Breve guida per capire le riflessioni e le interferenze elettromagnetiche su PROFIBUS [Parte 2]: l’importanza del cablaggio

03 agosto 2016

Nella prima parte di questo articolo abbiamo visto quanto sia importante la fase di progettazione di una rete PROFIBUS per evitare i più comuni malfunzionamenti. Abbiamo spiegato come sia necessario conoscere le cause principali dei problemi di comunicazione, delle riflessioni del segnale e delle interferenze elettromagnetiche. Per quanto riguarda queste ultime, abbiamo sottolineato l’importanza della corretta scelta dei cavi e di eventuali repeater. In questa seconda parte approfondiremo il punto relativo alla limitazione di questo tipo di interferenze, soffermandoci sul cablaggio.

Messa a terra dei cavi e corretta connessione equipotenziale

I cavi intrecciati schermati (shielded twisted-pair) sono usati per la trasmissione del segnale PROFIBUS. Se il sistema è stato correttamente progettato, le interferenze elettromagnetiche verranno annullate tramite la corretta schermatura dei cavi così da non disturbare la comunicazione. Cosa significa? Significa considerare che i nodi PROFIBUS, i cavi schermati PROFIBUS e gli altri componenti dovrebbero essere connessi a un sistema di collegamento equipotenziale. Spesso nella progettazione di un impianto vengono coinvolti diversi fornitori: potrebbe quindi capitare che un sistema sia stato perfettamente progettato dal punto di vista della limitazione delle interferenze, ma che poi la scelta dei cavi sia affidata a persone meno attente a queste problematiche. 

Il concetto standard per la messa a terra di PROFIBUS DP e PROFIBUS PA è basato sull’uso di un sistema di collegamento equipotenziale per:
• Nodi (messa a terra in accordo con le specifiche del produttore)
• Schermatura cavi (in entrambi i lati)
• Messa a terra aggiuntiva di cavi schermati per quanto riguarda l’ingresso dei cabinet.

Fornendo una connessione equipotenziale attraverso l’intero impianto, bisogna stabilire anche un collegamento di conduzione tra i cavi e la terra. Il sistema di collegamento equipotenziale è utilizzato per uguagliare il potenziale della terra in diversi punti dell’impianto cosicché nessuna corrente indesiderata possa circolare sulla schermatura del cavo PROFIBUS. Per imparare le regole del corretto cablaggio e quindi le regole per limitare le interferenze elettromagnetiche, è fondamentale seguire un corso certificato (Certified PROFIBUS Engineer oppure Certified PROFIBUS Installer).

Alcune di queste regole, approfondite durante i corsi certificati, includono:

• L’utilizzo di cavi di rame o strisce galvanizzate per la messa a terra.

• La posa del collegamento equipotenziale al terminale della terra o con una barra dotata di una grande superficie.

• La connessione di tutte le schermature dei nodi PROFIBUS e delle connessioni di terra (se disponibili) al sistema di collegamento equipotenziale.

• L’utilizzo di viti o terminali di connessione per tutta la messa a terra e per le varie connessioni.

Le regole di corretto cablaggio e messa a terra dei cavi sono numerose e nascono dal lavoro dei centri di competenza di tutto il mondo, dal cui confronto sono nate proprio le linee guida internazionali. 

Oltre alla corretta scelta e posa dei cavi è inoltre fondamentale acquistare connettori PROFIBUS adeguati, possibilmente con terminazione integrata e con connessione DB9 per dare la possibilità di effettuare attività di diagnostica sul segmento. In fase di progettazione è infatti fondamentale considerare che l’impianto verrà utilizzato per numerosi anni, durante i quali potrebbero presentarsi problemi, risolvibili rapidamente solo utilizzando sistemi di diagnostica. 

Seguendo le semplici linee guida elaborate da PI International e insegnate durante i corsi di formazione certificata, si possono ridurre problematiche e malfunzionamenti sulle reti PROFIBUS che troppo spesso vengono sottovalutate. Nel caso di limitata disponibilità di tecnici esperti, è inoltre possibile rivolgersi a un centro di competenza accreditato per effettuare un rapido audit della rete. In numerose installazioni su cui PROCENTEC ha svolto operazioni di assistenza, audit e certificazioni, queste linee guida sono state ignorate o non seguite in modo corretto. Se queste considerazioni venissero applicate preventivamente, già durante la fase di progettazione della rete, si ridurrebbero drasticamente i problemi provocati dalle interferenze garantendo una longevità maggiore della rete e una maggiore redditività delle operazioni di manutenzione.

Leggi la prima parte dell'articolo 'Guida per affrontare le inteferenze elettromagnetiche su PROFIBUS'