MAGGIO 2014
FIELDBUS & NETWORKS
94
Fieldbus & Networks
- per poter realizzare una rete con più segmenti è necessario
usare uno o più repeater a seconda del numero di segmenti che
si vogliono realizzare;
- a ciascuna estremità di un segmento deve essere installata
una terminazione attiva che abbia una impedenza fissa e nota;
- il cavo di un segmento deve essere messo a terra a ciascuno
degli estremi;
- è necessario che il cavo Profibus sia segregato e/o rispetti
certi distanze dai cavi di potenza.
I cavi impiegati devono essere cavi specifici per Profibus DP
e di tipo A, questo significa che devono avere i parametri ri-
portati in Tabella I. A questo si deve aggiungere il fatto che
la lunghezza massima dei segmenti è funzione della velocità
di trasmissione, più è veloce e più il segmento deve essere
corto. Inoltre, il segmento deve essere terminato a ciascuna
estremità con terminazioni aventi una resistenza caratteristica
e nota e tale da adattarsi all’impedenza caratteristica del cavo.
Questo permette di evitare riflessioni del segnale quando si
arriva al termine del segnale stesso.
Profibus DP: i possibili errori
I possibili errori presenti sulla rete Profibus DP possono ap-
partenere a due famiglie: errori legati al livello fisico ed errori
legati al livello applicazione. Nel primo caso, il segnale è cor-
rotto o non rispetta i limiti imposti dalla normativa Profibus. Gli
effetti principali sono che si perde la comunicazione con uno
o più device oppure la comunicazione è intermittente. Questi
errori sono i più difficili da identificare, perché il loro compor-
tamento può essere di tipo ‘random’. Inoltre, è sempre com-
plesso individuare in modo univoco la causa del guasto. Nel
caso di errori legati al livello applicazione, entrano in gioco i
fattori legati alla parte di configurazione. Per cui o sono errori
legati alla parametrizzazione errata del dispositivo oppure alla
generazione di diagnostica da parte dei device. In questo caso,
se è presente la diagnostica dei dispositivi si può facilmente
identificare la causa dei guasti e una sua possibile risoluzione.
Approccio alla diagnostica
e al troubleshooting
L’approccio alla diagnostica consta sostanzialmente di tre fasi:
ispezione visiva, misurazioni con analizzatore di rete, misura-
zioni con oscilloscopio.
Durante la parte di ispezione visiva è possibile verificare lo
stato dei cablaggi, il tipo di connettore impiegato e soprattutto
le segnalazioni dei LED posti sui dispositivi in campo. Con l’i-
spezione visiva si riesce a verificare se l’origine del guasto o
delle modificate prestazioni è legata a connessioni lasche, di-
fettose, a cavi non certificati e così via. Inoltre, la diagnostica
sui LED posti sui dispositivi di campo permette già di iden-
tificare la tipologia di malfunzionamento: nessun messaggio
valido, il dispositivo non è ancora stato configurato, oppure
vi è un errore interno al device. In questo modo, si può già
individuare la strategia da seguire e quali possano essere le
fasi successive da intraprendere. Inoltre, è già possibile iden-
tificare quali siano i dispositivi che creano problemi.
L’ispezione visiva è funzionale alle successive misurazioni
strumentali.
Gli strumenti diagnostici
Gli strumenti diagnostici che si hanno a disposizione per ef-
fettuare le misure sulle reti Profibus DP sono sostanzialmente
due: oscilloscopio e analizzatore di rete. In particolare, L’ana-
lizzatore di rete è un’applicazione PC che estrae i dati dal bus
e li salva in un database. Il tecnico può analizzare i messaggi
e venire a una conclusione circa lo stato dei dispositivi in rete.
Nello specifico, un analizzatore di rete consente di misurare
Tabella II: Lunghezze massime dei segmenti a seconda
della velocità
Velocità
Lunghezza massima segmanto
9.6 kbit/s
1000m
19.2 kbit/s
1000m
45.45 kbit/s
1000m
93.75 kbit/s
1000m
187.5 kbit/s
1000m
500.0 kbit/s
400m
1.5 Mbit/s
200m
3.0 Mbit/s
100m
6.0 Mbit/s
100m
12.0 Mbit/s
100m
Tipologie di stazioni partecipanti a una rete ProÀbus
Tabella I: Parametri per un cavo Profibus
Parametro
Limite specific
Impedenza
135..165 Ω with f = 3...20 MHz
Capacità
≤ 30 pF / m
Resistenza di loop ≤110 Ω / km
Diametro del cavo >0.64 mm
Wire CSA
> 0.34 mm2
Proporzione L/R
≤ 30 μH / Ω
