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Läuft Ihr Profibus Störungsfrei ? Wie und warum testen ? Methoden

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Läuft Ihr Profibus Störungsfrei ?
Wie und warum testen ?
Methoden und Tools
27.12.2008
Ing. Büro H-L.Göhringer
1
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Wieso hinterfragen ?
Wir installieren die Busleitungen, montieren sorgfältig
alle Stecker und sehen dann schon, ob der Bus läuft !
Wenn die Module einmal am Bus laufen, resp. Wenn
der Bus einmal läuft, dann ist alles in Ordnung !
Wir machen die Businbetriebnahme schon jahrelang
so, wieso sollten wir nun plötzlich eine andere
Methode anwenden ?
Vogelstraußpolitik sollte vorbei sein: Es gibt heute
leistungsfähige und günstige Werkzeuge, die ein
methodisches Vorgehen ermöglichen.
27.12.2008
Ing. Büro H-L.Göhringer
2
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Fehler bei Bussystemen sind meist von einfacher
Natur.
Fehler vermeiden, bevor Folgekosten entstehen.
Anlagen, die auf Bussysteme basieren, sind gut
geeignet für Baugruppen- und Funktionstest.
Methodisches Vorgehen hilft Fehler frühzeitig zu
erkennen.
Bussysteme werden weiterentwickelt, es gibt neue
Bausteine, Protokollerweiterungen, neue Testgeräte.
Was ist mit unserem Wissen ? Wird es auch gepflegt?
27.12.2008
Ing. Büro H-L.Göhringer
3
Bugs in der Businstallation
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5V
5V
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T5 T4 T3 T2 T6 T1 T7 T8
R
R
R
R
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R
R
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27.12.2008
Kurzschluss zwischen A, B oder Schirm
A und B vertauscht / gekreuzt
A oder B oder Schirm unterbrochen
Busabschlüsse:
- einer eingeschaltet
- mehr als zwei eingeschaltet
- nicht mit Spannung versorgt
- keiner nach Repeater ohne Slaves
Signalpegel auf der RS 485-Leitung
ungenügend
Zu lange Leitungen verlegt.
(Geschwindigkeit – Länge)
Falscher Leitungstyp verlegt
Verschiedene Leitungen
Ing. Büro H-L.Göhringer
4
Bugs in der Businstallation
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5V
5V
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T5 T4 T3 T2 T1 T6 T7 T8
R
R
R
R
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R
R
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27.12.2008
Stichleitung zu lang
Keine oder zu kleine
Potentialausgleichsleitungen
EMV Probleme
- Kapazitive Einkopplung
- Entladungen
- Leckströme
Telegramm durch fehlerhaften
Teilnehmer verstümmelt
Busgeschwindigkeit durch
fehlerhaften Teilnehmer vermindert
Kein Master im System
Doppeladressierung
Ing. Büro H-L.Göhringer
5
Bugs in der Businstallation
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5V
5V
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T5 T4 T3 T2 T1 T6 T7 T8
R
R
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R
R

