Gebäudesystemtechnik
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Elektrotechnik
Fehlersuche im LON
ep10/2001, 2 Seiten
FEHLERARTEN IM LON Mögliche Fehler in einem Automatisierungssystem wie dem LON lassen sich in drei Gruppen unterteilen. Keine Kommunikation möglich Ein Totalausfall der Kommunikation in einem LON kann folgende Ursachen haben: - Kurzschlüsse oder Leerläufe - defekte Stromversorgung einzelner Knoten - elektronische Defekte einzelner Knoten (z.B. Defekt am Transceiver) Kollisionen bzw. Störung der Datenübertragung Darüber hinaus gibt es Fehler, die die Kommunikation ähnlich wie Störquellen beeinflussen. Dabei kommt zu fehlerhaften Übertragungen, die über die CRC-Prüfsumme (Cylic Redundancy Check) erkannt werden - einer 16 Bit großen Prüfsumme, die in der Lon-Works-Technologie am Ende jedes Datenpaketes angefügt wird. Der Empfänger des Datenpaketes berechnet seinerseits aus den empfangenen Daten eine Prüfsumme und vergleicht sie mit der im Paket. Stimmen sie nicht über ein, geht er von einem Übertragungsfehler aus und verwirft das Datenpaket. Diese Fehler sind z.B.: - falsche oder gar nicht aufgelegte Schirmung (drahtgebunden) - fehlende oder falsche Terminierung (drahtgebunden) - Kabellänge über alles im Segment zu groß (drahtgebunden) - maximale Distanz zwischen zwei Knoten überschritten (drahtgebunden) - Anzahl der Knoten pro Segment (z.B. 64 bei FTT-10A und 128 bei LPT-10 Transceiver) - Leitungsführung, d.h. Topologie (drahtgebunden). Diese Fehlern verursachen in der Regel Reflexionen im Medium und damit unter Umständen Auslöschung von Datensignalen oder eine zu starke Signaldämpfung. Zu hoher Datenverkehr Ein bestimmtes Medium hat natürlich auch eine maximale Anzahl von Bits, die pro Sekunde bitseriell übertragen werden können. Man spricht in diesem Zusammenhang von der Baudrate (Bit/Sek). FTT-10A/LPT-10 Medien haben einen maximalen Kanaldurchsatz von 78,1 KBaud, „Twisted Pair“ Medien mit TP/XF-1250 Transceiver in Bustopologie einen von bis zu 1,25 MBaud. Das in der Lon Works-Technolgie eingesetzte Buszugriffsverfahren heißt CSMA (Carrier Sense Multiple Access), was soviel heißt, dass ein Knoten bevor er sendet, den Bus untersucht, ob ein anderer Knoten bereits den Bus belegt hat und seinerseits Daten übertragt. Die Informationen im letzten Abschnitt bedeuten aber, dass auch der Busverkehr unter Umständen eine Art Störquelle sein kann, die im schlimmsten Fall die Nutzdatenrate, d.h. die korrekt übertragenen Pakete, stark beeinflussen kann. Eine weitere mögliche Fehlerquelle ist der Neuron Chip selbst. Auch er hat einen gewissen Datendurchsatz an Paketen, den er bearbeiten kann. Muss er zuviel an Informationen aufnehmen, dann kann es sein, dass er einzelne Pakete gar nicht verarbeiten kann und er sie einfach ignoriert. Es kommt wiederum zu einem Datenverlust. Das heißt aber letztendlich, dass die aktuelle Datenauslastung ebenfalls eine wichtige Größe ist und eigentlich permanent überwacht werden muss. Für eine fehlerfreie Installation und den späteren Betrieb von Netzwerken sind daher Messgeräte erforderlich, die den aktuellen Datendurchsatz messen, die Kommunikation mit bestimmten Knoten testen und die Anzahl an CRC-Fehler z.B. pro Sekunde anzeigen. VERFÜGBARE MESSGERÄTE Die