriebselektriker (es sind mehrere Firmen an dem Projekt beteiligt, wobei ich lediglich die Programmerierung gemacht habe) wurde die Verkabelung auf Fehler überprüft (keine Verdrahtungsfehler, Schirme korrekt aufgelegt, uws.). Abschlusswiderstände wurden ebenfalls überprüft.
Meine Vermutung nach Rücksprache mit dem Hersteller der Stellantriebe ist nun, dass der Spannungsfall auf der Leitung zu groß ist, obwohl das Kabel laut Spezifikation bestens geeignet sein soll und wir bisher nicht an die Grenze kommen, wo Repeater nötig wären. Kann es sein, da am letzten Salve keine 5V-Einspeisung über dem Anschlusswiderstand erfolgt, die Speisung des Master allein nicht ausreicht? :confused:
Man will nun einen Repeater einbauen und erhofft sich dadruch eine Signalverstärkung. Denkt ihr, das könnte das Problem beheben, falls es an der Einspeisung liegt?
Gibt es noch irgend welche "einfachen" Messmethoden, die man erstmal durchführen könnte? Der Einsatz eines Profibus-Analyzers soll wegen der Kosten nach Möglichkeit vermieden werden (Projekt ist für die öffentliche Hand).
Erschwerend ist außerdem, dass die Stellantriebe in Wartungsschächten "verbuddelt" sind, das Profibuskabel unter der Erde verlegt wurde.

Entschuldigt bitte, falls meine Fragen evtl. laienhaft klingen. Leider sind meine Erfahrungen mit Profibus (noch) sehr gering. :ROFLMAO:
 
Nun ja, glauben wir mal, dass die Verdrahtung stimmt (wobei ich weiß, das man hier eine Menge falsch machen kann - auch wenn man meint, dass es augenscheinlich in Ordnung sei).

Die Länge kann je nach Übertragungsrate und Anzahl Teilnehmer schon problematisch werden. Repeater können hier durchaus hilfreich sein.

Wenn der Platz knapp wird, lohnt sich vielleich mal ein Blick auf diesen Repeater hier: http://www.helmholz.de/prod.d,17_22,70626160244921853564054220751607.html?prod=110

Den wollten wir auch schon mal einsetzen. (Leider) ist daraus nichts geworden, unsere Probleme waren damals wohl doch Fehler in der Verdrahtung!
 
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Hallo jogger

Ich finde es ja sehr lobenswert, dass Ihr versucht sparsam mit unseren Steuergeldern umzugehen, aber pauschal mal irgenwo einenen Repeater einzubauen, ist nicht unbedingt die richtige vorgehensweise.

Es gibt Geräte wie den

http://www.softing.com/home/de/indu...s/profibus/cable-tester.php?navanchor=3010400

Hier kannst Du direkt an der CPU Deine Messungen machten, und dann gezielt eine Lösung finden.
Du brauchst das Gerät nicht unbedingt kaufen, es gibt Firmen, die Die Messung gegen Bezahlung für Dich übernehmen.
Ich gehe davon aus, dass Du und die anderen im Projekt auch nicht nur für Gotteslohn arbeiten.

Gruss
Audsuperuser
 
..Wenn der Platz knapp wird, lohnt sich vielleich mal ein Blick auf diesen Repeater hier: http://www.helmholz.de/prod.d,17_22,70626160244921853564054220751607.html?prod=110

Den wollten wir auch schon mal einsetzen. (Leider) ist daraus nichts geworden, unsere Probleme waren damals wohl doch Fehler in der Verdrahtung!
Wieso "leider", es ist doch von Vorteil wenn es nicht notwendig gewesen ist. Aber es ist ein tolles Teil, kannte ich noch nicht. Kennt jemand den Preis?


Gruß, Onkel
 
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Du sagst

was vom 'Profibus unter der Erde', und 'im Erdschacht'.

Ich hoffe, dass das Kabel im Rohr liegt?!?. Was machst Du gegen die Feuchtigkeit? Also am Stecker...