R
R
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27.12.2008
Slave fehlt oder sendet nicht.
Falsche Baudrate bei Mastern oder
Slaves.
Meldungen oder Informationen auf
dem Bus sind periodisch falsch:
Hardware oder Inhalt
Periodische Fehler werden durch
Störungen auf den Bus
hervorgerufen.
Falsches Stromversorgungskonzept.
Ungeeignetes Erdungskonzept
Geräte mit falschem
Wellenwiderstand.
Ing. Büro H-L.Göhringer
6
Testmöglichkeit
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Applikation
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Leider gibt es keinen
„Super.Tester“ für den Profibus.
Kundenwunsch: So einfach und so
günstig wie ein Piepser.
Jeden Layer separat testen.
Fehler muss gesucht werden, resp.
Fehlerbild lässt Interpretationen
zu.
Jedes Gerät bemerkt auch Fehler
aus anderen Layern
Protokoll
Leitung
27.12.2008
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Man soll die Hoffnung auf ein
„Super-Tool“ nicht aufgeben
Ing. Büro H-L.Göhringer
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Profibus Tester „Net Test II“
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27.12.2008
Leitungstester für Profibus Netzwerkverkabelungen
Messprinzipien mit oder ohne Masterfunktionalität
- Leitungstest
- Leitungslängentest
- Reflexionstest
- Leitungsimpedanztest
- Slave Signalqualität
- Pegelmessung Spitze Spitze
Bautraten-erkennung und –Test
Vollständige Erkennung von Fehlerzuständen:
- Fehler wird in Abhängigkeit der Busdistanz
angegeben.
Messen mit gesteckten Bussteckern an den Slaves
12MBaud – Stecker werden in die Messung mit
einbezogen.
Messprotokoll wird erstellt und ausgedruckt
Geliefert im Set: Akku – Betrieb, immer Messbereit
Ing. Büro H-L.Göhringer
8
Profibus Tester „PBT 3“
•
•
Topologieermittlung ist nur bei einem ordentlichen Bus möglich. Master ist abgezogen.
Zeigt Installationsfehler an:
Baudratenermittlung
Ermittlung der Tokenumlaufzeit
bei laufendem Bus
Fehlerzähler für gemessene
Fehltelegramme
Qualitätswert
Störspannungsabstand
einstellbare Flankensteilheit
27.12.2008
Ing. Büro H-L.Göhringer
9
Profibus Tester „PBT 3“
• Bewertung der
Pegelspannung mit
entsprechendem
Störabstand.
•Bewertung der
Flankensteilheit.
•Messung der
Reflexionskanten und
Bewertung in
Längenangaben
27.12.2008
Ing. Büro H-L.Göhringer
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Profibus Leckstromzange
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27.12.2008
Ing. Büro H-L.Göhringer
Leckstromzange:
Auflösung 10µA;
100µA; 1mA; 10mA;
0,1A.
Holdfunktion
MIN/MAX Wertfunktion
40..1kHz; 50..60Hz
Nullabgleich
Spannung, Widerstand
und
Durchgangsmessung
Analog Balken –
Anzeige
Batterieanzeige
Im Set: alles dabei
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Profibus Scope
CP 5512
CP 5611
27.12.2008
Ing. Büro H-L.Göhringer
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Profibus Scope
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Profibus Scope mit folgenden Tool
- graphische Netzwerkdiagnose
- Protokollanalysator
- Signaleaufbereitung
- Dauermessung
- Netzquickcheck
- Signalaufzeichnung
- Signalauswertung
- Inbetriebnahme
- Abnahme
Korrelation von Zeit und Telegramm
Basiert auf Siemens CP 5611/5511. Das ist in den meisten PG/PC eingebaut.
Einfache Bedienung
Unterstützt alle Protokolle: FMS; FDL; DP; DPV1; PA.
Y-t Darstellung: einfache Verfolgung von Signalen auf der Protokollebene.
Verfolgung von Signalen aus Sicht des Busses und nicht der SPS
Datenlogger / umfangreiche Filter
Datenanalyse später Off-line möglich / Kostenloser Datenrader.
Einbindung von eigenen Applikationen möglich
27.12.2008
Ing. Büro H-L.Göhringer
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Profibus „bus check“
Der bus check PROFIBUS Protokoll Analyzer dient zur Analyse und Optimierung der Kommunikation in
PROFIBUS Netzwerken. Damit können Sie das Netzwerk kontinuierlich überwachen, Fehler frühzeitig und
damit auch vor dem Auftreten erkennen, den Datendurchsatz optimieren sowie Konfigurationsfehler
analysieren.
Funktionsumfang
Protokoll Analyse für PROFIBUS DP und PA Netzwerke und Geräte. Erfassung und übersichtliche Darstellung
der PROFIBUS Netzwerkstruktur mit allen aktiven Geräten. Umfangreiche Online-Analyse aller
wesentlichen Parameter des Netzwerkes, des PROFIBUS Masters und aller angeschlossenen Slaves.
