Profibus Analyzátor. Analýza protokolů pro polní sběrnice fieldbusy. Kontinuální online diagnostika

Transkript

1 tel: fax: SCADA Servis s.r.o. O.P. areál č.314/ Mošnov Czech Republic Profibus Analyzátor Analýza protokolů pro polní sběrnice fieldbusy Diagnostika nabývá stále větší důležitosti při zlepšování dostupnosti polních sběrnic (fieldbusů) a při snižování jejich údržby. Hlavní spektrum diagnostických nástrojů sahá od ručních zkoušeček kabelů až po komplexní analyzátory celých sběrnic a zařízení k nim připojených. Špičkový protokolový analyzátor od Softingu ukazuje jak významný je přínos monitorování sběrnice. Decentralizace inteligence v automatizaci a digitálních přenosech vytváří vysoké nároky na zprovozňovatele systémů a údržbu. Funkce, které byly dříve mechanického, elektromechanického či pneumatického rázu se nyní provádějí softwarově na mechatronických systémech. Informace, které se předtím vysílaly jako analogový elektrický signál, který se dal lehce zkontrolovat, se nyní zasílají jako telegramy přes rychlé datové sítě. Cena inženýringu, zprovozňování a údržby nyní mnohokrát přesahuje čisté náklady na hardware. Efektivní diagnostické systémy zde nábízí výbornou příležitost pro snížení nákladů. Aby se komplexní automatické procesy prováděly s minimálními náklady, je vrcholně důležité kontrolovat, že automatické celky na sběrnici fungují bezchybně a včas odhalit případný možný výpadek jednotlivých zařízení či celků. Začalo to s protokolově orientovanými nástroji První diagnostické nástroje sloužily k logování dat na sběrnici a jejich následné kontrole. Při začátku používání sběrnic byla hlavním cílem diagnostiky kontrola protokolu, dále odhalování chyb při vývoji zařízení pro sběrnice, a kontrola funčnosti mezi výrobky od rozličných dodavatelů. Toto je důvod, proč jsou klasické monitorovací nástroje sběrnic orientované na protokol čímž samozřejmě od uživatelů vyžadují detailní znalost protokolu. Jak technologie sběrnic dospívala a počala se rozšiřovat, vyvstala potřeba pro nástroj ulehčující zprovozňování a údržbu sběnic. Protože personál provádějící tuto práci obvykle nemá bližší vědomosti o protokolu tak očekává, že bude schopen analyzovat komunikační procesy jiným způsobem. Toto poskytuje nejnovější diagnostický nástroj buscheck, což je protokolový analyzátor, který má diagnostický režim poskytující jasný stav všech zařízení na sběrnici. To znamená, že každý uživatel bez podrobné znalosti protokolu může okamžitě vidět zdali je PROFIBUS v pořádku, či vyvstaly nějaké problémy. Kontinuální online diagnostika Základ tohoto diagnostického režimu je pozorovátel stavů, který kontinuálně analyzuje všechny telegramy na sběrnici a poskytuje diagnostické reporty bez závislosti na stavu komunikací jednotlivých zařízení. Tento nástroj vždy analyzuje kompletní DP smyčku. Toto umožňuje indikovat operační stav stanic a automaticky analyzovat chyby v protokolu, jako např. chybné odpovědi telegramů. 1

2 Analyzátor zobrazuje operační stav stanic na třech úrovních. segment sběrnice aktivní master stanice v tomto segmentu a slave stanice přiřazené ke každé master stanici Stavový indikátor ukazuje funkční stav každé stanice : zelená znamená správnou funkčnost (stav výměna dat u slave stanic), žlutá indikuje výjimku jako např, probíhající diagnostiku či reparametrizaci a červená znamená výpadek stanice (není aktivní). Klik na segment sběrnice či stanici, zobrazí další informace v novém okně. Úroveň segmentu ukazuje informace o celém segmentu sběrnice, baud rate, počet a délku tokenů a chybné telegramy, které nelze přiřadit k žádné stanici. Matrice se všemi 126 možnými adresami stanic zobrazuje volitelné statistické údaje pro každou stanici. Informace jako komunikační stav stop, clear, operate a délka dotazovacího cyklu je zobrazena pro každou master stanici. 2

