Fieldbus Foundation - Parte 8 - FINAL

DIAGNÓSTICO

Para realizar o correto diagnóstico de uma rede FF apresentaremos alguns parâmetros que devem ser observados.

TENSÃO DE ALIMENTAÇÃO

A tensão de alimentação do barramento deve estar entre 11 V e 35 V, lembrando que o manual do equipamento deve ser consultado, pois alguns fabricantes não seguem a norma e o mesmo pode não ser capaz de funcionar com nível de tensão de 11 V.

FORMA DE ONDA

Uma poderosa ferramenta de diagnóstico é a utilização de um osciloscópio portátil para fazer medições da forma de onda do sinal da rede no campo. A figura 35 mostra a forma de onda padrão para rede FF.

Figura 35 – Forma de onda padrão de uma rede FF

Os limites para o nível de sinal FF são:

• 750mV à 1000mV pico a pico
• Nível máximo de ruído 50mV

Geralmente as fontes mais comuns de ruído são:

• Problemas no aterramento
• Encaminhamento do cabo de rede próximo a cabos de potência
• Proximidade da instalação de inversores de freqüência

Os terminadores de barramento têm grande influência no nível de sinal da rede FF, como mostra a figura 36.

Figura 36 – Formas de onda típicas de acordo com a terminação

Como podemos observar, em uma rede sem terminação o nível de sinal ultrapassa o limite de 1000 mV pico a pico, já a utilização de mais de 2 terminadores causa o efeito inverso, ou seja, atua o nível de sinal. Em ambos os casos podem ocorrer falhas de comunicação na rede. A condição ideal é obtida utilizando-se apenas dois terminadores no canal H1.

Um teste bastante simples para detectar defeito nos terminadores é desconectá-lo do barramento e imediatamente medir sua tensão com um multímetro ajustado para Vcc na escala de 20 V. Um terminador em boas condições resultará no decréscimo gradativo do nível de tensão até chegar a zero em alguns segundos, caso isso não ocorra o terminador deverá ser substituído.

MANUTENÇÃO PREVENTIVA

Para garantir o perfeito funcionamento de uma rede FF devem-se tomar alguns cuidados e realizar manutenções preventivas nos elementos da rede.

• Manter o painel onde se encontram os processadores de rede, fonte, cartões, etc, em ambiente com ventilação adequada, de preferência em ambiente refrigerado.
• Monitorar periodicamente o nível de tensão das fontes de alimentação do painel e verificar os alarmes das mesmas.
• Coletar formas de ondas dos barramentos a fim de identificar degradações no sinal da rede.
• Inspecionar caixas de junção e instrumentos quanto a: umidade, integridade dos bornes, terminais, shield e eficiência dos prensa cabos. A figura 37 mostra um exemplo de caixa de junção com umidade, e a figura 38 uma caixa de junção com prensa cabos danificados.

Figura 37 – Caixa de junção com umidade

Figura 38 – Caixa de junção com prensa cabo ineficiente

• Manter sempre em contato com o fabricante do sistema quando a atualizações de firmwares dos processadores de rede e do software de configuração da rede. Alguns problemas intermitentes na rede podem ser corrigidos atualizando os firmwares.

PROBLEMAS MAIS COMUNS

A seguir serão abordados os problemas mais comuns encontrados em redes FF e suas possíveis causas.

Problema 1: Ao conectar um determinado instrumento no barramento a ação ocasiona a queda de todo o barramento.

Possíveis Causas:

• O instrumento pode estar consumindo mais corrente do que é especificado. Deve-se fazer uma medição de tensão e corrente com um multímetro.
• Verificar a isolação do cabo do spur que conecta o instrumento ao barramento.
• Verificar se o shield encontra-se em contato com a carcaça do instrumento.

Caso o problema persista, provavelmente o instrumento está danificado e deve ser substituído. É comum em regiões onde ocorre grande incidência de raios que a isolação do instrumento em relação a carcaça seja afetada durante uma tempestade.

Problema 2: Ao se conectar um instrumento no barramento o mesmo demora a aparecer na rede ou não aparece.

Possíveis Causas:

• Verificar a tensão nos terminais do instrumento.
• Verificar se o shield do instrumento em questão encontra-se em contato com a carcaça do instrumento e também dos demais instrumentos.
• Verificar se não há umidade nas caixas de junção.
• Verificar o isolamento do cabo
• Instrumento danificado

Problema 3: Todos os instrumentos saem da rede intermitentemente

• Verificar se no momento da queda há acionamento de motores, geradores e outras fontes de ruído. Caso positivo, deve-se verificar se os cabos da rede passam próximos do cabeamento elétrico desses equipamentos e realocá-los.
• Diagnosticar com o osciloscópio se há ruídos na rede, e verificar se a forma de onda do sinal está dentro do padrão.
• Verificar se há umidade nas caixas de junção.
• Verificar se o shield do barramento não está em contato com a carcaça dos instrumentos ou das caixas de junção.

Bem pessoal, com isso concluímos essa série de posts sobre Fieldbus Foundation. Espero que vocês tenham gostado e peço que compartilhem essas informações nas redes sociais para que outras pessoas também possam absolver esse conhecimento. Siga-me no Twitter @marcio_frisso. Segue abaixo as referências desse assunto:

1. www.fieldbus.org – Site da Fieldbus Foundation
2. www.smar.com.br – Fabricante de Equipamentos Fieldbus
3. www.sense.com.br – Fabricante de Caixas de Junção
4. www.poliron.com.br – Fabricante de Cabos
5. Norma ANSI/ISA – S50.02
6. Borges, Johny de Freitas, Redes Industriais de Comunicação, 2008.