Greetz? Tom
 
Hallo!
Danke erstmal für die vielen Tipps.

@Sarek und @all:
In den Richtlinien hab ich unter Interface-Test gelesen: "Spannungsversorgung für alle Abschlusswiderstände vorhanden?"
Könnte hier schon der Fehler liegen? Ich glaube nicht, dass die Abschlusswiderstände auf der Profibusplatine der Schiebern aktiv versorgt werden. Es gibt auf jeder Platine einen Stecker, um 5V DC einzuspeisen. Aber die Schieber werden meines Wissen nach lediglich mit 3-Phasen Wechselstrom versorgt. Ich glaube, dass lediglich am Master 5V eingespeist werden.
Wenn's daran liegen könnte, würde ein Repeater dann überhaupt helfen?

@TommyG:
Ich weiß nicht, wie das Kabel verlegt wurden. Aber ich kann mir vorstellen, dass es wirklich "verschüttet" ist, also nicht in einem Rohr liegt. Die Stellantriebe (Schieber) befinden sich in Schächten, in Schutzart IP67 oder 65, glaub ich.
Es sind diese:
http://www.auma.com/cms/Auma/de/produkte/steuerungen/1,111003,19353.html

Benötigen Repeater nicht auch eine aktive Versorgung? Die Umgebungsbedingungen und Verkabelung an den Schiebern erschweren eine zusätzliche Einspeisung, sei's 5V oder 24V.

Ist die maximale Baudrate eigentlich ein "Maximalwert", oder deutet es allein schon auf ein Problem hin, wenn man bei 600m Leitung die 187,5KBaud nicht fahren kann?

Problematisch am ganzen Projekt ist, dass das Projekt von Firma A realisiert wird, Firma B die Verkabelung gemacht hat (nur die Verkabelung) und ich von Firma C zur Programmierung angeheuert wurde.
Die Kosten für eine professionelle Prüfung des Profibus will aber anscheinend keiner übernehmen, da je erstmal nicht klar ist, ob Firma A oder Firma B einen Fehler gemacht hat. Und so richtig Ahnung von Profibus hat anscheinend auch keiner... tja, nicht gerade einfach.
 
Hallo!
Danke erstmal für die vielen Tipps.

@Sarek und @all:
In den Richtlinien hab ich unter Interface-Test gelesen: "Spannungsversorgung für alle Abschlusswiderstände vorhanden?"
Könnte hier schon der Fehler liegen?
Abschlusswiderstände gibt es nur an den beiden letzten Geräten. Eins davon ist oft der DP-Master. Selbst wenn nicht: Der Bus funktioniert, solange auch nur ein Endgeräte seine Abschlußwiderstände versorgt.
Ich glaube nicht, dass die Abschlusswiderstände auf der Profibusplatine der Schiebern aktiv versorgt werden.
Bei Profibus-Geräten sollte das aber so sein!
Es gibt auf jeder Platine einen Stecker, um 5V DC einzuspeisen.
Das mag dazu dienen, eine zusätzliche Quelle für die Versorgung der Abschlusswiderstände bei Netzausfall anzuschließen?
Aber die Schieber werden meines Wissen nach lediglich mit 3-Phasen Wechselstrom versorgt.
Sie enthalten ganz sicher interne Elektronik, den wie sonst sollte ein Drehstrommotor auf Profibus-Signale reagieren können?
Diese müssen sie speisen und enthalten dazu ein internes Netzteil.
Da das Profibus-Interface im Allgemeinen von der internen Elektronik galvanisch getrennt ausgeführt wird, enthält ein Profibus-Slave normalerweise einen DC/DC-Konverter, der die Profibusseite der Signaltrennung (z.B. Optokoppler) und den Leitungstreiber versorgt. Der Leitungstreiber benötigt auch 5V, um die vorgeschriebenen Pegel zu erreichen. Dabei fällt die Versorgung der Abschlusswiderstände nebenbei mit ab. Du kannst sie an den Pins der Buchse messen. Habe keine Lust, nachzusehen, an welchen. Vielleicht steht es in dem VIPA-Papier, sonst einfach mit einem Ohmmeter am geöffneten und gezogenen Stecker nachmessen, welche Pins Verbindung zum Abschlusswiderstand haben, wenn Terminierung eingeschaltet.
Ich glaube, dass lediglich am Master 5V eingespeist werden.
Zu welchem Zweck?
Wenn's daran liegen könnte, würde ein Repeater dann überhaupt helfen?
Nein, der hilft eigentlich nicht bei Kabelfehlern. Er könnte helfen, bei schlechtem Kontakt, hohen Übergangswiderständen oder elektromagnetische Störung durch benachbarte Leistungskabel. Aber selbst wenn, wäre das ein zufälliger Erfolg.
Benötigen Repeater nicht auch eine aktive Versorgung?
Auf jeden Fall. Der genannte Repeater im Stecker von MHJ bezieht sie halt aus der Versorgung der Abschlußwiderstände.
Ist die maximale Baudrate eigentlich ein "Maximalwert", oder deutet es allein schon auf ein Problem hin, wenn man bei 600m Leitung die 187,5KBaud nicht fahren kann?
Das deutet auf ein Problem hin.