erforderlichen Messungen können mit Installationstools wie „Lon Maker“, „Networker“ oder „ALEX“ durchgeführt werden. Man kann aber nur immer einen bestimmten Teil im Netzwerk überwachen (in dem man die Testinformationen aus einem bestimmten Knoten ausliest) und nie gleichzeitig an mehreren Stellen messen. Zudem erzeugen die Testverfahren, die diesen Tools zu Grunde liegen, selbst einen nicht unerheblichen Netzwerkverkehr, da sie aktiv Informationen aus dem zu testenden Knoten pollen. Darüber hinaus gibt es sogenannte Protokollanalyzer, die auch alle benötigten Tests beherrschen und am Bus nur messen, d.h. außer beim Kommunikationstest mit einem anderen Knoten nur Datenpakete erfassen und keine selber erzeugen. Der Nachteil hier ist, dass solche Geräte teilweise sehr teuer sind und immer, wie auch die Installationstools, einen PC erfordern. Mancher geneigte Leser wird nun den Vorteil anbringen, dass Protokollanalyzer auch in der Lage sind, einzelne Pakete auszuwerten und ihren Dateninhalt, Sende- und Zieladresse darzustellen. Das ist natürlich richtig, aber man muss doch ein ziemliches Spezialwissen über Lon Works besitzen, um die Informationen korrekt interpretieren zu können. Eine dritte Variante sind Hand-Held Geräte. Meist sind auch diese Geräte teuer, haben eine komplexe Menüführung und können nicht an mehreren Stellen gleichzeitig im Netzwerk messen. Außerdem können die Ergebnisse nicht in einer GLT online visualisiert werden. Als vierte Möglichkeit gibt es spezielle Softwareprodukte für den PC, die gewisse Testmöglichkeiten bieten. Auch hier gelten die Anmerkungen, die bereits zu den Installationstools gemacht wurden. Wünschenswert wäre ein Gerät, das alle benötigten Tests innerhalb eines Segments durchführt, vielleicht sogar über spezielle Tests für die Kabelinstallation und die Kommunikation mit einem bestimmten Knoten verfügt, den Bus nicht belastet, klein ist, über eine einfache Anzeige und ein leicht zu Elektropraktiker, Berlin 55 (2001) 10 786 LONWORLD 2001 Bei der Vernetzung von Komponenten und der Übertragung von Informationen über ein bitserielles drahtgebundenes Medium muss man immer mit Störquellen rechnen, die die Datenübertragung negativ beeinflussen können. Daher gilt es, mit geeigneten Messmethoden Fehler bei der Installation und im Betrieb zu finden und effizient zu beseitigen. Technische Daten Prozessor: 3120 / 10MHz Transceiver: FTT-10A Stromversorgung: 24V DC (9 V bis 42 V) 24V AC (15 V bis 32 V) Stromaufnahme: typ. 18 mA, max. 25 mA (bei 24V DC) Gehäuse: Noryl UL 94-V0 Abmessungen: (90/95x35x60) mm Befestigung: Hutschiene, 2TE Betriebstemperatur: (-5 bis +45)°C, ohne Betauung Lagertemperatur: (-40 bis +70)°C Anschlüsse: Schraubklemmen zur Stromversorgung und Anschluss des LON-Mediums Tafel LED-Belegung des Net-Check LED rot (Reset) Reset-LED, leuchtet bei internem oder externem Reset durch Betätigen des Resettasters LED grün (Nodetest) zeigt internen Status des Knotens LED gelb (Network) zeigt Datenpakete (auch defekte) direkt auf der Busleitung an LED gelb (No Traffic) zeigt empfangene Datenpakete (auch solche mit CRC-Fehlern) im Neuron Chip an LED rot (CRC Errors) zeigt CRC-Fehler an LED rot (High Traffic) zeigt Überlastung des Mediums an NETCHECK Net Check mit Remotefunktion und