De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag. Share our Vision for Automation

Transcriptie

1 De PROFIBUS, PROFINET & Share our Vision for Automation IO-Link dag 2010

2 Profibus; Stekker erin en gaan Testgereedschappen, foutzoeken en inbedrijfname John van Leeuwen SPIE Nederland BV

3 De sleutel tot een betrouwbare Profibus Voorkom problemen direct vanaf het begin Documenteer het netwerk Goedgekeurde instrumenten Kwaliteit kabel Goede installatie technieken Pre-commissioning checks Instrumenten één voor één aansluiten

4 Typische fysieke laag problemen Kortsluiting met de afscherming (naar + of draad) Verbroken aansluiting Hoog-ohmige impedantie (bijv. door corrosie) Aarding Ruis Reflectie Extra/falende termination Fout in bus voeding

5 Veldbus installatie problemen Buig radius te klein Omhoog gerichte wartel is risico voor water intrede Kabel en aardedraad voorkomen afdichting door wartel

6 Veldbus installatie problemen Kabelisolatie is te ver afgestripd

7 Veldbus installatie problemen Water intrede Veroorzaakte corrosie van draad en klemmen

8 Veldbus installatie problemen Draad uit de aderhuls getrokken

9 Preventie Gebruik het juiste installatie gereedschap! Moment schroevendraaier Aderhulsjes Draadstrippers Digitale Multimeter Speciale gereedschappen

10 Hoe ontstaan fouten? Niet volgens bus specificaties installeren te lange buskabel voor communicatiesnelheid te lange aftakkabels onvoldoende afstand tussen de deelnemers onjuiste kabel toepassen (EMC / flexibiliteit / zonlicht) te veel deelnemers per segment Corrosie bij connectoren (extra impedantie) Extra deelnemer toevoegen (parameterfout) Deelnemer verwijderen Besturingssoftware wijzigen Onjuiste DD

11 Wat kan er gebeuren in een draaiende installatie? PLC OS Programmeer fouten Productie Internet PROFIBUS on Ethernet/TCP-IP IPC OS Verbindingsfouten, reflecties, Proces draadbreuk, kortsluiting RS 485 or FO PROFIBUS DP RS 485-IS or MBP-IS PROFIBUS DP/PA? AS-Interface Foutief adres Instrument verwijderen Instrument of I/O storing 11

12 Waarom is diagnostiek nodig? De fysieke laag is kritisch! Falen kan leiden tot productieverlies of shut down Optimaliseer de beschikbaarheid van de installatie Identificeer problemen voordat het proces wordt beïnvloed Flexibiliteit Reduceer de tijd voor het opsporen Productiviteit van fouten Beschikbaarheid Veiligheid Prestaties Energie Grondstof Opslag Personeel Kapitaal Kosten Source:: Bayer Technology Services

13 Karakteristieken van goede diagnostische parameters Eenvoudig te meten Eenvoudig te begrijpen Geeft duidelijke indicatie van een probleem Elimineert mogelijke oorzaken Kan gericht actie op genomen worden

14 Discutabele diagnostische parameters Moeilijk te meten Noodzaak voor een goed opgeleid persoon om te interpreteren Complexe concepten

15 Twee methoden voor diagnostiek Constante bewaking Periodieke bewaking

16 Constante bewaking bewaak diagnostische parameters continu Diagnostiek module is verbonden met het netwerk Stuurt parameters naar een PC

17 Voor- en nadelen van constante bewaking Voordelen: Direct bewust van potentieel probleem Automatische data collectie Nadelen: Mogelijk een andere PC nodig Extra infrastructuur of extra veldbus belasting Eén bewaking punt per diagnostiek intrument Valse alarmen Hogere kosten

18 Periodieke bewaking Handmatig diagnostische parameters bewaken Gebruik een draagbaar diagnostiek instrument Verzamel een set baseline data en vergelijk de waarnemingen

19 Voor- en nadelen van periodieke bewaking Voordelen: Lagere kosten Geen valse alarmen bewaak op elk willekeurig punt Nadelen: Data handmatig verzameld Beperkt bewustzijn van de problemen Eventueel acties in het veld nodig Diagnose bericht gemist(profibus zend bericht maar 1 keer) Hou rekening met busbelasting!

20 Mix van constant en periodiek Diagnostiek module triggert een bestaand alarm circuit Neem een draagbaar instrument om de parameters handmatig te lezen

21 Overwegingen Kosten Hoe kritisch is het Veiligheid (werken in de plant, aansluiten aan netwerk in bedrijf) Beide methoden kunnen in mix toegepast worden

22 Pre-commisioning Test de installatie voordat er voeding op gezet wordt Signaal aders isolatie (Ohm meter) Terminator test (Capaciteit meter) Ader capaciteit tests (Capaciteit meter) Schakel de voeding in Sluit de veldinstrumenten één voor één aan

23 Commisioning Testen na voeding inschakeling Controleer spanning op de bus (DC Voltmeter/FBT-6) Controleer signaal integriteit (Oscilloscope/FBT-6) Controleer tijdens het aansluiten van de veldinstrumenten één voor één of de data op de juiste plek in het systeem komt.

24 Foutzoeken Het netwerk werkt niet naar behoren?! De basis aanpak is: Maak opsomming van de symptomen Herkenbare patronen? Gemeenschappelijke zaken? Eén instrument of groep? Zelfde type instrumenten, zelfde fabrikant? Verzamel data (meten is weten) Eenvoudig te meten zijn: spanning, signaalniveau, ruis, kortsluitingen en re-transmits Bepaal mogelijke oorzaken Vergelijk data met data van inbedrijfname (baseline) Inspecteer de fysieke laag op het probleem Losse connectoren of verbindingen Kabel beschadigingen Aansluitingen in veldinstrument

25 Foutzoeken in Ethernet Voeding naar switches en andere apparatuur LED s voor kabelverbinding RJ-45 pinbezetting volgens EIA/TIA 568A of 568B Kabel type en lengte (ook glasvezel) DHCP, full/half duplex, en andere instellingen IP adressen (PING) VLAN (instrumenten in dezelfde VLAN) Ports enabled Omgevingscondities (Ruis, slechte kabels.)

26 Testinstrumenten Digitale multimeter (basis parameters) Oscilloscope (specialistische kennis nodig) Bus tester (draagbaar, eenvoudig te bedienen) Bus analyser (passief luisteren en presenteren) On-line diagnostiek module (supervisie gedurende normaal bedrijf)

27 Fysieke netwerkanalyse Handheld: BT-200 (Siemens) Nettest II (Comsoft) Geavanceerd: PROFIBUS Tester PB-T3 (Softing)

28 Oscilloscopen Amplitude Reflecties Ruis EMC

29 Profibus diagnose tools ProfiTrace Is an intelligent PROFIBUS Combi-Analyzer (software). This tool can determine the quality of the network. ProfiTrace needs ProfiCore Ultra to interface with the PROFIBUS world. ProfiCore Ultra Is an external interface adapter to connect PROFIBUS and the PC/Laptop (hardware). ProfiCore Ultra makes it for PC applications possible to send or receive messages. The interface and the power supply are realized by the USB port.

30 Vragen