Você sabe como identificar problemas em cabos e conectores Profibus?

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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!