Profibusteilnehmer (ET200M) fällt sporadisch aus

[Betriebselektriker28]

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Hallo zusammen,

wir haben seit einiger Zeit ein Problem mit einer Anlage.
Bei dieser verliert Eine ET200M Station mit Profibusadresse 27 immer wieder sporadisch und für kurze Zeit (einige Sekunden) die Verbindung zum Profibus.

Insgesamt sind 22 Teilnehmer an diesem Strang, aber nur dieser eine macht Probleme
Die Anlage ist 19 Jahre alt und hat eine S7-414 3DP CPU

Was wurde bisher unternommen:
-ET200 DP Anschaltung erneuert
-Stecker am letzten Teilnehmer erneuert (wegen dem Abschlusswiderstand)
-Profibusstecker am betreffenden Modul erneuert

Heute:
-I/O Karten der Station erneuert

Der Teilnehmer sitzt mitten im Bus, daher glaube ich eigentlich nicht an ein grundsätzliches Problem mit der Verkabelung...?

Hat jemand so etwas schon mal gehabt? Irgendwelche Ideen was wir noch versuchen könnten?

Danke für eure Zeit!

Bustopologie:

 

[DeltaMikeAir]

Irgendwelche Ideen was wir noch versuchen könnten?

-Spannungsversorgung prüfen ( Geht die evtl. über irgendwas geschaltenes/gestecktes...? ). Knickt die Spannung bei bestimmten Situationen/Funktionen ein? Generell die Höhe der Spannung geprüft?

-I/O Karten der Station erneuert

Rückwandbusstecker mit getauscht?

 

[Larry Laffer]

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Mein erster Ansatz wäre hier auch die Spannungsversorgung. Ganz generell solltest du sicherstellen, dass hier 22,5 V nicht unterschritten werden können. Da du schreibst, dass die Anlage so schon sehr lange läuft wäre auch der Wechselspannungsanteil (wenn es ein konventionelles Netzteil ist) ein Thema - die Glättungskondensatoren halten auch nicht ewig ...

Wie lang ist der Strang insgesamt ? Hast du ggf. Repeater im Einsatz ? Falls Ja dann auch hier mal dasselbe checken mit der Spannungsversorgung ...

 

[Thomas_v2.1]

Ich hatte vor ein paar Wochen einen ähnlichen Fall, wo ein Profibusteilnehmer mitten im Strang sporadisch ausgefallen ist. Ich habe erst mit einem Oszilloskop gemessen, Terminierung und Pegel geprüft, dabei waren aber keine Auffälligkeiten feststellbar. Mit einem normalen Oszilliskop ist das aber sehr schwer bis fast unmöglich, direkt die Pegel jedes Teilnehmers zu überprüfen.

Damit die Anlage läuft habe ich dann erst die Anzahl der Fehltelegramme auf 3, und da weiterhin Ausfälle zu verzeichnen waren, auf 5 erhöht. Zumindest lief die Anlage dann erst einmal. Zur weiteren Analyse des Fehlers haben wir uns dann zur Beschaffung eines entsprechenden Messgerätes entschieden (Indu-Sol). Das habe ich dann an die Anlage gehängt und gemessen, scheint alles Ok. Das Gerät kann man dauerhaft am Bus mitlaufen lassen, da habe ich dann getan und in der Übersicht die Fehlertelegramm-Zähler mitlaufen lassen. Zumindest konnte ich dann feststellen, dass wenn ein bestimmter FU läuft, die Fehlertelegramme hochzählen. Die Verkabelung an dem FU geprüft, und gesehen, dass die Motorzuleitung über Klemme, und von Klemme zum FU über ungeschirmte Einzeladern geht, und direkt im gleichen Kanal das Profibuskabel 3 mal hin und her geht (Anlage wurde mehrfach erweitert). Wir haben dann diese eine Leitung erstmal aus dem Kanal geholt und Motorzuleitung mit einem geschirmten Kabel aufgelegt, Problem war weg.

Zudem konnte man mit dem Messgerät dann sehen, dass der Pegel des Teilnehmers der ausfällt generell sehr niedrig ist, und dass es wohl nur zufällig war, dass genau dann immer dieser eine Teilnehmer ausgefallen war. Das ist ein Asi-Master von B+W gewesen, von dem auch noch ein zweites Gerät im Einsatz ist, das ebenfalls geringe Pegel aufweist. Scheint also eher ein generelles Problem bei diesen Geräten zu sein.