zusätzlichem Service Taster bzw. Service LED Fehlersucheim LON bedienendes Interface verfügt und so kostengünstig ist (unter DM 200,-), dass man es wie einen Blitzschutz in jeden Schaltschrank einbauen kann. Bild zeigt mit dem „Net Check“ ein solches Gerät. FUNKTIONSWEISE DES NETCHECK Net Check verfügt über mehrere LEDs, die die Ergebnisse der einzelnen Tests darstellen bzw. zur Bedienung gehören (Tafel ). Net Check startet im passiven Testmodus jede Sekunde einen neuen Messzyklus und aktualisiert die Anzeigen der LEDs. Unabhängig davon signalisiert die „Network“- LED jedes Datenpaket (auch fehlerhafte) auf dem Bus. Im aktiven Testmodus kommuniziert Net Check mit einem anderen Knoten (z.B. einem anderen Net-Check-Knoten) und überprüft dabei die Kommunikationseigenschaften im Medium z.B. auf CRC-Fehler, die etwa durch Terminierungsprobleme oder zu lange Leitungen entstehen können. Speziell mit diesem Test kann bereits bei der Installation eine Kabelverbindung auf mögliche Fehler überprüft werden, also der geforderte Kabeltest durchgeführt werden. Zusätzlich existiert ein spezieller interner Selbsttest, der alle Funktionen von Net Check testet, damit der Anwender sicher sein kann, mit einem funktionierenden Messsystem zu arbeiten. Dieser interne Test wird z.B. durch Betätigen des Testtasters ausgelöst. Net Check gibt es in zwei Varianten: Net Check und Net Check Remote. Die erst Version läuft ohne Kommisionierung und Erstellen von Bindings sofort nach Anlegen der Versorgungsspannung. Die Remote-Version verfügt zusätzlich über ein NV-Interface, über das Informationen auch in eine GLT gemeldet werden können. Voraussetzung ist natürlich, dass eine Kommunikation zur GLT möglich ist. Dafür besitzt diese Version eine zusätzliche Service-LED mit Taster, die die bekannte Lon Works-Funktionalität „Press Service-Pin Button“ bei der Installation z.B. im Lon Maker Tool realisiert. G. Stock LONWORLD 2001 PRODUKTE E-/A-Module Die Fa. SVEA, Hamburg, stellt auf der LONWorld 2001 ihre Produktfamilie „REG-S“ vor. Diese besteht aus drei Ein- /Ausgabe-Modulen mit vier bzw. acht Ausgängen und jeweils über eine gleiche Anzahl von 24Volt-Eingängen. Die Eingänge können unabhängig von den Ausgängen als vollwertige Digitaleingänge betrieben werden. Es lassen sich alle potentialfreie Kontakte, wie zum Beispiel von Bewegungsmeldern, Dämmerungsschaltern oder Thermostaten anschließen. Die Geräte verfügen über vier Wechsler-Relaisausgänge, das Modul REG-S 4W4S hat zusätzlich vier Schließer. Alle Kontakte können jeweils 10 Ampere ohmsche Last schalten. Kommunikationsmodul Die Fa. HMS Industrial Networks, Karlsruhe, stellt ein neues Kommunikationsmodul für Lon Works vor. Das scheckkartengroße OEM-Modul erleichtert Feldgeräteherstellern die Einbindung ihrer Geräte in Lon Works Systeme mit Lon-Talk Protokoll gemäß dem ANSI/EIA 709.1 Standard. Das Lon Works Modul erweitert die Familie der austauschbaren Any Bus Kommunikationsmodule, die bereits 15 verschiedene Varianten umfasst und Geräteherstellern den einfachen Anschluss an alle wichtigen industriellen Netzwerke, wie z.B. Profibus, Device Net, Ethernet/IP und Can Open ermöglicht.
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- G. Stock
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