Как измерять неисправности PROFIBUS с помощью мультиметра,
При отсутствии портативных устройств и осциллографов можно использовать мультиметр для выполнения некоторых основных тестов, таких как тестирование кабелей PROFIBUS, разъемов шины и импеданса контура. Эти тесты не могут дать 100-процентных точных цифр, но они могут дать приблизительное представление. В то же время эти измерения также должны отвечать следующим требованиям:
(1) Одни и те же детали (кабели и вилки PROFIBUS) должны использоваться во всем сегменте, детали PROFIBUS не должны быть соединены, а кабели PROFIBUS должны быть отсоединены. Вы можете определить, был ли отсоединен кабель, измерив напряжение между экраном и двумя проводами данных.
(2) Все терминаторы должны быть отключены. Если в системе есть постоянно подключенные компоненты PROFIBUS, такие как повторители, эти компоненты следует отключить. Каждый сегмент должен быть измерен отдельно.
Используя мультиметр для измерения, можно найти и локализовать следующие ошибки:
● Простая линия данных «инверсия»
●Одна из двух линий данных прервана
● Клемма экрана кабеля
●Короткое замыкание между двумя линиями данных
●Короткое замыкание между линией передачи данных и экраном кабеля.
1) Определение импеданса контура
Полное сопротивление контура определяется путем измерения полного сопротивления 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. Это эквивалентно импедансу петли кабеля PROFIBUS длиной 1 км. Типичные значения сопротивления кабеля PROFIBUS RS 485 типа A составляют 110 Ом/км при 20°C. Однако для специальных кабелей, например очень гибких кабелей, возможны отклонения от этого значения. При повышении температуры на 1 ºC импеданс кабеля увеличивается на 0,4 процента. Измерить импеданс кабельной петли относительно просто.
На одном конце кабеля PROFIBUS жила данных A и жила данных B должны быть закорочены (или шунтированы). Затем на другом конце кабеля измерьте полное сопротивление контура между двумя жилами. В паспорте производителя кабеля PROFIBUS см. удельное сопротивление контура (Ом/км) используемого кабеля. Для коротких кабелей (менее 50 м) импеданс контура может быть равен нулю. Используя это конкретное полное сопротивление контура, можно оценить длину этого сегмента кабеля:
Длина (км)=измеренный импеданс шлейфа (Ом) / удельный импеданс шлейфа (Ом/км):
Полное сопротивление кабельной петли также можно оценить, зная длину кабеля:
Полное сопротивление контура, Rloop (Ом)=длина кабеля (км) x удельное полное сопротивление контура (Ом/км)
пример
Сегмент кабеля PROFIBUS RS 485 типа A с импедансом контура 20 Rloop Ω при 20°C, оцениваются следующие длины кабеля:
20Ом/(110 Ом/км)＝0,182 км=182 м
2) Проверьте кабели PROFIBUS и шинные соединители.
Все станции должны быть отключены от кабеля, а все терминаторы должны быть замкнуты или отключены перед началом теста. Описанные ниже пять шагов необходимо выполнить для каждого сегмента PROFIBUS. Шаг 1 проверьте, что на кабель не подается напряжение от терминатора источника питания; Шаг 2 проверьте наличие коротких замыканий между жилами кабеля; для шагов 3 и 4 введите короткое замыкание между выбранными контактами в 1-м разъеме и проведите эти измерения на каждом из оставшихся разъемов. Если короткое замыкание, появившееся в разъеме, не удается, это указывает на то, что кабель плохой или неправильно подключен. Шаги с 1 по 4 необходимо выполнять в правильном порядке при измерении кабеля, чтобы надлежащим образом проверить наличие ошибок, при которых кабель не проложен. Шаг 5 заключается в проверке длины кабеля путем замыкания между проводами A и B на первом разъеме и измерения импеданса контура на последнем разъеме.
●Шаг 1
Используя диапазон низкого напряжения постоянного тока на мультиметре, проверьте наличие напряжения 0 между экраном и контактами разъема A и B. Если обнаружено какое-либо напряжение, либо кабель не отсоединен от всего терминатор.
●Шаг 2
Импеданс измеряется между контактами разъема на каждом разъеме. Если измеренный импеданс бесконечен (сбой), то имеется короткое замыкание или подключен согласующий резистор. Для измерения необходимо оценить импеданс этого кабельного шлейфа Rloop. Это может быть выполнено, как описано ранее. Обнаружение короткого замыкания в кабеле PROFIBUS может быть затруднено, потому что неисправность только в одном разъеме приведет к короткому замыканию всего кабеля. Одним из решений является изоляция участков кабеля до тех пор, пока короткое замыкание не исчезнет. Но следует отметить, что подключенный терминальный резистор создаст импеданс 220 Ом между линией A и линией B. Переходите к шагу 3 только в том случае, если короткие замыкания не обнаружены и все терминаторы отключены.
●Шаг 3
Короткое замыкание должно быть введено между контактом 8 (провод А) на первом разъеме тестируемого сегмента и экраном во время проверки. В 1-м разъеме ввести перемычку с контакта 8 на экран для замыкания замыкания. Затем эти измерения выполняются на каждом втором разъеме.
●Шаг 4
Короткое замыкание должно быть введено между контактом 3 (провод B) на 1-м разъеме тестируемого сегмента и экраном для измерения. В 1-м разъеме ввести перемычку с контакта 3 на экран для замыкания замыкания. Затем эти измерения выполняются на каждом втором разъеме.
●Шаг 5
Полное сопротивление кабельной петли измеряется путем короткого замыкания между контактом 3 (провод B) и контактом 8 (провод A) во время измерения. Короткое замыкание достигается введением перемычки между контактами 3 и 8 в первом разъеме. Затем измерьте импеданс контура между контактом 3 (провод B) и контактом 8 (провод A) на последнем разъеме.
