Jak měřit poruchy PROFIBUS pomocí multimetru
Pokud nemáte ruční zařízení nebo osciloskop, můžete použít multimetr k provedení některých základních testů, jako je testování kabelů PROFIBUS, konektorů sběrnice a impedance smyčky. Tyto testy nemohou poskytnout 100% přesné hodnoty, ale mohou poskytnout hrubou indikaci. Tato měření musí zároveň splňovat následující předpoklady:
(1) V celém segmentu musí být použity stejné komponenty (PROFIBUS kabely a zástrčky), komponenty PROFIBUS by neměly být připojeny a kabely PROFIBUS musí být odpojeny. Zda je kabel přerušený, můžete určit měřením napětí mezi stíněním a dvěma datovými linkami.
(2) Všechny terminátory musí být odpojeny. Pokud jsou v systému trvale připojené komponenty PROFIBUS, jako jsou opakovače, měly by být tyto komponenty odpojeny. Každý segment se musí měřit samostatně.
Použití multimetru k měření může najít a lokalizovat následující chyby:
●Jednoduchý datový řádek "inverze"
●Jedna ze dvou datových linek je přerušena
●Svorka stínění kabelu
●Zkrat mezi dvěma datovými linkami
●Zkrat mezi datovým vedením a stíněním kabelu
1) Změřte impedanci smyčky
Určete impedanci smyčky měřením impedance mezi dvěma žilami kabelu PROFIBUS. Impedance jádra závisí na konstrukci kabelu a je také závislá na teplotě. Specifická impedance kabelu se obvykle udává v ohmech na km (ohmech) při dané teplotě. Je ekvivalentní impedanci smyčky 1 km dlouhého kabelu PROFIBUS. Typické hodnoty pro kabel PROFIBUS RS 485 typu A jsou impedance smyčky 110ohm/km při 20ºC. U speciálních kabelů, například vysoce ohebných kabelů, je však možné se od této hodnoty odchýlit. Když teplota vzroste o 1ºC, zvýší se impedance kabelu o 0,4%. Měření impedance kabelové smyčky je poměrně jednoduché.
Na jednom konci kabelu PROFIBUS musí být datové jádro A a datové jádro B zkratovány (nebo přemostěny). Poté na druhém konci kabelu změřte impedanci smyčky mezi dvěma žilami. Specifický odpor smyčky (ohm/km) použitého kabelu najdete v datovém listu výrobce kabelu PROFIBUS. U krátkých kabelů (méně než 50m) může být impedance smyčky 0. Délku tohoto segmentu kabelu lze vyhodnotit pomocí této specifické impedance smyčky:
Délka (km)=naměřená impedance smyčky (ohmy)/specifická impedance smyčky (ohm/km):
Impedanci kabelové smyčky lze také vyhodnotit ze znalosti délky kabelu:
Impedance smyčky, Rloop (ohmy)=délka kabelu (km) × specifická impedance smyčky (ohm/km)
2) Otestujte kabel PROFIBUS a konektor sběrnice
Před zahájením testu musí být všechny stanice odpojeny od kabelů a všechny terminátory musí být vypnuty nebo odpojeny. Na každém segmentu PROFIBUS by mělo být provedeno pět kroků popsaných níže. Krok 1 Zkontrolujte, zda z napájecího terminátoru nevychází žádné napětí; Krok 2 Zkontrolujte, zda nejsou mezi dráty kabelu zkraty; Pro kroky 3 a 4 zaveďte zkrat mezi vybrané kolíky v 1. konektoru a proveďte tato měření na každém ze zbývajících konektorů. Pokud zjistíte, že zkrat zavedený na konektoru selže, znamená to, že kabel je špatný nebo nesprávně připojený. Kroky 1 až 4 musí být provedeny ve správném pořadí při měření kabelu, aby bylo možné dostatečně zkontrolovat, zda kabel neobsahuje chyby ve vedení. Krok 5 se používá ke kontrole délky tohoto kabelu zavedením zkratu mezi vodiče A a B na prvním konektoru a měřením impedance smyčky na posledním konektoru.
●Krok 1
Pomocí rozsahu nízkého stejnosměrného napětí na multimetru zkontrolujte, zda je napětí mezi stíněním a kolíky A a B konektoru 0. Pokud vidíte nějaké napětí, kabel buď není odpojen od všech zařízení, nebo je stále zapojen do napájeného terminátoru.
●Krok 2
Změřte impedanci mezi kolíky konektoru na každém konektoru. Pokud je naměřená impedance nekonečná (porucha), znamená to zkrat nebo je přítomen zakončovací odpor. Aby bylo možné provést měření, musí být vyhodnocena impedance kabelové smyčky Rloop. Toho lze dosáhnout výše popsaným způsobem. Lokalizace zkratu na kabelu PROFIBUS může být obtížné, protože chyba pouze v jednom konektoru způsobí zkrat celého kabelu. Jedním z řešení je izolovat části kabelu, dokud zkrat nezmizí. Je však třeba poznamenat, že připojený zakončovací odpor zavede impedanci 220 Ω mezi vedení A a vedení B. Ke kroku 3 pokračujte pouze tehdy, pokud nebyly nalezeny žádné zkraty a všechny terminátory jsou odpojené.
●Krok 3
Test musí být proveden zavedením zkratu mezi pin 8 (vodič A) a stínění na prvním konektoru testovaného segmentu. V prvním konektoru je zkrat dokončen zavedením spojky z pinu 8 do stínění. Poté proveďte tato měření na každém druhém konektoru.
●Krok 4
Při měření je třeba zavést zkrat mezi pin 3 (vodič B) na prvním konektoru testovaného segmentu a stínění. V prvním konektoru je zkrat dokončen zavedením spojky z pinu 3 do stínění. Poté proveďte tato měření na každém druhém konektoru.
