Você sabe como identificar problemas em cabos e conectores Profibus?

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A preparação do cabeamento e a montagem dos conectores em redes Profibus DP é uma tarefa que parece mais simples do que realmente é. Não é raro encontrarmos, depois de pronta toda a instalação do barramento, alguma falha elétrica que não permita a operação normal da rede Profibus.

A Figura 1 ilustra uma emenda do cabo Profibus através da utilização de um borne.

Figura 1 - Bandeja metálica por onde passa o cabo Profibus
Figura 1 – Emenda do cabo Profibus

Curtos-circuitos e terminadores de barramento – em posição equivocada – são alguns dos principais problemas de instalação que causam falha na comunicação.

Agrava a situação o envelhecimento e degradação da instalação e principalmente dos conectores e cabos Profibus expostos a umidade, sujeira, vibração e ao estresse térmico no chão de fabrica.

Por se tratar de uma rede que opera em altos baudrates, sua instalação física deve ser realizada por equipes capacitadas e que sigam a risca as recomendações técnicas da Associação Profibus Internacional. As estatísticas desta associação indicam que quase 90% dos problemas detectados em campo estão relacionados à instalação física causando instabilidade e, consequentemente, paradas e perdas de produção.

No Profibus, os dados digitais são transmitidos pelos dois condutores denominados A e B. Interrupções ou alterações elétricas no fluxo destes dados podem ser detectadas e apontadas pelo próprio protocolo. Porém, casos mais críticos como problemas em cabos e conectores interrompem a operação da rede e inviabilizam o diagnóstico via Protocolo.

Veremos então algumas formas de se evitar erros na instalação das redes e como utilizar o TS Testador Profibus, ferramenta para a detecção e identificação rápida de problemas de montagem e comissionamento.

A montagem correta do cabo ao conector Profibus deve ser baseada na Figura 2, que ilustra os condutores A e B em seus devidos bornes, a malha e a capa plástica no espaço correto garantindo assim a continuidade do aterramento e a fixação mecânica adequada do cabo ao conector.

Figura 2 - Montagem correta
Figura 2 – Montagem correta

Durante a montagem do conector é comum encontrar curto circuito entre os condutores A e B, devido a proximidade e a decapagem demasiada do cabo. Pode-se verificar ainda outro problema em campo, o curto circuito entre um dos condutores e a blindagem.

Utilizando uma ferramenta adequada para decapar o cabo e realizando o corte adequado dos filamentos da malha de blindagem e dos condutores A e B, evita-se que estes fiquem folgados e expostos dentro do conector, como na Figura 3.

Figura 3 - Curto circuito entre A e B
Figura 3 – Curto circuito entre A e B

Outro cuidado a ser tomado é garantir que a malha de blindagem esteja em contato com a carcaça do conector, o que assegura a eficiência do aterramento contra interferências eletromagnéticas. Para isso é importante não decapar o cabo a ponto da malha de blindagem ser cortada, o que garante que após a montagem correta a blindagem terá o contato adequado na carcaça do conector.

O conector quando montado de forma incorreta fica com a malha solta, Figura 4, o que não garante a continuidade do aterramento da malha de blindagem.

Figura 4 - Blindagem com mau contato
Figura 4 – Blindagem com mau contato

O TS Testador Profibus é um equipamento da Toledo & Souza capaz de realizar as medições e indicar a presença dos problemas citados anteriormente. Além dos curtos circuitos e descontinuidade da blindagem, a ferramenta testa a continuidade dos condutores A ou B (que pode ter mau contato principalmente em conectores do tipo “vampiro”) e erro de polaridade entre A e B.

Dois outros erros frequentes são simples de se testar com o TS Testador Profibus: cabeamento excessivamente longo e falta ou excesso de terminadores de barramento. Verifique qual o máximo comprimento do segmento DP em função da taxa de comunicação utilizada, e certifique-se de medir o comprimento real do segmento como na Figura 5.

Figura 5 - Medição de comprimento
Figura 5 – Medição de comprimento

Os terminadores de barramento devem ser ativados somente nas duas extremidades de cada segmento. A forma mais segura de se certificar de tal condição na rede instalada é medir em campo o número de terminadores no segmento.

A Figura 6 mostra um segmento com terminadores ligados corretamente.

Figura 6 - Medição de terminadores
Figura 6 – Medição de terminadores

Os problemas de instalação do cabeamento Profibus estão presentes no cotidiano dos usuários. Este estudo apresentou os defeitos no barramento Profibus que podem causar a instabilidade em sua rede e também, a ferramenta que os identifica. Assim fechamos este artigo com uma orientação de trabalho e equipamentos para instalação de cabos Profibus.

Sobre a Toledo & Souza

Caso tenha interesse em saber mais sobre o TS Testador Profibus, você pode entrar em contato através do email guilherme@toledoesouza.com ou pelo telefone (16) 99617-9834.

Bom trabalho!

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