Profibus: HELA systemet fallerar p.g.a. en "oviktig" kabel!?

PIC, AVR, Arduino, Raspberry Pi, Basic Stamp, PLC mm.
Profijetfighter
Inlägg: 1
Blev medlem: 11 oktober 2019, 19:41:37

Profibus: HELA systemet fallerar p.g.a. en "oviktig" kabel!?

Inlägg av Profijetfighter »

Hej allesammans!

Jag är ny här på forumet, men är tacksam att det finns och skulle behöva svar på en fråga som grämer mig något otroligt.

Det är som såhär: På kneget har vi ett system med ett gäng sensorer som mäter lite olika ämnen i bassänger. Sensorerna är kopplade med dubbeltrådiga- skärmade signalkablar till en kontrollmodul med terminal via ett antal signalförstärkare. Vidare från kontrollmodulen skickas paketen till en PLC och vidare till SCADA-systemet enligt Profibus DP protokollet.

Så alltså SCADA -> PLC -> Kontrollmodul/terminal -> fyra separata signalkablar ut till X-antal signalförstärkare (stjärnstruktur) -> X-antal sensorer.

För ett par dagar sedan såg jag i SCADA-systemet att sensorerna dog och vaknade titt som tätt. Allt kunde se jättebra ut i en halvtimme, sen dog de, en efter en. Sen kom de tillbaka lika plötsligt igen osv. Så höll det på - och hade nog gjort än i dag om jag inte gått iväg till terminalen och börjat felsöka - vilket jag gjorde.

Väl där beter sig systemet som man hade kunnat förväntat sig från SCADA-kurvorna. Kontrollenheten ser inte alla sensorer, tonvis av felmeddelanden och larm om dåliga anslutningar, saker som inte känns igen, vi befinner oss tydigen utanför mätområden på sensorer jag inte skapat, hela den grejen. Allt strul gör det omöjligt för mig att exportera någon typ av logg så jag vet inte vad som larmade först. Efter många timmar ger jag tillslut upp och börjar koppla bort en signalkabel i taget från kontrollenheten och vips så fungerade resten precis som vanligt. Så jag fortsatte att halvera den grenen tills jag kunde utesluta allt som felorsak förutom: en liten ynka signalkabel mellan en sensor och en signalförstärkare på slutet av den grenen. Alltså inte ut från kontrollenheten eller någon av "huvudsignalkablarna", utan längst ute på kanten.

Jag ringer leverantören och frågar hur det kan vara möjligt och enligt dem så är det fullt möjligt, än dock ovanligt att sånt här sker när man använder fältbuss för kommunikationen. Men mer gick han tyvärr inte in på det.

Jag måste understryka att felsökningen tog långt mycket mer tid än vad som var roligt. Men det väckte även frågan i mig, så efter en del efterforskning så fattar jag att det inte alltid är lätt att kommunicera med 20 sensorer genom, i princip, två trådar.

Men vad gjorde egentligen den där signalkabeln ute på kanten som kunde störa ut hela systemet på kanske - 20 sensorer? Finns det något sätt att undvika att det händer igen tror ni? Alla kunskap och tips välkomnas med öppna armar! Säg bara till om jag missat nämna någon viktig info så återkommer jag med den.

Försöker bifoga en bild här som visar på ett ungefär hur systemet är uppbyggt och var felet fanns (röd pil).



Bild

Tacksam för svar!
Med vänlig hälsning
Profifighterjet
Användarvisningsbild
mrfrenzy
Co Admin
Inlägg: 14850
Blev medlem: 16 april 2006, 17:04:10

Re: Profibus: HELA systemet fallerar p.g.a. en "oviktig" kab

Inlägg av mrfrenzy »

Vad är det för märke och modell på din "Kontrollmodul"?
Det verkar som det antingen är en hubb eller bara en ren parallellkoppling av bussarna däri.