Wenn du kein Geld hast, aber Zeit:
- Schließe aus, daß ein Teilnehmer "schlecht" ist. Klemme dazu jeden Teilnehmer einzeln ab und schaue, ob es was bringt.
- Klemme auf der Hälfte des Weges das abgehende Kabel ab, schalte den Abschluß ein und schaue, ob es was bringt.
- Sieh dir die Signale mit einem Oszilloskop an. Ich will nicht malen. Es gibt Beispiele im Internet wie es aussehen soll. Oder schließe einen Slave mit kurzem Kabel an den Master an und schau dir das als Beispiel für gut an.
- Öffne jeden Stecker und kontrolliere die Verkabelung. Adernbruch? Korrosion? Berührt ein Äderchen vom Schirm irgendetwas anderes?
- Achte darauf, daß auch der Schirm aufgelegt ist.
- Vielleicht ist Feuchtigkeit in das Kabel eingedrungen. Miß mit einem Isolationsprüfer Ader-Ader, Ader-Schirm, Adern und Schirm gegen Erde. ACHTUNG! DAZU UNBEDINGT VORHER STECKER ALLER TEILNEHMER ABSTECKEN! ABSTECKEN!
 
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Ich wollte gerade so richtig schön loslegen, aber da habe ich gesehen, dass Zottel schon das Meißte genannt hat. C'est la vie ...

Abschlusswiderstände gibt es nur an den beiden letzten Geräten. Eins davon ist oft der DP-Master. Selbst wenn nicht: Der Bus funktioniert, solange auch nur ein Endgeräte seine Abschlußwiderstände versorgt.
Dennoch kann ich einen Punkt so nicht stehen lassen (siehe Zitat). Nach meiner Erfahrung führt schon bei einer wesentlich kürzeren Profibus-Länge das Wegfallen der Versorgung eines der Abschluß-Widerstände zu einem fehlerhaften Verhalten am Bus bzw. sogar ggf. zur Nicht-Funktion.

Gruß
LL
 
Wie ist das DP-Kabel in Bezug zum Leistungskabel verlegt?
Falls die direkt nebeneinander liegen, dann gute Nacht!
 
Wie ist das DP-Kabel in Bezug zum Leistungskabel verlegt?
Falls die direkt nebeneinander liegen, dann gute Nacht!
Ich befürchte, die liegen direkt nebeneinander in einem schmalen Graben. Leider lässt sich daran schon aus baulicher Sicht nicht viel ändern, oder wenn, dann würde sicherlich wieder mit "Kostendruck" argumentiert werden.

...Es scheint auch so zu sein, als ob die Firmen noch nie ein Projekt mit Profibus realisiert haben und somit keinerlei Know-How über vorschriftsmäßige Installation vorhanden ist... oder getreu dem Motto "wird schon gut gehen"

@Larray Laffer:
An diesem Punkt werden wir als erstes mal versuchen anzusetzen.