Ich habe zumindest daraus mitgenommen, dass es ohne so ein entsprechendes Messgerät sehr schwer ist so einem Fehler auf die Spur zu kommen, ohne auf gut Glück diverse Dinge auszutauschen. Und auch so ein Messgerät ist nicht selbsterklärend, man muss sich schon mit der Funktion des Profibus im Detail auseinandersetzen, um entsprechend analysieren zu können. Wenn ein Oszilloskop zur Verfügung steht, kann man damit natürlich auch einmal messen und prüfen ob man schon generelle Fehler wie fehlerhafte Abschlusswiderstände sieht. Mehr kann man damit aber wirklich nicht analysieren.

 

[rlw]

Ich habe zumindest daraus mitgenommen, dass es ohne so ein entsprechendes Messgerät sehr schwer ist so einem Fehler auf die Spur zu kommen, ohne auf gut Glück diverse Dinge auszutauschen. Und auch so ein Messgerät ist nicht selbsterklärend, man muss sich schon mit der Funktion des Profibus im Detail auseinandersetzen, um entsprechend analysieren zu können. Wenn ein Oszilloskop zur Verfügung steht, kann man damit natürlich auch einmal messen und prüfen ob man schon generelle Fehler wie fehlerhafte Abschlusswiderstände sieht. Mehr kann man damit aber wirklich nicht analysieren.

Diese Analyzer sind ein muss bei der Fehlersuche. Viele Profibus- Teilnehmer " altern " auch im laufe der Zeit , dann ist es u.U . notwendig die
Zeiten " warten auf Antwort " " Ausklingzeit" usw. zu verändern.

 

[JesperMP]

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Ich wurde die Erdung und Potentialausgleichsverbindungen checken.

Damit die Anlage läuft habe ich dann erst die Anzahl der Fehltelegramme auf 3, und da weiterhin Ausfälle zu verzeichnen waren, auf 5 erhöht.

+1
Habe ich auch gemacht um eine Anlage mit Profibusprobleme in Gang zu halten.

Ich habe zumindest daraus mitgenommen, dass es ohne so ein entsprechendes Messgerät sehr schwer ist so einem Fehler auf die Spur zu kommen, ohne auf gut Glück diverse Dinge auszutauschen

+1
Bei mir hat ein Profitrace geholfen.
edit: Wenn man ein Analyzer nicht kaufen will, kann man es mieten.

 

[Thomas_v2.1]

Bei mir hat ein Profitrace geholfen.
edit: Wenn man ein Analyzer nicht kaufen will, kann man es mieten.

Profitrace hatten wir auch ein Angebot, aber der war etwas teurer und die Topologieerkennung musste man dazukaufen. Außerdem sah es zumindest im Handbuch so aus, als sei die Oberfläche nur in englisch, wollte der Endkunde nicht. Aber ich meine die Dokumentation war etwas besser, bei Indu-Sol ist das schon recht dürftig. Also nicht was das Programm selber angeht, sondern wie man hier sinnvoll bei der Fehlersuche vorgeht. Das muss man sich selbst erarbeiten. Ich glaube von der Funktionalität selber unterscheiden diese sich nicht großartig.

Man kann sich auch Dienstleistung zur Fehlersuche kaufen, aber wenn man eine Anlage betreibt die in die Jahre gekommen ist, ist es meiner Meinung nach sinnvoller so ein Gerät selber zu haben und sich dann darin einzuarbeiten.

 

[Hans-Ludwig]

Hallo Zusammen,
Fehler folgen einer ganz strengen Logik. Zuerst ist die die Frage zu klären, worüber kommt die Störung. Schirm oder 24 VDC. Dazu hilft Dir das Log Buch der SPS. Steigt der Slave im ms Bereich (10 bis 100) aus, so kommt vermutlich die Störung über den Schirm. Ist es ein Neustart mit sek. so kommt die Störung über die 24 VDC. In beiden Fällen kann man auf die schnelle einen Ferrit setzen.
Es kann auch auch eine Überlast eines Verbrauchers sei. Den zu finden helfen kleine Halbleitersicherungen zum Beispiel von LittelFuse.
Wie die anderen schon sagen kann es natürlich weitere Ursachen haben, wie die Antriebstechnik, ESD Entladungen, Schaltvorgänge usw. Dazu ist die Zuordnung zum Prozess wichtig. Da helfen die handelsüblichen Tester nur bedingt weiter, da die USB einen Zeit Versatz mit sich bringt.
Hier hilft unser P-QT 10 weiter der in dem Augenblick der Störung ein Hup Geräusch sendet, wenn also der Fehler auftritt. Mit dem findest Du neben Wackelkontakten z.B. auf der 24 VDC auch die Fu und die Schaltvorgänge.
Schau Dir die Filme im Netz dazu an.
Wenn alles nicht hilft so helfen wir auch gerne persönlich vor Ort.
Viel Glück bei der Suche.

