Jak zmierzyć błędy PROFIBUS za pomocą multimetru
Jeśli nie masz urządzenia przenośnego ani oscyloskopu, możesz użyć multimetru do wykonania niektórych podstawowych testów, takich jak testowanie kabli PROFIBUS, złączy magistrali i impedancji pętli. Testy te nie mogą zapewnić 100% dokładnych wartości, ale mogą zapewnić przybliżone wskazanie. Jednocześnie pomiary te muszą spełniać również następujące warunki wstępne:
(1) W całym segmencie należy zastosować te same komponenty (kable PROFIBUS i wtyczki), komponenty PROFIBUS nie powinny być podłączane, a kable PROFIBUS muszą być odłączone. Można określić, czy kabel jest uszkodzony, mierząc napięcie między ekranem a dwiema liniami danych.
(2) Wszystkie terminatory muszą być odłączone. Jeżeli w systemie znajdują się na stałe podłączone komponenty PROFIBUS, takie jak wzmacniaki, komponenty te należy odłączyć. Każdy segment należy mierzyć osobno.
Za pomocą multimetru do pomiaru można znaleźć i zlokalizować następujące błędy:
●Prosta „inwersja” linii danych
●Jedna z dwóch linii danych jest przerwana
●Zacisk ekranujący kabla
●Zwarcie pomiędzy dwiema liniami danych
●Zwarcie pomiędzy linią danych a ekranem kabla
1) Zmierz impedancję pętli
Określ impedancję pętli, mierząc impedancję pomiędzy dwiema żyłami kabla PROFIBUS. Impedancja rdzenia zależy od konstrukcji kabla i jest również zależna od temperatury. Specyficzna impedancja kabla jest zwykle podawana w omach na km (omach) w danej temperaturze. Jest ona równoważna impedancji pętli kabla PROFIBUS o długości 1 km. Typowe wartości dla kabla PROFIBUS RS 485 typu A to impedancja pętli 110ohm/km przy 20°C. Jednakże w przypadku kabli specjalnych, np. bardzo elastycznych, możliwe jest odejście od tej wartości. Wraz ze wzrostem temperatury o 1°C impedancja kabla wzrasta o 0,4%. Pomiar impedancji pętli kablowej jest stosunkowo prosty.
Na jednym końcu kabla PROFIBUS rdzeń danych A i rdzeń danych B muszą być zwarte (lub zmostkowane). Następnie na drugim końcu kabla zmierz impedancję pętli pomiędzy dwiema żyłami. Sprawdź w arkuszu danych producenta kabla PROFIBUS konkretną rezystancję pętli (om/km) użytego kabla. W przypadku krótkich kabli (mniejszych niż 50m) impedancja pętli może wynosić 0. Długość tego odcinka kabla można ocenić za pomocą tej konkretnej impedancji pętli:
Długość (km)=zmierzona impedancja pętli (omy)/specyficzna impedancja pętli (om/km):
Impedancję pętli kablowej można również ocenić na podstawie znajomości długości kabla:
Impedancja pętli, Rloop (omy)=długość kabla (km) × właściwa impedancja pętli (om/km)
2) Sprawdź kabel PROFIBUS i złącze magistrali
Przed rozpoczęciem testu wszystkie stacje muszą zostać odłączone od kabli, a wszystkie terminatory muszą zostać wyłączone lub odłączone. Pięć opisanych poniżej kroków należy wykonać w każdym segmencie PROFIBUS. Krok 1 Sprawdź, czy na kablu nie dochodzi napięcie z terminatora zasilania; Krok 2 Sprawdź, czy nie ma zwarć pomiędzy żyłami kabla; W krokach 3 i 4 wykonaj zwarcie pomiędzy wybranymi pinami pierwszego złącza i wykonaj te pomiary na każdym z pozostałych złączy. Jeśli stwierdzisz, że na złączu nie ma zwarcia, oznacza to, że kabel jest uszkodzony lub nieprawidłowo podłączony. Kroki od 1 do 4 należy wykonać w odpowiedniej kolejności podczas pomiaru kabla, aby odpowiednio sprawdzić, czy kabel jest wolny od błędów prowadzenia. Krok 5 służy do sprawdzenia długości tego kabla poprzez zwarcie pomiędzy przewodami A i B na pierwszym złączu i pomiar impedancji pętli na ostatnim złączu.
●Krok 1
Korzystając z zakresu niskiego napięcia stałego na multimetrze, sprawdź, czy napięcie między ekranem a stykami A i B złącza wynosi 0. Jeśli widzisz jakiekolwiek napięcie, oznacza to, że kabel nie jest odłączony od całego sprzętu lub jest nadal podłączony do zasilanego terminatora.
●Krok 2
Zmierz impedancję pomiędzy stykami każdego złącza. Jeśli zmierzona impedancja jest nieskończona (awaria), oznacza to zwarcie lub obecność rezystora obciążeniowego. Aby dokonać pomiaru należy ocenić impedancję pętli kablowej Rloop. Można to osiągnąć w sposób opisany wcześniej. Zlokalizowanie zwarcia w kablu PROFIBUS może być trudne, ponieważ usterka tylko w jednym złączu spowoduje zwarcie całego kabla. Jednym z rozwiązań jest odizolowanie części kabla do momentu ustąpienia zwarcia. Należy jednak zauważyć, że podłączony rezystor końcowy wprowadzi impedancję 220 Ω pomiędzy linią A i linią B. Przejdź do kroku 3 tylko wtedy, gdy nie zostaną znalezione żadne zwarcia i wszystkie terminatory zostaną odłączone.
●Krok 3
Test należy przeprowadzić poprzez wprowadzenie zwarcia pomiędzy pinem 8 (przewód A) a ekranem na pierwszym złączu testowanego segmentu. W pierwszym złączu zwarcie następuje poprzez wprowadzenie łącza z pinu 8 do ekranu. Następnie wykonaj te pomiary na co drugim złączu.
●Krok 4
Podczas pomiaru należy wprowadzić zwarcie pomiędzy pinem 3 (przewód B) pierwszego złącza badanego segmentu a ekranem. W pierwszym złączu zwarcie następuje poprzez wprowadzenie łącza z pinu 3 do ekranu. Następnie wykonaj te pomiary na co drugim złączu.