Wenn der Elektriker sagt, dass die Verkabelung des Profibus an sich einwandfrei ist, muss ich ihm das erstmal glauben. Ist auch nicht meine Aufgabe, das zu überprüfen.
Die Leute wollen ja auch einen Repeater einbauen... mal sehen, was das bringt.

Die Installationsrichtlinie von der PNO werde ich den Leuten auch mal vorlegen... ist sehr gut beschrieben! Ich hab beim Lesen auch einiges dazugelernt :D
 
Messen hilft

Wenn der PROFIBUS bei diesen geringen Baudraten nicht läuft, liegt definitiv ein gravierendes Problem mit der Busphysik vor. Wahrscheinlich einfach behebbar, wenn es denn lokalisiert werden kann. Schnell und einfach und geht das mit dem o.g. PB-T3. Mit diesem kann auch ein Prüfprotokoll erstellt werden, welches eigentlich Pflicht bei PROFIBUS-Installationen sein sollte. Alternativ die Einzelmessungen mit Oszilloskop und Multimeter, wobei die sichere Interpretation der Messergebnisse viel Wissen und Erfahrung voraussetzt. Der Einsatz von Repeatern würde das vorliegende Problem evtl. "kaschieren", aber nicht beheben. Dies ist nicht optimal im Sinne der langfristigen Anlagenverfügbarkeit.

Mit geringer PROFIBUS-Erfahrung würde ich einen spezialisierten Dienstleister kommen lassen, der das Problem findet und sauber dokumentiert, so dass am Ende alles der verantwortlichen Firma in Rechnung gestellt werden kann.
 
Kunde

Hallo Jogger,

schön zu sehen das Du dich um das Thema bemühst.
Es ist wohl etwas Aufklärung seitens des " doofen und geizigen Installateurs " notwendig.

Das Projekt ist geplant von einem Ingenieurbüro die sehr viel für den Senat Berlin planen. Über die Fähigkeiten
des Planers kann ich nur mutmassen.

Das Projekt war eine beschränkte Ausschreibung, gerichtet an sechs Firmen ( Installateure ) von denen nur einer abgegeben hat. Wir.

Die Ventile mit DP Ansteuerung wurden von eine Tiefbauunternehmen geliefert und montiert. Kabelgräben
ausgehoben und verfüllt dito ( ohne absanden, ohne Kies
mit dem vorhandenen Erdreich ). Es wurden Bedenken gegen die Ausführung angemeldet...hat keiner reagiert.

Jetzt ist das Kind im Brunnen bzw. Schacht.

Da die Anlage nicht läuft, wird kostenseitig alles
an uns zurückgegeben da es ja unser Part ist das Ganze
zum laufen zu bekommen. Denn es haben ja Alle alles richtig gemacht. Ein Spezi der Firma XY mit PBT3
einzufliegen kostet 1250,- netto plus Spesen ( 100,- Euro die Stunde Reisezeit + 0,50 pro Kilometer ) aus München kommt da was zusammen. Da es sich bei diesem Betrag um den kalkulatorischen Gewinn vor
Gemeinkosten des Gesamtprojektes handelt versuchen wir natürlich jetzt " irgendwie " das Ganze " unkonventionell zum laufen zu bekommen.

Zum Verständis. Kalkulatorischer Stundenlohn Elektriker
in Berlin meist unter 20,- Euro.

Und noch etwas. Wer denkt den als Aussenstehender das ein verkabeltes Bussystem so besch....sensibel ist !?
Da funktioniert ja jedes 19,95 PMM Funkgerät besser.


Der " Verstärker " von Helmholz benötigt im übrigen keine zusätzliche Spannungsversorgung, hat aber nur IP20, so das er ggf. in ein IP 68 Gelgehäuse eingebaut werden muss.