3 Komplexní informace Více než 50 rozdílných informací je k dispozici u každé slave stanice, včetně stavu komunikací, adresy přiřazené master stanice, identifikační číslo, parametrizační, komunikační a I/O data. Nástroj také poskytuje statistické informace jako např. počet I/O cyklů, pokusy o parametrizaci, diagnostické vzkazy a opakované telegramy, čítače chyb a čas opravdového zpoždění u každé stanice. Logovací okno ukazuje hlavní změny stavu u každé slave stanice, jako jsou parametrizace, počátek výměny dat a diagnostické vzkazy s časovou známkou. První diagnostika a posledních 20 diagnostických vzkazů se také ukládá a zobrazuje u každé slave stanice. Diagnostický režim tedy poskytuje komplexní obrázek momentálního stavu a historii sběrnice PROFIBUS DP. Tato informace je obvykle více než dostatečná k získání přehledu o funkčnosti instalace PROFIBUS. K dispozici jsou také informace potřebné k optimalizaci komunikací. Porovnáním časových prodlev při cyklickém dotazování master stanic s celkovým časem cyklu tokenu, je jednoduché rozhodnou zdali je třeba DP cyklus zkrátit nebo zdali stále máme časový prostor pro druhou master stanici. Měření celkového časového zpoždění stanice ukazuje, zdali je časový rámec příliš dlouhý. A konečně, čítače chyb a čítače opakovaných telegramů vypovídají o přítomnosti skrytých závad dlouho předtím, než tyto chyby mohou zavinit vady funkčnosti instalace. 3

4 Detailní informace o datovém toku Pokud rozsáhlé informace poskytnuté v diagnostickém režimu nejsou z nějakého důvodu dostatečné pro nalezení chyby na sběrnici, může si expert ovládající protokol nechat logovat veškerý datový tok telegramů pro následnou analýzu. Toto se nazývá trace mode sledovací režim, který může běžet zároveň s diagnostickým režimem a nabízí funkce klasického monitoru sběrnice. Ve sledovacím režimu jsou telegramy zobrazeny jako přehled jeden telegram na linku a zároveň v kompletně dekódované podobě. Protokol monitor poskytuje další dva režimy, a to okamžité logování, kde jsou telegramy spravovány v kruhové vyrovnávací paměti s výhodou rychlé interakce. Dále lze sekvenci telegramů uložit do souboru. U dlouhodobého logování jsou telegramy kontinuálně ukládány pro pozdější analýzu. Tato data mohou být fitrována během logování a monitorování, kde kritéria pro fitry jsou adresy a služby/funkce. Kritéria adres a funkcí mohou být spuštěny započnutím a ukončením logování s použitím trigger spuštěcích funkcí. Telegramy jsou zobrazovány stejným způsobem jak jsme uváděli. Časové značky mají přesnost 1us a rozdílné časy mohou být zobrazeny jako bitové časy. Mobilní použití Jelikož analyzátor může být připojen k PROFIBUS sběrnici přes USB rozhraní, je také vhodný pro připojení k přenosnému počítači. Není zapotřebí dalšího napájení, neboť to je poskytnuto přes USB. Maximální spotřeba 200mA dovoluje dlouhodobé měření je na baterie počítače. Namísto použití konvečního PROFIBUS ASIC pro příjem telegramů, analyzátor používá speciálně vyvinutý přijímač, který poskytuje přesnější výsledky a detailnější informace o chybách. 4

5 Pro přímé připojení ke sběrnici PROFIBUS PA, druhé rozhraní je k dispozici pro MBP fyzikální vlastnosti použité v PA. Toto znamená, že datový tok na sběrnici může být zaznamenán a porovnán na obou koncích (coupler) sdružovače PA segmentu. Protokolový analyzátor pro sběrnice PROFIBUS je diagnostický nástroj nové generace pomáhající při zprovozňování instalací a preventivní údržbě, nacházení chyb a optimalizaci instalace. Tento analyzátor nabízí řadu zajímavých funkcí pro vývojáře experty na PROFIBUS, jako např. dlouhodobé logování telegramů. Modularita software a hardware dělá tento systém pružným a rozšiřitelným. Zaujala Vás nabídka? Neváhejte a rozšiřte řady našich spokojených zákazníků a kontaktujte nás. SCADA Servis s.r.o. obchodně podnikatelský areál č.314/ Mošnov tel: e mail: info@scadaservis.cz 5