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profibus通讯故障


PROFIBUS 通讯故障一直是困扰现场电气维护人员的难题。目前 SIEMENS 的官 方资料是不可能公开发表一些排故标准手册的。 我们只能从一些现场的故障处理 经验上提炼一些可用的东西。兄弟的拙见如下: 几个观点 1)PROFIBUS 的本质是遵循 RS485 协议的。所以每当故障发生时我们还是应该 利用以前我们对传统现场总线积累下的经验来考虑问题。例如: ? ? 线路的屏蔽效果是否良好? 通讯线路的周围是否容易受到电磁干扰(是否有大电机的动力电缆,尤 其是变频器驱动的电机电缆)? ? ? PROFIBUS 的通讯电缆屏蔽层是否有良好的接地? 通讯线路是否过长?根据我们的经验 100 米是 PROFIBUS 的极限。所谓 的 200 米是“浮云” 。 ? 通讯速率是否过快?我们的经验是 1.5M 以下。

2)维护人员必须了解整个通讯线路上所有通讯设备的设备特性。例如: ? ? ? 通讯模块:CP443-*; 中继放大设备:OBT,OLM,REPEATOR 等 profibus 通讯终端设备:编码器,特殊仪表。

了解通讯设备的设备特性对故障判断很有帮助,例如:具有 TR 和 TM 编码 器在没有 24V 电源的情况下它所跨结的通讯线路是中断的(进线和出线) , 进而造成整个线路的故障。再譬如:从 OBT 的指示灯和 OLM 测试孔的电压 上就能判断线路故障和线路衰减程度。 总之对通讯线路上所有设备的设备特性的掌握对点检员而言是“必须的” 。 3)对于终端电阻的理解是非常重要的。我们 PROFIBUS 线路上的两终端电阻的 阻值是 220Ω ,说白了这两个电阻的作用和以前我们用的铜轴电缆上的电阻 一样。当我们发现整个线路通讯上的所有站都异常时,我们首先要考虑终端 电阻是否正常。把所有站点脱离开线路,并联测量线路阻值为 110Ω 左右, 单独测量中断电阻就应该是 220Ω 。如果不是这样那就一定是第一个站或最 后一个站相连的线路(要算上插头)出现了问题。 4)想办法去搞一个 profibus 的诊断仪。目前我们炼钢厂买了一个 PROTRACE

的 profibus 诊断仪。目前正在摸索和总结使用经验。类似的产品还很多,不 一定要买我们选用的产品。这种诊断仪器应当具备检测每个通讯站点通讯电 压功能,搜索线路上所有站点并能排列出现场实际物理连接 TOP 的功能。这 种诊断仪器价格在 2W 左右。 小技巧 1)当某条线路上的所有站点都“掉站” 。这种现象往往是线路故障,重点查一下 两头和终端电阻相关的电缆。具体的方法如上述第三点所述。当然如果 PLC 上的 CP 模块出现异常,也会这个德行。 2)只有某一个站“掉站” 。这种现象往往是该站点的 IM 模块出现了问题,或者 该站点的 24V 电源出现了问题,或者插头没插紧。不过,我们在连铸一号机 组和修磨机组上出现过由于 ET200 上的 I/O 模板异常导致某个站点“丢失” 的情况。这种由于 I/O 引起的通讯故障往往是因为 I/O 模块的接地、短路造 成 ET200 电压异常。修磨机组使用 ET200L 型模块,机械在电焊作业时没有 正常接地,导致 ET200 底板多处激穿,所以 IM 模块在工作中 24V 电压一直 不稳定。 3)线路上的站点不规则的轮流“掉站” 。这种现象最难处理。但可以从以下几个 方面入手: ? 从最后一个站开始沿着实际的连接 TOP 逐一向第一个站切换插头上终 端电阻的“ON” “OFF”开关,每切换一次观察通讯状况。如果当某个 站的成为终端站后通讯稳定。那么问题就出在这个站点以后的线路或站 点的通讯设备上。炼钢厂称之为“分段法” 。 ? 如果线路上有光缆设备,我们不得不怀疑光缆是否有衰减。一般我们在 使用 OBT 的场合用的都是 PCF 和 POF 塑料光缆。没法检测衰减。但有 一个技巧,把光缆插头拔下来,用白纸检查插头里光的“光晕” 。如果在 OLM 使用场合有可能使用的是玻璃光缆, 我们可以使用 FLUK 测试仪来 检测光缆的衰减度, 或直接在 OLM 的测试孔上量电压, 如果小于 100mV, 那就肯定是问题了。 ? 大多数这种现象都是和电磁干扰有关,想办法把通讯电缆和动力电缆分 开。

提醒 ? 摸清所有 PROFIBUS 通讯线路的物理连接 TOP, 并在控制室张贴物理连 接 TOP 图对我们进行故障排查很有帮助。虽然这是一个累人的苦差事, 但它是一项非常重要的基础工作。 ? 在更换新的通讯设备时,别忘了把原来地址拨盘记下来,并正确设定新 的备件。 (这种错误屡有发生) ? 切记要保持通讯介质远离热源,如果通讯介质长期在钢包附近,不采取 隔热措施肯定对绝缘或光缆的反射层不利 ? 平常点检时候要通过“五官感知”插头的锈蚀情况。在定修时要检查插 头内的屏蔽线的紧固情况。如果有条件最好将“卡接式”插头都换成靠 螺丝紧固的插头, “卡接式”插头时间就了容易发生接触不良,并且难以 检查。 ? 如果在移动的场合一定要选用兰色的 PROFIBUS 通讯电缆,这种电缆是 拖曳式柔性电缆,切记不要用紫色的普通电缆替代。


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