Effektive Aufzeichnungs- und Darstellungsfilter. Umfangreiche Triggermöglichkeiten . Telegramm
Dekodierung für FDL, DP, DP-V1 und DP-V2 . Telegrammaufzeichnung, auch Langzeitaufnahme .
Automatische Erstellung eines Prüfprotokolls . Intuitive Bedienoberfläche in deutscher und englischer
Sprache . USB Interface PROFIprobe mit spezieller Diagnose Logik für präziseste Ergebnisse
Systemvoraussetzungen
PC/Notebook mit Windows 2000 / XP CPU mit mind. 1 GHz, USB Schnittstelle
Lieferumfang
bus check PROFIBUS Probe USB Interface mit RS485 Schnittstelle für PROFIBUS DP (optional zusätzlich mit
MBP Schnittstelle für PROFIBUS PA)
CD mit bus check PROFIBUS Protokoll Analyzer Software und Handbuch USB Anschlusskabel,
Bestell-Nr. BC-400-PB (mit RS485 Schnittstelle für PROFIBUS DP)
BC-450-PB (mit RS485 und MBP Schnittstelle für PROFIBUS DP und PA)
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Ing. Büro H-L.Göhringer
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Profibus Monitor
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Funktionen: Aufzeichnung des Busverkehrs von 9,6
KBit/s bis 12 MBit/s
automatische Erkennung der Übertragungsrate
bis zu 40 Aufzeichnungs- und Suchfilter
Filtermöglichkeiten nach Stationsadresse,FDL- und
DP/DPV1-Diensten,
SAPs
Triggermöglichkeiten
Dekodierung auf physikalischer, FDL-, DP/DPV1-Schicht,
Zeitstempel einstellbar (Bitzeit, Zeit in ms, Absolutzeit,
Relativzeit)
Suchfunktionen, mit oder ohne Ringpufferspeicherung
Speichermöglichkeit in offenem Dateiformat (ASCII)
Fernbedienung über eine DCOM-Schnittstelle
Lieferumfang: PROFIBUS-Interface als PCMCIA-Karte mit
Rückwirkungsfreiem Anschlusskabel,
Stecker mit integrierter galvanischer Trennung
PC-Software PROFIBUS Busmonitor
Dokumentation
2-Kanal-Monitoring mit Synchronisation
27.12.2008
Ing. Büro H-L.Göhringer
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ProfiTrace I und II
ProfiTace
dekodiert Profibus DP, DP-V1, FDL
und PA Telegramme
führt rückwirkungsfreie Messungen
im laufenden Betrieb durch
erfasst die Umlaufzeit des Systems
(Zykluszeit)
zählt die Telegramm-Wiederholungen
zu jedem Teilnehmer
benötigt kein externes Netzteil –
Versorgung über den USB-Bus
erlaubt eine Leitungslänge zwischen Analyser-Hardware und Notebook von bis zu 5
m (über USB-Konverter und Glasfaserleitung auch große Leitungs-längen)
bietet Triggermöglichkeit auf verschiedene Fehler und auf logische TeilnehmerAdressen
27.12.2008
Ing. Büro H-L.Göhringer
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Profibus Mastersimulator
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Einfacher, kleiner und kostengünstiger Schnittstellenwandler: RS232-RS485
PC-SW übernimmt dann die Masteraufgabe
Einfache Bedienung, auf Test von I/O ausgerichtet
Einsatz:
- Test von Sensor / Aktor Installation bis auf die Busschnittstelle möglich
- bei Fehler/Problemen: Unterstützung der Fehlersuche -> Verkabelung –
Sensor / Aktor gezielt austesten
Machen auf einfache Weise den Profibus transparent
Einzelner Slave kann angeschlossen und angesprochen werden.
27.12.2008
Ing. Büro H-L.Göhringer
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No Bugs inside Profibus
?
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Schwierig ! Herr Murphy lässt grüßen !
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Protokoll
Profibus Master-Simulator
Einfacher DP zugriff
Profibus-Protokollanalysatoren
Master-Slaves müssen laufen
Interpretation des Ist-Zustandes
Profibus-Signalpegeltester
Master-Slaves müssen laufen
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Profibus-Leitungstester
Slaves müssen angeschlossen sein
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Leckstromzange Anlage läuft unter Volllast
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Leitung
27.12.2008
Ing. Büro H-L.Göhringer
Den Profibus Supertester gibt es
noch nicht. Daran wird gearbeitet
Applikation
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Profibusgeräteentscheidung
MasterSimulator
Leckstromzange
BT 200
Net Test II
PBT 3
Preisspanne:
199,-- €
509,-- €
240,-- €
1 000,-- €
2 150,-- €
2 750,-- €
2 880,-- €
Funktion
Funktions-test
Leckstrom
Funktionstest Reflexion
- und Längenmessung
Funktionstest
Reflexion - und
Längenmessung
Topologieermittlung
Signalpegel
kleiner 1 mA
