Hvordan måle PROFIBUS-feil med multimeter
I mangel av håndholdte enheter og oscilloskop kan du bruke et multimeter til å utføre noen grunnleggende tester, som å teste PROFIBUS-kabler, busskontakter og sløyfeimpedans. Disse testene kan ikke gi 100 prosent eksakte tall, men de kan gi en grov indikasjon. Samtidig må disse målingene også oppfylle følgende forutsetninger:
(1) De samme delene (PROFIBUS-kabler og plugger) må brukes i hele segmentet, PROFIBUS-deler skal ikke kobles til, og PROFIBUS-kabler må kobles fra. Du kan finne ut om kabelen er frakoblet ved å måle spenningen mellom skjermen og de to dataledningene.
(2) Alle terminatorer må kobles fra. Hvis det er fast tilkoblede PROFIBUS-komponenter i systemet, som for eksempel repeatere, bør disse komponentene kobles fra. Hvert segment må måles separat.
Ved å bruke et multimeter til å måle kan du finne og lokalisere følgende feil:
●Enkel datalinje "inversjon"
●En av de to datalinjene er avbrutt
● Kabelskjermklemme
● Kortslutning mellom to datalinjer
●Kortslutning mellom datalinje og kabelskjerm
1) Bestemmelse av sløyfeimpedans
Sløyfeimpedansen bestemmes ved å måle impedansen mellom de to kjernene til PROFIBUS-kabelen. Impedansen til kjernen avhenger av kabelkonstruksjonen og er også temperaturavhengig. Spesifikk kabelimpedans er vanligvis spesifisert i ohm per km (ohm) ved en gitt temperatur. Det tilsvarer sløyfeimpedansen til en 1 km lang PROFIBUS-kabel. Typiske verdier for PROFIBUS RS 485 kabel type A er 110 ohm/km sløyfeimpedans ved 20ºC. For spesielle kabler, f.eks. svært fleksible kabler, kan imidlertid avvik fra denne verdien være mulig. Når temperaturen stiger med 1ºC, øker kabelimpedansen med 0,4 prosent. Å måle kabelsløyfeimpedansen er relativt enkel.
I den ene enden av PROFIBUS-kabelen må datakjerne A og datakjerne B kortsluttes (eller brokobles). Mål deretter sløyfeimpedansen mellom de to kjernene i den andre enden av kabelen. I PROFIBUS-kabelprodusentens datablad, se den spesifikke sløyfemotstanden (ohm/km) til kabelen som brukes. For korte kabler (mindre enn 50 m) kan sløyfeimpedansen være null. Ved å bruke denne spesifikke sløyfeimpedansen kan lengden på dette kabelsegmentet estimeres:
Lengde (km)=målt sløyfeimpedans (ohm) / spesifikk sløyfeimpedans (ohm/km):
Kabelsløyfeimpedansen kan også estimeres fra kunnskap om kabellengden:
Sløyfeimpedans, Rloop (ohm)=kabellengde (km) x spesifikk sløyfeimpedans (ohm/km)
2) Test PROFIBUS-kabler og bussforbindelser
Alle stasjoner må kobles fra kabelen og alle terminatorer må lukkes eller kobles fra før testen starter. De fem trinnene beskrevet nedenfor bør utføres på hvert PROFIBUS-segment. Trinn 1 kontroller at kabelen er fri for spenning fra strømforsyningsterminatoren; Trinn 2 sjekk for kortslutning mellom kabelledningene; for trinn 3 og 4, innfør en kortslutning mellom de valgte pinnene i den første kontakten, og foreta disse målingene på hver av de gjenværende kontaktene. Hvis kortslutningen som er introdusert på en kontakt svikter, indikerer dette at kabelen er dårlig eller feil tilkoblet. Trinn 1 til 4 må utføres i riktig rekkefølge ved måling av kabelen for å kontrollere tilstrekkelig for feil der kabelen ikke er ført. Trinn 5 er å sjekke denne kabellengden ved å innføre en kortslutning mellom A- og B-ledningene på den første kontakten og måle sløyfeimpedansen på den siste kontakten.
●Trinn 1
Ved å bruke det lave likespenningsområdet på multimeteret ditt, sjekk at det er 0 spenning mellom skjerm- og kontaktpinnene A og B. Hvis det blir funnet spenning, er enten ikke kabelen koblet fra alt utstyr eller fortsatt har en strømtilkoblet terminator.
●Trinn 2
Impedansen måles mellom kontaktstiftene på hver kontakt. Hvis den målte impedansen er uendelig (feil), så er det en kortslutning eller termineringsmotstand plugget inn. For målingen må denne kabelsløyfeimpedansen Rloop evalueres. Dette kan oppnås som tidligere beskrevet. Å lokalisere en kortslutning på en PROFIBUS-kabel kan være vanskelig fordi en feil i bare én kontakt vil kortslutte hele kabelen. En løsning er å isolere deler av kabelen til kortslutningen forsvinner. Men det må bemerkes at den tilkoblede terminalmotstanden vil introdusere en impedans på 220Ω mellom A-linjen og B-linjen. Fortsett til trinn 3 bare hvis ingen kortslutninger er funnet og alle terminatorer er frakoblet.
●Trinn 3
En kortslutning må innføres mellom pinne 8 (ledning A) på den første kontakten til segmentet som testes og skjermen under testen. I den første kontakten, introduser en kobling fra pinne 8 til skjermen for å fullføre kortslutningen. Disse målingene gjøres deretter på annenhver kontakt.
●Trinn 4
En kortslutning må innføres mellom pinne 3 (ledning B) på den første kontakten til segmentet som testes og skjermen for målingen. I den første kontakten, introduser en kobling fra pinne 3 til skjermen for å fullføre kortslutningen. Disse målingene gjøres deretter på annenhver kontakt.
●Trinn 5
Kabelsløyfeimpedansen måles ved å innføre en kortslutning mellom pinne 3 (B-ledning) og pinne 8 (A-ledning) under målingen. Kortslutningen oppnås ved å introdusere en kobling mellom pinne 3 og pinne 8 i den første kontakten. Mål deretter sløyfeimpedansen mellom pinne 3 (ledning B) og pinne 8 (ledning A) på den siste kontakten.
