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PROFIBUS DP 通信状況のレポート例

PROFIBUSはオープンネットワークですから、さまざまなベンダーの機器がネットワークに接続されます。
PROFIBUSはデジタル通信技術を使っていますので、ネットワークの不具合を容易に発見できます。
PROFIBUSを使用している機器、またはシステムが正常に動作しているかは、アナライザを使って簡単に測定することができますし、また不具合のおこった場合も不具合の内容を読み取ることが可能です。

一般にPROFIBUSが正しく動作しているかを判断するには、
  1. PROFIBUS機器が正しく動作しているか?
  2. エンジニアリングデータは正しく設定されているか?
  3. 機器、ケーブルが正しく設置されているか?
をチェックすることになります。

このうち、アナライザを使って、
  1. PROFIBUS機器が正しく動作しているか?
  3. 機器、ケーブルが正しく設置されているか?
をレポートすることができます。

一例を、PROCENTEC製ProfiTrace2に付属しているレポート機能を使って紹介します。(いくつかのオプションが必要です)

「PROFIBUS機器が正しく動作しているか?」はある一定時間、システムを定常状態(データ交換状態)で稼働させて、その間に通信不良、再送、診断要求などが発生しないかで測定できます。

「機器、ケーブルが正しく設置されているか?」は通信の波形を監視することで、判断できます。
波形が矩形波に近いほど、正しく機器およびケーブルが正しく設置されていることになります。

このようなレポートを、PROFIBUSを使ったシステムの出荷時に添付することで、
  1. ベンダーは出荷時にPROFIBUSが問題なく動作していたことを証明できます。
  2. ユーザはシステムを正しく設置すれば、少なくてもレポートで報告されている安定性(波形)を実現できることが分かります。

システムのスタートアップ時、または運転時にネットワークが正常に動作していることを判断するため、このレポートは用いられています。
海外のエンドユーザは、PROFIBUSシステムを納入するベンダーに対して、このようなレポートの提出を義務付けることもあります。

PROFIBUSシステムの診断について、今回はPROCENTEC製ProfiTrace2を使用しましたが、Softing製のアナライザもよく使用されています。
Softing製のアナライザについては、以下のサイトをご覧ください。

PROFIBUSケーブルテスター PB-T3http://www.softing.com/home/profibus-cable-tester-pb-t3-jp/index.php?navanchor=3010211


PROFIBUS DP+PAプロトコルアナライザ bus checkhttp://www.softing.com/home/jp/industrial-automation/products/profibus-dp/diagnostic-tools/protocol-analyzer-bus-check.php?navanchor=3010321


*ProfiTrace2のレポート例   右クリックでダウンロードしてください  report_example.pdf (428kbyte)


レポートの例の解説
(1) 1ページ目にはPROFIBUSシステムの概要を記載します。Transmission speed(通信速度), Cycle time(データ交換周期時間)に注目してください。

(2) 2ページ目にはPROFIBUS機器が正しく通信をしていたかがチェックされます。
  * スレーブがマスターから見えなくなることはなかったか?
  * データ交換中にスレーブが(不具合発生で)診断要求をすることはなかったか?
  * 機器が、不正な応答(ノイズなどで)することはなかったか?
  * アドレス126に機器がないか?
  * スレーブからの応答が原因で、マスターがデータ交換の再試行をすることはなかったか?
  * マスターがスレーブに対して、診断データを要求することはなかったか?
  * パラメータ文が送られることはなかったか?
がチェックされます。

(3) 3ページ目の7項Live listでは、ネットワークの状態が表示されます。スレーブのアドレス部の四角が緑色になっていれば、通信はOKです。そのほかに、マスターのアドレスも表示されます。

(4) 4ページ目はネットワークで使用されている機器とアドレスが表示されます。データ交換が正常でしたら、Ident No(ID番号)は(データ交換中は)通信されないのでこのページで表示されません。

(5) 5ページ目には、機器の波形の電圧がグラフで表示されます。認証試験では波形は4V以上が求められます。
AB Diff voltageとAB Diff stable voltageの違いについては以下の図を見てください。



(6) 6ページ目にはネットワークシステムの構成が書かれます。このTopologyを描くには、オプションのTopology Scanをインストールしなければなりません。
また、PROFIBUSの通信速度は1.5Mbpsまたは500kbpsであること、ProfiCore Ultraはネットワークの終端機器に接続されていることが条件です。

(7) 7ページ以降に機器ごとの波形を表示します。ただし、波形の形が悪い場合は、その原因として、機器が良くないためか、またはほかの機器、終端抵抗、ケーブルの敷設などの影響かはチェックする必要があります。


以上についての質問は、日本プロフィバス協会(info@profibus.jp)まで、お願いします。
日本プロフィバス協会では、PROFIBUSシステムの接続チェックも行っています。