Längenmessung
Längenmessung
Alle Pegelwerte
größer 3,6 V
Inbetriebnahme
Anlagenbetreiber
Inbetriebnahme
Inbetriebnahme
Inbetriebnahme
Anlagen-Betreiber
AnlagenPrüfung
Geeignet
für:
Inbetriebnah
me
27.12.2008
Ing. Büro H-L.Göhringer
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Profibusgeräteentscheidung
Profibusscope
Bus-check
Profitrace I
Profitrace 2
Profibusmonitor
Softw.1 490,-- € HW
200,--€- 500,--€
1 580,-- €
1200,-- €
300,-- €
125,-- €
1400,--€
2500,--€
3150,--€
2 300,-- €
Funktion
Bitfehler
Bitlaufzeit Spezielle
Softwareanalyse
Laufzeitoptimierung
Komplettüberblick
PA Probe
Adress - Trigger
Expertenwerkzeug
Komplettüberblick
mit Oszilloskop
PA Probe
2 kanaliger
Busmonitor
PA- Interface
AnlagenPrüfung
Kein fehlerhaftes
Telegramm
Telegramm Laufzeit
Komplettüberblick
Komplettüberblick
Redundante
Anlagen
Geeignet für:
Inbetriebnahme
Anlagen-Betreiber
Inbetriebnahme
Anlagenbetreiber
Salveentwickler
Inbetriebnahme
Anlagenbetreiber
Inbetriebnahme
Anlagenbetreiber
Inbetriebnahme
Anlagenbetreiber
Preis-Spanne:
27.12.2008
Ing. Büro H-L.Göhringer
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EMV für den Profibus
Leckstromzange
Differenztastkopf
H-Feld Sonde
Stromzange
aufklappbar
Oszilloskop
PreisSpanne:
240,-- €
452,-- €
380,--€
1190,--€
891,--€
Funktion
Leckstrom
Kurvenform
Detektion von EMVStörungen
Detektion von EMVStörungen
Kurven-Form
AnlagenPrüfung
kleiner 1 mA
DP Norm
DP Norm
DP Norm
Geeignet
für:
Inbetriebnahme
AnlagenBetreiber
Inbetriebnahme
Anlagen-Betreiber
Inbetriebnahme
Anlagen-Betreiber
Inbetriebnahme
Anlagen-Betreiber
27.12.2008
Inbetriebnahme
Anlagen-Betreiber
Ing. Büro H-L.Göhringer
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Profibusschulung
2 Tage Fehlersuche am Profibus: Zielsetzung:
Der Teilnehmer lernt eine Reihe von Prüf- und Testverfahren für den Profibus kennen. Er ist in der Lage alle Profibusfehler zu
Erkennen und zu beseitigen. Gleichzeitig wird der Einfluss der EMV auf den Profibus untersucht und Regeln besprochen die EMV
Einflüsse zu verringern.
Teilnehmer. Im wesentlichen Mitarbeiter der Instandhaltung, und Elektroplanungsabt.
Profibus und die EMV Problematik Geräte - Schulung für die Profibustester für beliebig viele Teilnehmer PTB 2,3, Nettest II und
Profibus Scope, Profitrace, PB-mobil ( bei Beistellung auch BT 200) Beschreibung der Testgeräte und ihre Prüfverfahren.
Einschließlich Busphysik bestehend aus theoretischem Teil. Ohmsche und Wellen- Busbetrachtung mit Übungen und praktischer
Fehlersuche am Profibus mit Abschlußbericht. EMV Modell Sender, Übertragungsstrecke, Empfänger.
Beschreibung der EMV Testgeräte Mit Hinweisen und Regeln für einen EMV gerechten Profibusaufbau, Profibuslastenheft.
Den Profibus richtig prüfen. EMV für den Profibus. EMV Hot Fixing Maßnahmen.
Agenda:
5 min Begrüßung
8 h Mögliche Fehler in einer Profibusanlage
4 h Die richtige Prüfgeräteauswahl
4 h EMV Regeln für Profibusanlagen
Optional: Praktische Vertiefung 8 h praktische Messungen in einem Segment an einer kritischen Anlage
Preis 2340,--€
Termin nach Vereinbarung
ohne Reisezeit ( 90,--€/h ), ohne Reisespesen ( 24,--€/Tag ), ohne Übernachtung ( 90,--€ ) und ohne Kilometergeld ( 0,55 €/km )
Schulungskosten 8 h 1170,-- €
Troubleshooting 8 h 1170,--€
Samstagzuschag 20%
Abschlußbericht 350,--€ für das Grundsegment
Mehrpreis 175,--€ für ein Erweiterungssegment
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Ing. Büro H-L.Göhringer
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No Bugs inside Profibus
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27.12.2008
Tools und Werkzeuge im Kasten haben genügt
nicht.
Gutes Know-How mit dem richtigen Werkzeug
zusammen gibt den guten Profibus-Ingenieur.
Werkzeuge in „guten“ Zeiten einsetzen, so quasi
als Grundlage und Tourenzähler für Ihre
Profibus-Installation.
Den Umgang mit den Tools üben, bevor es ernst
wird.
Protokoll der „Busqualität“ der Anlage oder der
Maschine mitgeben (Abgastest beim Auto).
Wenn Sie eine neue Anlage bekommen schreiben
Sie bitte vorher ein Lastenheft, wie Ihr Bus
geprüft werden soll.
Fordern Sie Spezialisten an, die sich bei den
Tools auskennen.
Ing. Büro H-L.Göhringer
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Leitfaden als Zielwerte
für die Profibus Prüfung
Messungen an der stehenden Maschine:

