Как измерить неисправности PROFIBUS с помощью мультиметра
Если у вас нет портативного устройства или осциллографа, вы можете использовать мультиметр для выполнения некоторых основных тестов, таких как тестирование кабелей PROFIBUS, шинных разъемов и сопротивления контура. Эти тесты не могут дать 100% точные значения, но они могут дать приблизительные показания. При этом эти измерения также должны отвечать следующим предпосылкам:
(1) Во всем сегменте должны использоваться одни и те же компоненты (кабели и штекеры PROFIBUS), компоненты PROFIBUS не следует подключать, а кабели PROFIBUS необходимо отсоединять. Определить, поврежден ли кабель, можно, измерив напряжение между экраном и двумя линиями передачи данных.
(2) Все терминаторы должны быть отключены. Если в системе имеются постоянно подключенные компоненты PROFIBUS, например повторители, эти компоненты следует отключить. Каждый сегмент необходимо измерять отдельно.
Использование мультиметра для измерения позволяет обнаружить и локализовать следующие ошибки:
●Простая «инверсия» строки данных.
●Одна из двух линий данных прервана.
●Кабельный терминал для экрана
●Короткое замыкание между двумя линиями данных.
●Короткое замыкание между линией передачи данных и экраном кабеля.
1) Измерьте сопротивление контура.
Определите сопротивление контура, измерив сопротивление между двумя жилами кабеля PROFIBUS. Импеданс жилы зависит от конструкции кабеля, а также от температуры. Удельное сопротивление кабеля обычно указывается в омах на км (Ом) при данной температуре. Оно эквивалентно сопротивлению контура кабеля PROFIBUS длиной 1 км. Типичные значения для кабеля PROFIBUS RS 485 типа A составляют 110Ом/км сопротивление контура при 20°C. Однако для специальных кабелей, например, высокогибких, возможно отклонение от этого значения. При повышении температуры на 1°C сопротивление кабеля увеличивается на 0,4%. Измерить сопротивление контура кабеля относительно просто.
На одном конце кабеля PROFIBUS ядро данных A и ядро данных B должны быть закорочены (или соединены мостом). Затем на другом конце кабеля измерьте сопротивление контура между двумя жилами. Удельное сопротивление шлейфа (Ом/км) используемого кабеля см. в техническом паспорте производителя кабеля PROFIBUS. Для коротких кабелей (менее 50 м) полное сопротивление контура может быть равно 0. Длину этого сегмента кабеля можно оценить, используя следующее полное сопротивление контура:
Длина (км)=измеренное сопротивление контура (Ом)/удельное сопротивление контура (Ом/км):
Сопротивление кабельной петли также можно оценить, зная длину кабеля:
Полное сопротивление контура, Rloop (Ом)=длина кабеля (км) × удельное сопротивление контура (Ом/км)
2) Проверьте кабель PROFIBUS и разъем шины.
Перед началом испытания все станции должны быть отключены от кабелей, а все терминаторы выключены или отсоединены. Пять шагов, описанных ниже, должны быть выполнены для каждого сегмента PROFIBUS. Шаг 1. Убедитесь, что кабель не имеет напряжения, исходящего от терминатора питания; Шаг 2. Проверьте наличие коротких замыканий между проводами кабеля; Для шагов 3 и 4 закоротите выбранные контакты в 1-м разъеме и выполните эти измерения на каждом из оставшихся разъемов. Если вы обнаружите, что произошло короткое замыкание в разъеме, это указывает на то, что кабель неисправен или неправильно подключен. Шаги 1–4 необходимо выполнить в правильном порядке при измерении кабеля, чтобы правильно убедиться в отсутствии ошибок прокладки кабеля. Шаг 5 используется для проверки длины этого кабеля путем короткого замыкания между проводами A и B на первом разъеме и измерения сопротивления контура на последнем разъеме.
●Шаг 1.
Используя диапазон низкого напряжения постоянного тока на мультиметре, убедитесь, что напряжение между экраном и контактами разъема A и B составляет 0. Если вы видите какое-либо напряжение, это означает, что либо кабель не отсоединен от всего оборудования, либо все еще подключен к терминатору с питанием.
●Шаг 2.
Измерьте сопротивление между контактами каждого разъема. Если измеренное сопротивление бесконечно (отказ), это указывает на короткое замыкание или наличие согласующего резистора. Для проведения измерений необходимо оценить полное сопротивление кабельной петли Rloop. Это можно сделать, как описано ранее. Обнаружить короткое замыкание в кабеле PROFIBUS может быть сложно, поскольку неисправность только одного разъема приведет к короткому замыканию всего кабеля. Одним из решений является изолировать части кабеля до тех пор, пока короткое замыкание не исчезнет. Но следует отметить, что подключенный оконечный резистор создаст сопротивление 220 Ом между линией A и линией B. Переходите к шагу 3 только в том случае, если не обнаружено коротких замыканий и все терминаторы отключены.
●Шаг 3.
Испытание необходимо выполнить путем короткого замыкания между контактом 8 (провод А) и экраном первого разъема проверяемого сегмента. В первом разъеме замыкание завершается введением перемычки от контакта 8 к экрану. Затем проведите эти измерения на каждом втором разъеме.
●Шаг 4.
При измерении необходимо ввести короткое замыкание между контактом 3 (провод Б) первого разъема проверяемого сегмента и экраном. В первом разъеме замыкание завершается введением перемычки от контакта 3 к экрану. Затем проведите эти измерения на каждом втором разъеме.
