Hoe PROFIBUS-fouten te meten met een multimeter
Als u niet over een handapparaat of een oscilloscoop beschikt, kunt u een multimeter gebruiken om een aantal principetests uit te voeren, zoals het testen van PROFIBUS-kabels, busconnectoren en lusimpedantie. Deze tests kunnen geen 100% nauwkeurige waarden opleveren, maar ze kunnen wel een ruwe indicatie geven. Tegelijkertijd moeten deze metingen ook aan de volgende voorwaarden voldoen:
(1) In het hele segment moeten dezelfde componenten (PROFIBUS-kabels en stekkers) worden gebruikt, PROFIBUS-componenten mogen niet worden aangesloten en PROFIBUS-kabels moeten worden losgekoppeld. U kunt vaststellen of de kabel gebroken is door de spanning tussen de afscherming en de twee datalijnen te meten.
(2) Alle terminators moeten worden losgekoppeld. Als er permanent PROFIBUS-componenten in het systeem zijn aangesloten, zoals repeaters, moeten deze componenten worden losgekoppeld. Elk segment moet afzonderlijk worden gemeten.
Als u een multimeter gebruikt om te meten, kunt u de volgende fouten vinden en lokaliseren:
●Eenvoudige datalijn "inversie"
●Een van de twee datalijnen is onderbroken
●Kabelafschermingsterminal
●Kortsluiting tussen twee datalijnen
●Kortsluiting tussen datalijn en kabelafscherming
1) Meet de lusimpedantie
Bepaal de lusimpedantie door de impedantie tussen de twee aders van de PROFIBUS-kabel te meten. De impedantie van de kern is afhankelijk van de kabelconstructie en tevens temperatuurafhankelijk. Specifieke kabelimpedantie wordt gewoonlijk gespecificeerd in ohm per km (ohm) bij een bepaalde temperatuur. Het komt overeen met de lusimpedantie van een PROFIBUS-kabel van 1 km lang. Typische waarden voor PROFIBUS RS 485-kabeltype A zijn 110ohm/km lusimpedantie bij 20ºC. Voor speciale kabels, bijvoorbeeld zeer flexibele kabels, kan echter van deze waarde worden afgeweken. Naarmate de temperatuur met 1ºC stijgt, neemt de kabelimpedantie met 0,4% toe. Het meten van de kabellusimpedantie is relatief eenvoudig.
Aan één uiteinde van de PROFIBUS-kabel moeten datakern A en datakern B worden kortgesloten (of overbrugd). Meet vervolgens aan het andere uiteinde van de kabel de lusimpedantie tussen de twee aders. Kijk in het gegevensblad van de fabrikant van de PROFIBUS-kabel voor de specifieke lusweerstand (ohm/km) van de gebruikte kabel. Voor korte kabels (minder dan 50m) kan de lusimpedantie 0 zijn. De lengte van dit kabelsegment kan worden geëvalueerd met behulp van deze specifieke lusimpedantie:
Lengte (km)=gemeten lusimpedantie (ohm)/specifieke lusimpedantie (ohm/km):
De impedantie van de kabellus kan ook worden geëvalueerd op basis van kennis van de kabellengte:
Lusimpedantie, Rloop (ohm)=kabellengte (km) × specifieke lusimpedantie (ohm/km)
2) Test PROFIBUS-kabel en busconnector
Voordat u met de test begint, moeten alle stations worden losgekoppeld van de kabels en moeten alle terminators worden uitgeschakeld of losgekoppeld. De vijf hieronder beschreven stappen moeten op elk PROFIBUS-segment worden uitgevoerd. Stap 1 Controleer of er geen spanning op de kabel staat via de stroomafsluiting; Stap 2 Controleer op kortsluiting tussen de kabeldraden; Breng voor stap 3 en 4 een kortsluiting aan tussen de geselecteerde pinnen in de eerste connector en voer deze metingen uit op elk van de overige connectoren. Als u merkt dat een kortsluiting bij een connector mislukt, is dit een indicatie dat de kabel slecht of verkeerd is aangesloten. Stappen 1 tot en met 4 moeten in de juiste volgorde worden uitgevoerd bij het meten van de kabel om voldoende te kunnen controleren of de kabel vrij is van routeringsfouten. Stap 5 wordt gebruikt om de lengte van deze kabel te controleren door een kortsluiting aan te brengen tussen de draden A en B op de eerste connector en de lusimpedantie op de laatste connector te meten.
●Stap 1
Controleer met behulp van het lage DC-spanningsbereik op uw multimeter of de spanning tussen de afscherming en connectorpinnen A en B 0 is. Als u enige spanning waarneemt, is de kabel niet losgekoppeld van alle apparatuur of is deze nog steeds aangesloten op een aangedreven terminator.
●Stap 2
Meet de impedantie tussen de connectorpinnen op elke connector. Als de gemeten impedantie oneindig is (storing), duidt dit op een kortsluiting of een afsluitweerstand. Om een meting te kunnen uitvoeren, moet de kabellusimpedantie Rloop worden geëvalueerd. Dit kan worden bereikt zoals eerder beschreven. Het kan moeilijk zijn om een kortsluiting in een PROFIBUS-kabel op te sporen, omdat een fout in slechts één connector de hele kabel zal kortsluiten. Eén oplossing is om delen van de kabel te isoleren totdat de kortsluiting verdwijnt. Maar let op: de aangesloten afsluitweerstand zal een impedantie van 220Ω introduceren tussen lijn A en lijn B. Ga pas door naar stap 3 als er geen kortsluiting wordt gevonden en alle terminators zijn losgekoppeld.
●Stap 3
De test moet worden uitgevoerd door een kortsluiting aan te brengen tussen pin 8 (draad A) en de afscherming op de eerste connector van het te testen segment. In de eerste connector wordt de kortsluiting gecompleteerd door een link van pin 8 naar de afscherming te brengen. Voer vervolgens deze metingen uit op elke andere connector.
●Stap 4
Bij het meten moet er kortsluiting ontstaan tussen pin 3 (draad B) op de eerste connector van het te testen segment en de afscherming. In de eerste connector wordt de kortsluiting gecompleteerd door een link van pin 3 naar de afscherming aan te brengen. Voer vervolgens deze metingen uit op elke andere connector.
