PROFIBUS

Profibus is een veelgebruikt communicatieprotocol in de industriële automatisering, dat zorgt voor een betrouwbare data-uitwisseling tussen machines en systemen. Het wordt vooral gewaardeerd om zijn snelheid en flexibiliteit, waardoor het geschikt is voor toepassingen zoals procesbesturing, automatisering en machinebesturing. Echter, zoals bij elk netwerk, kunnen ook bij Profibus storingen optreden. Wanneer deze storingen niet tijdig worden gedetecteerd of opgelost, kan dit leiden tot ernstige gevolgen zoals stilstand van machines, verminderde productiviteit en zelfs veiligheidsrisico’s.

In dit blog bespreken we de meest voorkomende storingen binnen Profibus-netwerken, hoe deze storingen kunnen worden geanalyseerd, en hoe RoFitronics helpt om deze problemen te voorkomen en op te lossen.

Wat is PROFIBUS?

Profibus (PROcess FIeld Bus) is een gestandaardiseerd communicatieprotocol dat wordt gebruikt om controllers (PLC’s, masters) te verbinden met sensoren en actuatoren (slaves) in automatiseringsomgevingen. Het biedt snelle, betrouwbare communicatie over een breed scala aan apparaten binnen een netwerk, en is beschikbaar in verschillende varianten zoals Profibus-DP (gebruikt in fabrieksautomatisering) en Profibus-PA (voor procesautomatisering, veelal binnen ATEX zones).

Veelvoorkomende Storingen in Profibus

Ondanks de betrouwbaarheid van Profibus komen storingen regelmatig voor, vaak veroorzaakt door fysieke problemen binnen de netwerkarchitectuur. Hieronder staan enkele van de meest voorkomende oorzaken van storingen:

1. Problemen met Bekabeling en Connectoren
   Een van de meest voorkomende oorzaken van Profibus-storingen zijn fouten in de bekabeling, beschadigde of niet goed aangesloten connectoren. Verkeerd aangesloten kabels, verkeerde routing van kabels, te lange kabels, of gebruik maken van niet conforme kabels kunnen signaalverzwakking en storingen veroorzaken. Vooral bij langere kabeltrajecten of installaties in ruwe omgevingen komt dit veel voor.
   
   
2. EMC-verstoring (Elektromagnetische Compatibiliteit)
   Elektromagnetische interferentie is een grote boosdoener in industriële omgevingen. Zware machines, elektromotoren en voedingen kunnen elektromagnetische ruis veroorzaken, die Profibus-signalen verstoren. Hierdoor kan communicatie-uitval of storingen optreden tussen netwerkcomponenten, doordat bovenop het blokgolf signaal van de Profibus communicatie een ‘vieze’ sinus komt te staan, beter bekend als ruis. Als deze ruis groot genoeg is, kan het ervoor zorgen dat de controller geen onderscheid meer kan maken tussen een 0 of 1. Het signaal is dan corrupt, een ‘retry’ wordt verstuurd maar wordt ook niet begrepen. Na een aantal keer zal de controller een busfout geven.
   
   
3. Terminatorproblemen
   Een goed getermineerd netwerk is essentieel voor een stabiele Profibus-communicatie. Storingen ontstaan vaak wanneer eindterminators ontbreken of niet correct zijn geïnstalleerd, wat leidt tot reflecties en signaalverlies in het netwerk. Reflectie betekend het teruglopen van signaal over het communicatiesignaal. Ook dit kan er toe leiden dat de controller corrupte informatie ontvangt en een busfout geeft. 
   
   
4. Verkeerde Instellingen
   De configuratie van de Profibus-apparaten speelt een grote rol in de prestaties van het netwerk. Foutieve baudrate-instellingen, onjuiste adressering, of onjuiste configuratie van slaves en masters kunnen communicatiestoringen veroorzaken. Daarbij denken veel mensen vaak hoe sneller de communicatie hoe beter het is. Vaak zien wij dan ook netwerken op 12mb/s ingesteld staan.
   Bedenk dan wel dat de marge voor fouten dan ook een stuk kleiner wordt, een netwerk moet zo snel als nodig zijn. Is het proces niet tijdkritisch verlaag dan de baudrate naar bijvoorbeeld 1.5 mb/s. Dit geeft al een grotere foutmarge en bovendien heeft de lengte van kabels, bij lagere baudrates, minder effect op het signaal. Besef dus altijd bij het veranderen van de baudrate dat deze niet alleen effect heeft op de communicatiesnelheid, maar ook effect op: storingen, reflectie & kabellengte. 
   