Als Auftragnehmer bzw. in diesem Fall " Opfer " würde ich mich sehr über Hilfestellung aus dem Forum freuen. Wer mal mit dem Senat gebaut hat darf ruhig Mitleid haben ;-)

Dank und Gruß
 
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Na, da haben wir jetzt gleich beide "Sorgenkinder" am Start ...:rolleyes:

@Ich68:
Ich denke, zu dem Thema Profibus mit den potenziellen Fehler-Möglichkeiten in diesem Projekt ist bereits das Wichtigste gesagt. Vielleicht versucht ihr euch mal daran ...
Der Profibus ist übrigens beileibe nicht sensibel - hat aber seine Spielregeln, wie jedes "technische Ding". Wenn ich einen PWM-Sender in einen Blechkasten einbaue, dann kommt da warscheinlich übertragungstechnisch auch nicht mehr viel dabei herum ... also auch ein Sensibelchen ...

Gruß
LL
 
Danke

Danke Larry ,

damit ist die Kuh noch nicht vom Eis, aber es beruhigt ;)

Hat Larry den evt. so ein Analysetool ? Da könnte man doch wenigstens das Problem eingrenzen. Mit gefällt die Sache mit dem Repeater auch nicht weil ich Pfusch nicht mag, aber soweit ich mich erinnere versendet Helmholz
das Ding auch auf Probe. Wenn es funzt zahlt man es und wenn nicht geht es zurück. Sehr feiner Zug vom Hersteller.

Was ist eigentlich mit dem Potenzial. Der Schirm liegt ja auf Masse. Die Antriebe sind an alte Gussrohre angeflanscht. Es kann also sein das diese keine elektrische Verbindung untereinander haben. Wie störend ist das den ?

Von einer 19,95 Quäke erwarte ich eigentlich nicht das sie funktioniert in einer Blechdose. Aber wenn man so ein paar tausender in der Erde versenkt....
das ist so als wenn man sich ein neues Auto kauft und nach Auslieferung gesagt bekommt " also auf die Autobahn...neeeehhhh, daß geht nicht " :confused:

Klar bin ich schuld...aber hilft jetzt auch nix.
 
Hat Larry den evt. so ein Analysetool ? Da könnte man doch wenigstens das Problem eingrenzen...

Nein, habe ich nicht. Bisher habe ich "meine" Bus-Fehler noch immer mit überlegen herausgefunden ... Manchmal mußte ich allerdings auch etwas länger "überlegen" ... ;)

Die Schuldfrage ist hier (glaube ich) nicht so das Thema. Es muss laufen !

Mein erster Ansatz wäre die Sache mit dem Bus-Abschluß. Eine Einkopplung von Störungen kann meiner Ansicht nach erst erfolgen, wenn irgend etwas angesteuert wird. Entscheidend ist im Moment zunächst, dass der Bus läuft und das alle angeschlossenen Stationen beim Master zu sehen sind.

Ansonsten kam hier auch schon der Vorschlag, zunächst alle angeschlossenen Stationen bis auf die Letzte abzuklemmen um Sicherzustellen, dass der Strang selbst in Ordnung ist. Das wäre mein zweiter Schritt.
Danach von hinten nach vorn alle anderen Stationen mit dran bringen ...

Gruß
LL
 
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Gulli

Welchen Einfluß hat eigentlich allein eine unsaubere 230V Netzversorgung an der Steuerung ? Könnten hier, durch laufende Maschinen im Netz,
Störungen verursacht werden ?
 
... zu dem Thema hatten sich Zottel und Sarek schon "durch die Blume" geäußert ... Grundsätzlich ist da nichts auszuschließen ... aber wie sieht es denn aus mit "Betrieb nur Profibus" ohne Aktionen auszulösen ? Kriegst du mittlerweile Kontakt zu ALLEN Busteilnehmern ?
 
Was heisst unsauber?
Fällt ganz aus oder geht auf 210V zurück?
Die CPU wird mit 24V Versorgt, was habt Ihr für ein Netzteil?

Aber natürlich, ohne vernünftige Spannung kann keine elektrische Anlage richtig arbeiten.

Gruss
Audsuperuser
 
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