Hur man mäter PROFIBUS-fel med multimeter
I avsaknad av handhållna enheter och oscilloskop kan du använda en multimeter för att utföra några grundläggande tester, som att testa PROFIBUS-kablar, busskontakter och loopimpedans. Dessa tester kan inte ge 100 procent exakta siffror, men de kan ge en grov indikation. Samtidigt måste dessa mätningar också uppfylla följande förutsättningar:
(1) Samma delar (PROFIBUS-kablar och pluggar) måste användas i hela segmentet, PROFIBUS-delar ska inte anslutas och PROFIBUS-kablar måste kopplas bort. Du kan avgöra om kabeln har kopplats bort genom att mäta spänningen mellan skärmen och de två datatrådarna.
(2) Alla terminatorer måste kopplas bort. Om det finns fast anslutna PROFIBUS-komponenter i systemet, t.ex. repeaters, bör dessa komponenter kopplas bort. Varje segment måste mätas separat.
Att använda en multimeter för att mäta kan hitta och lokalisera följande fel:
●Enkel datalinje "inversion"
●En av de två datalinjerna är avbruten
●Kabelskyddad terminal
●Kortslutning mellan två datalinjer
●Kortslutning mellan dataledning och kabelskärm
1) Bestämning av loopimpedans
Slingimpedansen bestäms genom att mäta impedansen mellan PROFIBUS-kabelns två kärnor. Kärnans impedans beror på kabelkonstruktionen och är även temperaturberoende. Specifik kabelimpedans anges vanligtvis i ohm per km (ohm) vid en given temperatur. Det motsvarar loopimpedansen för en 1 km lång PROFIBUS-kabel. Typiska värden för PROFIBUS RS 485 kabel typ A är 110 ohm/km loopimpedans vid 20ºC. För specialkablar, t.ex. högflexibla kablar, kan dock avvikelser från detta värde vara möjliga. När temperaturen stiger med 1ºC ökar kabelimpedansen med 0,4 procent. Att mäta kabelslingans impedans är relativt enkelt.
I ena änden av PROFIBUS-kabeln måste datakärna A och datakärna B kortslutas (eller överbryggas). Mät sedan slingimpedansen mellan de två kärnorna i den andra änden av kabeln. I PROFIBUS-kabeltillverkarens datablad, se det specifika slingmotståndet (ohm/km) för den använda kabeln. För korta kablar (mindre än 50 m) kan loopimpedansen vara noll. Med hjälp av denna specifika loopimpedans kan längden på detta kabelsegment uppskattas:
Längd (km)=uppmätt loopimpedans (ohm) / specifik loopimpedans (ohm/km):
Kabelslingimpedansen kan också uppskattas utifrån kunskap om kabellängden:
Slingimpedans, Rloop (ohm)=kabellängd (km) x specifik loopimpedans (ohm/km)
2) Testa PROFIBUS-kablar och busskontakter
Alla stationer måste kopplas bort från kabeln och alla terminatorer måste stängas eller kopplas bort innan testet påbörjas. De fem steg som beskrivs nedan bör utföras på varje PROFIBUS-segment. Steg 1 kontrollera att kabeln är fri från spänning från strömförsörjningsterminatorn; Steg 2 kontrollera för kortslutning mellan kabeltrådarna; för steg 3 och 4, inför en kortslutning mellan de valda stiften i den första kontakten och gör dessa mätningar på var och en av de återstående kontakterna. Om kortslutningen som införs vid en kontakt misslyckas, indikerar detta att kabeln är dålig eller felaktigt ansluten. Steg 1 till 4 måste utföras i rätt ordning vid mätning av kabeln för att korrekt kontrollera om det finns fel där kabeln inte är dragen. Steg 5 är att kontrollera denna kabellängd genom att införa en kortslutning mellan A- och B-ledningarna på den första kontakten och mäta slingimpedansen på den sista kontakten.
●Steg 1
Använd det låga DC-spänningsintervallet på din multimeter, kontrollera att det finns 0 spänning mellan skärm- och kontaktstiften A och B. Om någon spänning hittas är kabeln antingen inte bortkopplad från all utrustning eller fortfarande har en strömförsörjd terminator.
●Steg 2
Impedansen mäts mellan kontaktstiften på varje kontakt. Om den uppmätta impedansen är oändlig (misslyckande) är det en kortslutning eller ett termineringsmotstånd inkopplat. För mätningen måste denna kabelslingimpedans Rloop utvärderas. Detta kan åstadkommas som tidigare beskrivits. Att lokalisera en kortslutning på en PROFIBUS-kabel kan vara svårt eftersom ett fel i bara en kontakt kommer att kortsluta hela kabeln. En lösning är att isolera delar av kabeln tills kortslutningen försvinner. Men det måste noteras att det anslutna terminalmotståndet kommer att introducera en impedans på 220Ω mellan A-linjen och B-linjen. Fortsätt till steg 3 endast om inga kortslutningar hittas och alla terminatorer är bortkopplade.
●Steg 3
En kortslutning måste införas mellan stift 8 (ledning A) på den första kontakten på segmentet som testas och skärmen under testet. I den första kontakten, inför en länk från stift 8 till skärmen för att slutföra kortslutningen. Dessa mätningar görs sedan på varannan kontakt.
●Steg 4
En kortslutning måste införas mellan stift 3 (ledning B) på den första kontakten på segmentet som testas och skärmen för mätningen. I den första kontakten, inför en länk från stift 3 till skärmen för att slutföra kortslutningen. Dessa mätningar görs sedan på varannan kontakt.
●Steg 5
Kabelslingimpedansen mäts genom att införa en kortslutning mellan stift 3 (B-tråd) och stift 8 (A-tråd) under mätningen. Kortslutningen åstadkommes genom att införa en länk mellan stift 3 och stift 8 i den första kontakten. Mät sedan slingimpedansen mellan stift 3 (ledning B) och stift 8 (ledning A) på den sista kontakten.