Hade den vart mera lämpligt vald (och därmed dyrare) så hade bara en gren dött vid fel på en sensorkabel.
Användarvisningsbild
JimmyAndersson
Inlägg: 26308
Blev medlem: 6 augusti 2005, 21:23:33
Ort: Oskarshamn (En bit utanför)
Kontakt:

Re: Profibus: HELA systemet fallerar p.g.a. en "oviktig" kab

Inlägg av JimmyAndersson »

”För ett par dagar sedan såg jag i SCADA-systemet att sensorerna dog och vaknade titt som tätt.”

Det ringer en klocka hos mig...
Uppstod felet då, eller hade du inte koll på det tidigare? (Dvs, började sensorerna dö helt plötsligt, eller hade det hänt tidigare?)

Jag funderar även på samma som Mrfrenzy
Nerre
Inlägg: 26700
Blev medlem: 19 maj 2008, 07:51:04
Ort: Upplands väsby

Re: Profibus: HELA systemet fallerar p.g.a. en "oviktig" kab

Inlägg av Nerre »

Det där är ju ett generellt problem med alla "busslösningar". En enda enhet kan slå ut hela bussen.

Det var ju t.ex. samma sak med gamla ethernet på koax, en oterminerad öppen T-koppling (för att nån bara kopplade bort en dator) kunde slå ut alltihop.

Lite osäker på om det blev bättre med partvinnat och hubar, tror inte att hubarna hade så mycket intelligens att de kopplade bort en port som var "knas".

Man har ju samma problem med t.ex. radioöverföring, om en enhet får spatt och sänder hela tiden så blockerar den kanalen.
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26139
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Aabenraa, Danmark

Re: Profibus: HELA systemet fallerar p.g.a. en "oviktig" kab

Inlägg av Icecap »

Det är inte alls omöjligt att en underenhet/hub tar mot t.ex. några ingånger med t.ex. 4-20mA funktion.
Men det är ganska sällan att de har en komplett separat kanal med förstärkare osv. Vanligen är nog att de multiplexas, iaf. vid inte helt dyra enheter.

Detta medför att en av kablarna i sensorerna "måste" vara kopplat ihop med alla andra sensorer i den hub - och tänker vi sedan att det sker en avledning på denna ihopkopplade ledare i EN enhet kommer detta att påverka alla andra i hubben såklart.

Men när signalerna är bytt från analoga till digitala och det kommunikeras med hubbarna må totalutfallet bero på att en sensor har fel värde varför ALLA räknas som fel - vilket är ett programmeringsfel i SCADA-delen.

Jag kan förstå att processen kan gå i skyddsläge om en sensor fallerar men då ska det komma en loggning om att en given sensor/hub ger trasiga värden.
Glycol79
Inlägg: 319
Blev medlem: 1 juli 2013, 12:27:45
Ort: Jonstorp

Re: Profibus: HELA systemet fallerar p.g.a. en "oviktig" kab

Inlägg av Glycol79 »

Jag hade ett liknande problem fast i ett stort passagesystem. Vid vissa specifika tider gick hela bussen ner någon minut och massa konstiga saker hände i systemet.
Mätte med oscilloskåp på bussen och såg att vid de tillfällen systemet gick ner så sända något konstant på bussen så inga andra enheter kunde snacka. Tog veckor att sporadisk felsöka då jag bara kunde mäta vid de kända tidpunkter systemet gick ner. Trodde det var mjukvarufel i någon av Noderna. Men det visade vara fel på en transceiver i en Nod. Vid tidpunkterna systemet gick ner så ger någon form av synkronisering av Nodernas minne. Efter varje längre svar så hängde den sig hög vilket gjorde att inga andra hördes på bussen. Efter ett tag startade Noden om och så höll det på.

Så ett väldigt litet fel kan verkligen ställa till det på saker som ligger på samma busskabel i många olika system.