eine Längenmessung des gesamten Profibusstrangs, Impedanzwert und Busabschluss.

Eine Prüfung der Verdrahtungsreihenfolge mit Doku oder eine fehlerfreie Dokumentation.
Werkzeuge: Besser Nettest II oder BT 200 mit Abschlußbericht

Messungen an laufender Anlage für einen kompletten Maschinenzyklus oder 1 Stunde

Sendepegel aller Busteilnehmer als Balkendiagramm minimale Pegelhöhe mit PBT 3 Tester min.
(4,4*220/R+220) V (R=Schleifenwiderstand bei gemessener Leitungslänge 11 Ohm für 100m) am
Segment Anfang und am Segmentende gemessen, keine Signalverformung. mit einer statischen, und
einer zeitlicher Bewertung über alle Teilnehmer. Pegelsprünge kleiner gleich 0,2 VDC

Keine Glitsches, keine schlechten Flanken, keine schlechten Pegel.
Werkzeuge: PBT 3 mit Abschlußbericht

Messung von Fehltelegrammen mit dem PB Mobil, Bus Check, ProfiTrace oder NetTest II oder
besser dem PB-Scope, Buszykluszeit durchschnitt/ min / max. Anzahl der Fehltelegramme / Stunde
= 0 Laufzeitoptimierung
Werkzeug: Besser PB Scope, Profitrace oder PB Mobile, Buscheck oder NetTest II mit Online-Modul und
Abschlußbericht

Messungen von Leckströmen zwischen den Teilnehmern
Der Leckstrom sollte zwischen 1 – 3 mA liegen.

Messung der 24 VDC Versorgung mit einem 200 MHz Oszilloskop
Werkzeug: Leckstromzange mit Abschlußbericht
Sichtprüfung: Mit Abschlußbericht.

27.12.2008
Ing. Büro H-L.Göhringer
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
Ich danke für Ihre Aufmerksamkeit
und hoffe, dass Sie nun selber
beweisen wollen, dass Ihr Bus auch
auf vollen Touren läuft.
27.12.2008
Ing. Büro H-L.Göhringer
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