Diagnosticando problemas de terminações em redes PROFIBUS com o analisador ProfiTrace

Uma empresa de autopeças, em São Paulo, estava perdendo produção por causa de falhas intermitentes no sistema de automação da linha de galvanoplastia. Há três anos, a rede PROFIBUS DP do sistema de controle dessa linha foi modificada, com a instalação de repetidores ProfiHub da PROCENTEC visando segmentar a rede para torná-la mais robusta e confiável.

As alterações foram bem sucedidas e a máquina funcionou perfeitamente pelo período, até que começaram os problemas. Sob pressão e sem uma ferramenta apropriada para análise de rede, a equipe de manutenção passou a desativar alguns segmentos aleatoriamente, na base da tentativa e erro, e refez algumas conexões, mas sem sucesso. A fábrica já estava há 48 horas sem conseguir produzir.

A empresa, então, contratou a WESTCON para fazer o diagnóstico e solucionar o caso da rede PROFIBUS e restabelecer a normalidade da produção. Sabendo que a topologia da rede estava correta e devidamente segmentada por meio dos ProfiHubs, o especialista da WESTCON começou a investigar a possibilidade de problemas nos dispositivos escravos (slaves) DP.

Com o analisador ProfiTrace da PROCENTEC conectado à rede, ele encontrou várias mensagens repetidas (Repeat / Retry) originadas pelo dispositivo #21, além de dados corrompidos (Illegal – Framing Error / Parity Error). Os erros são exibidos em vermelho pelo ProfiTrace (fig. 2), o que facilita muito a sua identificação.


Figura 1 – Bargraph: mostra a qualidade do sinal em cada dispositivo da rede.


Figura 2 – Estatísticas da comunicação: os erros estão realçados em vermelho.

 
O analisador ProfiTrace foi, então, conectado ao canal específico do ProfiHub em que estava ligado o dispositivo #21. A medição do analisador mostrou um valor de tensão muito baixo naquele ponto, sugerindo um possível problema na configuração das terminações. A forma de onda exibida pelo osciloscópio do ProfiTrace (fig. 3) indicou que a impedância da rede estava acima do normal. Mais um indício de excesso de terminações na rede.


Figura 3 – Oscilografia do ProfiTrace: forma de onda indica problema de excesso de impedância no meio físico.

 
A instalação dos ProfiHubs foi feita utilizando conectores DB9, embora o ideal tivesse sido utilizar os bornes apropriados já disponíveis no produto. Ao revisar essas conexões, o especialista encontrou várias terminações ligadas em duplicidade, isto é, havia duas terminações em ON no mesmo ponto (tanto a terminação presente no ProfiHub quanto a existente no conector DB9 estavam ligadas).

Se a rede operou normalmente por quase três anos, por que, de repente, começou a apresentar falhas intermitentes?

A explicação está na própria instalação do sistema de automação: a vibração excessiva dos painéis onde estavam montados os ProfiHubs levou ao surgimento de um mau contato na conexão do cabo do barramento principal dentro de um dos conectores DB9. O condutor vermelho estava rompido, mas ainda restava um “mínimo de contato” com o terminal. Profissionais de manutenção com mais “vivência” certamente já se depararam com esse tipo de situação.

Essa foi a causa das paradas espúrias da máquina. Na tentativa de encontrar o problema sem uma ferramenta de análise apropriada, as equipes de manutenção acabaram por introduzir novos problemas na rede (as terminações ligadas em duplicidade).


Figura 4 – Cabo rompido.

 
Feitas as correções na configuração das terminações e refeitas as conexões dos cabos nos conectores, os sinais e níveis de tensão dos dispositivos voltaram aos valores normais, dentro do estabelecido pelas recomendações da PROFIBUS International (PI). Os telegramas repetidos e corrompidos deixaram de existir!


Figura 5 – Bargraph: a qualidade do sinal nos dispositivos voltou aos níveis normais.


Figura 6 – Estatísticas da comunicação: não há mais erros.

 

Posts Relacionados

Deixe um Comentário