Jak mierzyć błędy PROFIBUS za pomocą multimetru,
W przypadku braku urządzeń ręcznych i oscyloskopów można użyć multimetru do przeprowadzenia podstawowych testów, takich jak testowanie kabli PROFIBUS, złączy magistrali i impedancji pętli. Testy te nie mogą dostarczyć 100-procentowych dokładnych liczb, ale mogą dostarczyć przybliżonych wskazówek. Jednocześnie pomiary te muszą również spełniać następujące warunki wstępne:
(1) Te same części (kable i wtyczki PROFIBUS) muszą być używane w całym segmencie, części PROFIBUS nie powinny być połączone, a kable PROFIBUS muszą być odłączone. Możesz określić, czy kabel został odłączony, mierząc napięcie między ekranem a dwoma przewodami danych.
(2) Wszystkie terminatory muszą być odłączone. Jeżeli w systemie są podłączone na stałe komponenty PROFIBUS, takie jak repeatery, komponenty te należy odłączyć. Każdy segment należy mierzyć oddzielnie.
Za pomocą multimetru do pomiaru można znaleźć i zlokalizować następujące błędy:
●Prosta linia danych „inwersja”
●Jedna z dwóch linii danych jest przerwana
●Zacisk ekranu kabla
●Zwarcie między dwiema liniami danych
●Zwarcie między linią danych a ekranem kabla
1) Wyznaczanie impedancji pętli
Impedancja pętli jest określana poprzez pomiar impedancji między dwoma rdzeniami kabla PROFIBUS. Impedancja rdzenia zależy od konstrukcji kabla, a także od temperatury. Konkretna impedancja kabla jest zwykle podawana w omach na km (omach) w danej temperaturze. Jest to odpowiednik impedancji pętli kabla PROFIBUS o długości 1 km. Typowe wartości dla kabla PROFIBUS RS 485 typu A wynoszą 110 omów/km impedancji pętli przy 20ºC. Jednak w przypadku kabli specjalnych, np. kabli bardzo elastycznych, możliwe są odchylenia od tej wartości. Gdy temperatura wzrasta 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 między dwoma rdzeniami. W arkuszu danych producenta kabla PROFIBUS sprawdź specyficzną rezystancję pętli (om/km) użytego kabla. W przypadku krótkich kabli (mniej niż 50 m) impedancja pętli może wynosić zero. Korzystając z tej określonej impedancji pętli, można oszacować długość tego odcinka kabla:
Długość (km)=zmierzona impedancja pętli (omy) / impedancja właściwa pętli (om/km):
Impedancję pętli kablowej można również oszacować na podstawie znajomości długości kabla:
Impedancja pętli, Rpętla (omy)=długość kabla (km) x właściwa impedancja pętli (om/km)
przykład
Segment kabla PROFIBUS RS 485 typu A o impedancji pętli 20 Rloop Ω przy 20ºC, oceniane są następujące długości kabli:
20Ω/(110Ω/km)＝0,182km=182m
2) Przetestuj kable i złącza magistrali PROFIBUS
Przed rozpoczęciem testu wszystkie stacje muszą być odłączone od kabla i wszystkie terminatory muszą być zamknięte lub odłączone. Pięć kroków opisanych poniżej należy wykonać dla każdego segmentu PROFIBUS. Krok 1 sprawdź, czy kabel od terminatora zasilania jest wolny od napięcia; Krok 2 sprawdź, czy nie ma zwarć między żyłami kabla; w krokach 3 i 4 wykonaj zwarcie między wybranymi pinami w 1. złączu i wykonaj te pomiary na każdym z pozostałych złączy. Jeśli zwarcie wprowadzone na złączu nie powiedzie się, oznacza to, że kabel jest uszkodzony lub nieprawidłowo podłączony. Kroki od 1 do 4 należy wykonać we właściwej kolejności podczas pomiaru kabla, aby odpowiednio sprawdzić błędy, w których kabel nie jest poprowadzony. Krok 5 polega na sprawdzeniu tej długości kabla poprzez zwarcie między przewodami A i B pierwszego złącza i pomiar impedancji pętli na ostatnim złączu.
●Krok 1
Korzystając z zakresu niskiego napięcia prądu stałego na multimetrze, sprawdź, czy między ekranem a stykami A i B złącza występuje napięcie 0. Jeśli zostanie wykryte jakiekolwiek napięcie, oznacza to, że kabel nie jest odłączony od wszystkich urządzeń lub nadal ma terminator.
●Krok 2
Impedancja jest mierzona między stykami każdego złącza. Jeśli zmierzona impedancja jest nieskończona (błąd), oznacza to zwarcie lub podłączony rezystor terminujący. Do pomiaru należy ocenić impedancję pętli kabla Rloop. Można to osiągnąć w sposób opisany wcześniej. Zlokalizowanie zwarcia w kablu PROFIBUS może być trudne, ponieważ usterka tylko w jednym złączu spowoduje zwarcie w całym kablu. Jednym z rozwiązań jest izolowanie odcinków kabla do momentu ustąpienia zwarcia. Należy jednak zauważyć, że podłączony rezystor końcowy wprowadzi impedancję 220 Ω między linią A a linią B. Przejść do kroku 3 tylko wtedy, gdy nie wykryto zwarć i wszystkie terminatory są odłączone.
●Krok 3
Podczas badania należy wprowadzić zwarcie między pinem 8 (przewód A) pierwszego złącza badanego segmentu a ekranem. W 1. złączu wprowadzić zworkę z pinu 8 do ekranu, aby zakończyć zwarcie. Pomiary te są następnie wykonywane na co drugim złączu.
●Krok 4
Należy wprowadzić zwarcie między pinem 3 (przewód B) pierwszego złącza badanego segmentu a ekranem pomiaru. W 1. złączu wprowadzić zworkę z pinu 3 do ekranu, aby zakończyć zwarcie. Pomiary te są następnie wykonywane na co drugim złączu.
●Krok 5
Impedancja pętli kabla jest mierzona poprzez zwarcie między pinem 3 (przewód B) i pinem 8 (przewód A) podczas pomiaru. Zwarcie uzyskuje się poprzez wprowadzenie łącznika między pinem 3 i pinem 8 w pierwszym złączu. Następnie zmierz impedancję pętli między stykiem 3 (przewód B) a stykiem 8 (przewód A) ostatniego złącza.