   
5. Verouderde of Defecte Componenten
   Zoals bij elk industrieel systeem kunnen Profibus-apparaten verouderen of defect raken. Hierdoor kunnen onverwachte netwerkuitval en communicatieproblemen ontstaan. Zeker bij ‘gedaisychainde’ netwerken 

Het Belang van netwerkanalyse

Het effectief analyseren van een Profibus-netwerk is essentieel om problemen snel te identificeren en stilstand te voorkomen. Met de juiste analysetools kunnen storingen binnen de fysieke laag, zoals bekabeling of EMC-problemen, snel worden opgespoord. Storingsanalyse richt zich vaak op:

1. Visuele inspectie:
   Storing lampjes, routing van kabels, aansluitingen van connectoren, type kabel etc… geven een eerste indicatie van de mogelijkheid tot storingen. Samen met de verhalen van de opdrachtgevers kunnen we tijdens de visuele inspectie al een beeld vormen. Deze wordt met de Signaalkwaliteit en bekabelingtesten vaak al bevestigd.
   
   
2. Signaalkwaliteit:
   Het meten van de signaalkwaliteit met behulp van in-line analyzers, kan afwijkingen detecteren die duiden op verzwakte verbindingen of EMC-invloeden. En kan deze duidelijk weergeven.
   
   
3. Bekabelingsanalyse en testen:
   Het inspecteren van kabels en connectoren op fysieke schade of verkeerde aansluiting.
   En het testen op de juiste werking van de signaaldrager en afscherming van de kabel. 

Tools voor Storingsanalyse

RoFitronics maakt gebruik van geavanceerde tools voor de diagnose van Profibus-netwerken, zoals:

1. Profitrace Profibus Analyzers:
   Hiermee kunnen we de signaalkwaliteit in-line meten en storingen in de datacommunicatie opsporen.
   
   
2. Chauvin Arnoux Aardingstang:
   Deze tool gebruiken we om bekabeling en in het bijzonder de afscherming(shield) te testen. 
   Een goede afscherming vloeit eventuele EMC af naar de aarde, en voorkomt hiermee EMC beïnvloeding op het signaal.
   De afscherming, en aarding is dus essentieel voor een gezond netwerk. 
   
   
3. Oscilloscoop: Voor een gedetailleerde analyse van de signaalgolven in het netwerk, wat kan helpen bij het identificeren van terugkerende fouten. Veel fouten hebben hun eigen beeld, en dus geeft een scopebeeld een snelle indicatie van mogelijke fouten. 

Hoe RoFitronics Helpt bij Profibus-Analyzes en Oplossingen

Bij RoFitronics zijn we gespecialiseerd in het uitvoeren van diepgaande Profibus-analyzes en het oplossen van complexe netwerkproblemen. Of het nu gaat om een incidentele storing of terugkerende netwerkproblemen, wij helpen u om deze snel en effectief op te lossen. Onze aanpak omvat:

1. Inspectie van de fysieke laag:
   We analyseren de bekabeling, connectoren en aarding om ervoor te zorgen dat de fysieke laag voldoet aan de Profibus-normen.
   
   
2. Signaalanalyse:
   Door middel van gespecialiseerde meetapparatuur controleren we de integriteit van de Profibus-signalen en detecteren we eventuele EMC-storingen.
   
   
3. Configuratie-audit:
   We controleren de instellingen van de Profibus-apparaten om ervoor te zorgen dat deze correct zijn geconfigureerd voor optimale prestaties.

Voorkom Stilstand met Regelmatig Onderhoud

Naast het oplossen van storingen, biedt RoFitronics ook preventieve diensten aan. Regelmatige inspectie en onderhoud van uw Profibus-netwerken kan problemen vroegtijdig opsporen en voorkomen dat kleine fouten uitgroeien tot grote storingen. Onze specialisten zorgen ervoor dat uw netwerk optimaal blijft functioneren, zodat uw productieprocessen ononderbroken kunnen doorgaan, en u in de lange termijn geld bespaard.

Wilt u meer weten over hoe RoFitronics kan helpen bij Profibus-storingen of preventief onderhoud? Neem vandaag nog contact met ons op voor een vrijblijvend adviesgesprek!