 

[Betriebselektriker28]

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-Spannungsversorgung prüfen ( Geht die evtl. über irgendwas geschaltenes/gestecktes...? ). Knickt die Spannung bei bestimmten Situationen/Funktionen ein? Generell die Höhe der Spannung geprüft?


Rückwandbusstecker mit getauscht?

Im selben Schrank ist noch eine ET200 mit der selben Versorgung hier keine Probleme. Geht nur über Klemmen, wird nicht geschaltet.
Rückwandbusverbinder haben wir mitgetauscht.

Mein erster Ansatz wäre hier auch die Spannungsversorgung. Ganz generell solltest du sicherstellen, dass hier 22,5 V nicht unterschritten werden können. Da du schreibst, dass die Anlage so schon sehr lange läuft wäre auch der Wechselspannungsanteil (wenn es ein konventionelles Netzteil ist) ein Thema - die Glättungskondensatoren halten auch nicht ewig ...

Wie lang ist der Strang insgesamt ? Hast du ggf. Repeater im Einsatz ? Falls Ja dann auch hier mal dasselbe checken mit der Spannungsversorgung ...

24.2V liegen an, laut Hand-Oszi auch sauber. Keine Repeater...
Länge ist schwer zu sagen, vielleicht 50 Meter? Maximal...

Fehler folgen einer ganz strengen Logik. Zuerst ist die die Frage zu klären, worüber kommt die Störung. Schirm oder 24 VDC. Dazu hilft Dir das Log Buch der SPS. Steigt der Slave im ms Bereich (10 bis 100) aus, so kommt vermutlich die Störung über den Schirm. Ist es ein Neustart mit sek. so kommt die Störung über die 24 VDC. In beiden Fällen kann man auf die schnelle einen Ferrit setzen.
Es kann auch auch eine Überlast eines Verbrauchers sei. Den zu finden helfen kleine Halbleitersicherungen zum Beispiel von LittelFuse.
Wie die anderen schon sagen kann es natürlich weitere Ursachen haben, wie die Antriebstechnik, ESD Entladungen, Schaltvorgänge usw. Dazu ist die Zuordnung zum Prozess wichtig. Da helfen die handelsüblichen Tester nur bedingt weiter, da die USB einen Zeit Versatz mit sich bringt.
Hier hilft unser P-QT 10 weiter der in dem Augenblick der Störung ein Hup Geräusch sendet, wenn also der Fehler auftritt. Mit dem findest Du neben Wackelkontakten z.B. auf der 24 VDC auch die Fu und die Schaltvorgänge.
Schau Dir die Filme im Netz dazu an.
Wenn alles nicht hilft so helfen wir auch gerne persönlich vor Ort.
Viel Glück bei der Suche.

Der letzte Ausfall dauerte z.b. 300ms
Wie meinst du "Überlast eines Verbrauchers"? Generell eines 24V Verbrauchers, oder zb etwas was an einer der I/O Karten angeschlossen ist?

Ich hatte vor ein paar Wochen einen ähnlichen Fall, wo ein Profibusteilnehmer mitten im Strang sporadisch ausgefallen ist. Ich habe erst mit einem Oszilloskop gemessen, Terminierung und Pegel geprüft, dabei waren aber keine Auffälligkeiten feststellbar. Mit einem normalen Oszilliskop ist das aber sehr schwer bis fast unmöglich, direkt die Pegel jedes Teilnehmers zu überprüfen.

Damit die Anlage läuft habe ich dann erst die Anzahl der Fehltelegramme auf 3, und da weiterhin Ausfälle zu verzeichnen waren, auf 5 erhöht. Zumindest lief die Anlage dann erst einmal. .....

Wo stellt man das ein? In der Hardware? Netpro?

Danke für eure zahlreichen Tips, bin gerade ziemlich am Ende mit meinen Ideen.

 

[JesperMP]

Wo stellt man das ein? In der Hardware? Netpro?

Verwendest du STEP7 V5 ?
In die Hardwre Konfiguration von die Profibus Master (die S7-400 CPU), musst du die Eigenschaften von das Profibus Netzerk öffnen, und die Busparameter öffnen.
Die Busprofil muss auf 'Benutzerdefiniert' umgetsellt werden. Dann kannst du den Parameter 'Retry Limit' von 1 auf 3 oder 5 erhöhen.
(nennt sich vielleicht 'Wiederholungen' oder sowas in ein deutschsprachiche STEP7).

 

[Hans-Ludwig]

Der letzte Ausfall dauerte z.b. 300ms
Wie meinst du "Überlast eines Verbrauchers"? Generell eines 24V Verbrauchers, oder zb etwas was an einer der I/O Karten angeschlossen ist?

Bitte mehrere betrachten. Es scheint mehr in Richtung Schirmstrom zu laufen. Bitte mal den Schirmstrom messen und eventuel den Schirm an der Baugruppe erden.