I TS fall vet jag inte exakt hur det funkar. Men jag tänker att något liknande sker. Något är trasigt och rapar ur sig en massa skräp som sedan klabbar till det för alla deltagare på bussen.
Användarvisningsbild
mrfrenzy
Co Admin
Inlägg: 14850
Blev medlem: 16 april 2006, 17:04:10

Re: Profibus: HELA systemet fallerar p.g.a. en "oviktig" kab

Inlägg av mrfrenzy »

Det finns en anledning till att man går över till switchade nät både i industri och passersystem.
Elman
Inlägg: 283
Blev medlem: 21 januari 2017, 12:41:55

Re: Profibus: HELA systemet fallerar p.g.a. en "oviktig" kab

Inlägg av Elman »

Oskärmad kablar brevid kablar från frekvensomriktare kan störa rs485 busslingor mm , typ oskärmad givarkabel kan föra in störningar i skärmade skåp

Prova att sätta på en ferrit kärna på störd kabel finns öppningsbara på Kjell bla för 35pix har gjort under för mig. Sen skall kabelns skärm jordas direkt när den kommer in i styrskåpet . På en profibus skala av höljet jorda skärmen direkt och inte bara anslut kontakten 1meter in i ev styrskåp

Sen gillar vissa moduler inte att man läser för många värden samtidigt . Körde själv en rs485/IP omvandlare bara för slippa röda läsvärden som blev error ,omvandlaren fungerade som en proxy ingen praktisk skillnad men slapp röda siffror som blippade upp ibland i driftbilden. Kund nöjd .
xxargs
Inlägg: 10183
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: Profibus: HELA systemet fallerar p.g.a. en "oviktig" kab

Inlägg av xxargs »

Hade man bestämt sig redan från början att all signalering skall vara AC-kopplad så hade man kunna sluppit mycket av de bekymren som tex. att en nod bestämmer sig att hålla sin driver aktiv medans den hängt sig tills watchdogen efter en viss tid startar om det hela etc.

Med AC-koppling hade man kunnat isolera systemen galvaniskt på helt annat sätt - de enklaste med seriekondingar (som tex. SATA-bussen, tror även PCIe också är AC-kopplad) och mer avancerad tex. använda massproducerade ethernet-transformatorer i en eller flera led.

De som designade Ethernet tänkte faktiskt på sådana saker redan i design-fasen även om inte allt löstes - men man förstod sådana saker som signalering med kanalkodning som klarade AC-koppling (Manchester-kodning var väl den första modulationen i Ethernet då den är DC-neutral på bitnivå och går att klocka direkt på signalen) och nödvändigheten att köra genom trafos, då att koppla ihop en massa datorer med olika jordar galvaniskt via signalkabel och signalering som är beroende av DC-nivåer i en fastighet funkar helt enkelt bara inte.

med andra ord designa med en ide att alla sändningar/beläggning måste ha en begränsad energimängd som gör att det bara kan vara aktivt en kort stund och sedan måste det göras saker för att 'fylla på' igen innan en ny sändning som en förhoppningsvis en hängande/kraschande system inte klarar av. - att ha en seriekonding i en logik-lina är första steget - då kan en konstant hög utgång från en krachande logik bara hålla nivån på ingången en kort stund (på tex. transmitter-pinnen i en RS485) och måste bli låg en stund för att ladda ur kondingen innan den kan skicka en ny aktivering etc.

kort sagt det är den typen av tänk man måste ha i alla led om man skall ha system som inte häger sig totalt bara för att en del i det hela inte sköter sig som det skall.
Formax51
Inlägg: 75
Blev medlem: 30 april 2013, 18:56:19
Ort: Umeå

Re: Profibus: HELA systemet fallerar p.g.a. en "oviktig" kab

Inlägg av Formax51 »

ProfiBus
ja.. kräver mycket av installation.. man måste vara noggrann .. har man har en jord (PUS) som följer med hela vägen från matningspunkt till (slutstation) annars så kommer man att få problem.. om inte bussen är väldigt kort.. (typ ett par meter) Det är viktigt att skärmen på buss kabeln är jordad vid varje in/utgång samt att medföljande PUS jord är ansluten till samma skena.... fuskar man kommer det bara att resultera i skiiit.. tro mig.. ägnat fööör många timmar åt felsökning va detta och alltid samma åtgärd/felorsak... ingen PUS = ingen stabil funktion..
Skriv svar