 

[Blockmove]

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Ich schließ mich da mal Hans Ludwig an.
Bei der ET200M hatte ich auch schon Probleme mit Schirmstrom / Potentialausgleich.
Zusätzlich würde ich mir den Feldbusknoten mal davor genauer anschauen. Wir hatten mal ähnliche Probleme mit nicht sauber geerdeten Murr Cube67. Die Fehler traten auch erst nach Jahren auf.

 

[Betriebselektriker28]

Bitte mehrere betrachten. Es scheint mehr in Richtung Schirmstrom zu laufen. Bitte mal den Schirmstrom messen und eventuel den Schirm an der Baugruppe erden.

Wie misst man denn den Schirmstrom?
Grundsätzlich weiß ich natürlich wie man Ströme misst, aber mir fehlt gerade die Fantasie wie ich das am besten bei einem DP Stecker mache?

Ich schließ mich da mal Hans Ludwig an.
Bei der ET200M hatte ich auch schon Probleme mit Schirmstrom / Potentialausgleich.
Zusätzlich würde ich mir den Feldbusknoten mal davor genauer anschauen. Wir hatten mal ähnliche Probleme mit nicht sauber geerdeten Murr Cube67. Die Fehler traten auch erst nach Jahren auf.

Davor ist eine Festo Busanschaltung...Typ: CP FB13
Schau ich mir am Montag an.

Ihr denkt also wenn ich den Schirm extra auf eine Erdungsschiene lege, könnte dass etwas bewirken?
Wird der Schirm nicht über den DP Stecker geerdet?
Würde es zum Testen auch reichen den Schirm mit einer Litzenader zu umwickeln und an einer Erdungsklemme anzuschließen?

 

[DeltaMikeAir]

Wie misst man denn den Schirmstrom?

Mit einer ( geeigneten ) Strommesszange direkt am Kabel.

 

[Blockmove]

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Mit einer Strommesszange direkt am Kabel

Und zwar nicht nur am betroffen Teilnehmer
Bei Profibus gibt es nahezu nichts was es nicht gibt.
Wenn die Anlagen alt werden, dann hast du Oxidation, Schirm nicht mehr sauber im Stecker, durch Vibration ausgelutschte Kontakte, nicht passende Spannungspegel, …
Und da es ein Bus ist, heißt es eben, dass der Fehler wo ganz anders sein, als wo er sich zeigt.

 

[rlw]

Wie alt sind die Busstecker?
Alles vor 2009 war schlecht. Erst ab 2009 hat Siemens die Schiebeschalter mit Goldkontakten ausgerüstet.

 

[Betriebselektriker28]

Mit einer ( geeigneten ) Strommesszange direkt am Kabel.

Hab sogar genau die selbe...dachte nicht dass da so hohe Ströme fließen die sich damit messen lassen? AC oder DC?
Was genau meinst du mit geeignet?

Wie alt sind die Busstecker?
Alles vor 2009 war schlecht. Erst ab 2009 hat Siemens die Schiebeschalter mit Goldkontakten ausgerüstet.

2004 schätze ich mal, allerdings haben wir den letzten am Bus und den betreffenden Teilnehmer erneuert...
Die anderen noch nicht.

 

[rlw]

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Ich kann mir vorstellen, dass du mit den 8 DKC auch ein Problem hast/bekommen wirst. Die kleinen sibernen Parametriermodule
sind nach einigen Jahren Erschütterungsempfindlich und können dann mit einem "Klopftest" reproduzierbar den Bus zum Absturz
bringen.

 

[Blockmove]

2004 schätze ich mal, allerdings haben wir den letzten am Bus und den betreffenden Teilnehmer erneuert...
Die anderen noch nicht.

Wenn Erdung und Schirmstrom auszuschließen sind, dann sind es in 90% die Stecker bei alten Anlagen.
Der Klopftest ist übrigens ein guter Tipp.
Auf jeden Stecker einige Sekunden mit dem Schraubendrehergriff klopfen.
Also nicht nur 3-4mal.

Bei sporadischen, unklaren Fehlern lass ich meist den ganzen Bus (Verkablung und Stecker) neu machen.
Und zwar von jemand der eine Montageanleitung von einem Stecker lesen und verstehen kann.
Die Längenangaben sind nicht ohne Grund da

 

[rlw]

Ich mach das Klopfen in Verbindung mit einem Profitrace und sehe mir die Anzahl der Telegrammwiederholungen
für die einzelnen Slave an.
Alternativ kann auch die Anzahl der retrys auf 1 gesetzt werden ( ist Standard bis 1,5 Mb) , entferne die Fehler OBs
und lass die CPU durch Klopfen in stop gehen.