PROFIBUS-fouten meten met een multimeter,
Bij afwezigheid van handheld-apparaten en oscilloscopen kunt u een multimeter gebruiken om enkele principetesten uit te voeren, zoals het testen van PROFIBUS-kabels, busconnectoren en lusimpedantie. Deze tests kunnen geen 100 procent exacte cijfers geven, 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 onderdelen (PROFIBUS-kabels en -stekkers) worden gebruikt, PROFIBUS-onderdelen mogen niet worden aangesloten en PROFIBUS-kabels moeten worden losgekoppeld. U kunt bepalen of de kabel is losgekoppeld door de spanning tussen de afscherming en de twee datadraden te meten.
(2) Alle terminators moeten worden losgekoppeld. Als er permanent aangesloten PROFIBUS-componenten in het systeem zijn, zoals repeaters, moeten deze componenten worden losgekoppeld. Elk segment moet afzonderlijk worden gemeten.
Het gebruik van een multimeter om te meten kan de volgende fouten vinden en lokaliseren:
●Eenvoudige datalijn "inversie"
●Een van de twee datalijnen is onderbroken
●Kabelafschermingsklem
●Kortsluiting tussen twee datalijnen
●Kortsluiting tussen datalijn en kabelafscherming
1) Bepaling van lusimpedantie
De lusimpedantie wordt bepaald door de impedantie tussen de twee aders van de PROFIBUS-kabel te meten. De impedantie van de ader hangt af van de kabelconstructie en is ook temperatuurafhankelijk. Specifieke kabelimpedantie wordt meestal 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 110 ohm/km lusimpedantie bij 20ºC. Bij speciale kabels, bijv. zeer flexibele kabels, kunnen afwijkingen van deze waarde echter mogelijk zijn. Als de temperatuur met 1ºC stijgt, neemt de kabelimpedantie toe met 0,4 procent. Het meten van de kabellusimpedantie is relatief eenvoudig.
Aan het ene uiteinde van de PROFIBUS-kabel moeten datacore A en datacore B worden kortgesloten (of overbrugd). Meet vervolgens aan het andere uiteinde van de kabel de lusimpedantie tussen de twee aders. Raadpleeg in het gegevensblad van de PROFIBUS-kabelfabrikant de specifieke lusweerstand (ohm/km) van de gebruikte kabel. Voor korte kabels (minder dan 50 m) kan de lusimpedantie nul zijn. Met behulp van deze specifieke lusimpedantie kan de lengte van dit kabelsegment worden geschat:
Lengte (km)=gemeten lusimpedantie (ohm) / specifieke lusimpedantie (ohm/km):
De impedantie van de kabellus kan ook worden geschat op basis van kennis van de kabellengte:
Lusimpedantie, Rlus (ohm)=kabellengte (km) x specifieke lusimpedantie (ohm/km)
voorbeeld
Een segment van een PROFIBUS RS 485 type A kabel met een lusimpedantie van 20 Rlus Ω bij 20ºC, de volgende kabellengtes worden geëvalueerd:
20Ω/(110Ω/km)＝0,182km=182m
2) Test PROFIBUS-kabels en busconnectoren
Alle stations moeten worden losgekoppeld van de kabel en alle terminators moeten worden gesloten of losgekoppeld voordat de test wordt gestart. De vijf hieronder beschreven stappen moeten op elk PROFIBUS-segment worden uitgevoerd. Stap 1 controleer of de kabel spanningsvrij is vanaf de voedingsafsluiter; Stap 2 controleer op kortsluitingen tussen de kabeldraden; breng voor stap 3 en 4 een kortsluiting aan tussen de geselecteerde pinnen in de 1e connector en voer deze metingen uit op elk van de overige connectoren. Als de kortsluiting op een connector uitvalt, geeft dit aan dat de kabel slecht of verkeerd is aangesloten. Stappen 1 t/m 4 moeten in de juiste volgorde worden uitgevoerd bij het meten van de kabel om adequaat te kunnen controleren op fouten waarbij de kabel niet is gerouteerd. Stap 5 is om deze kabellengte te controleren door een kortsluiting te maken tussen de A- en B-draden 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 er 0 spanning is tussen de afscherming en connectorpennen A en B. Als er spanning wordt gevonden, is de kabel niet losgekoppeld van alle apparatuur of heeft er nog steeds spanning terminator.
●Stap 2
Impedantie wordt gemeten tussen connectorpennen op elke connector. Als de gemeten impedantie oneindig is (fail), dan is er een kortsluiting of afsluitweerstand aangesloten. Voor de meting moet deze kabellusimpedantie Rlus worden geëvalueerd. Dit kan worden bereikt zoals eerder beschreven. Het lokaliseren van een kortsluiting op een PROFIBUS-kabel kan moeilijk zijn, omdat een fout in slechts één connector de hele kabel zal kortsluiten. Een oplossing is om delen van de kabel te isoleren totdat de kortsluiting is verdwenen. Maar er moet worden opgemerkt dat de aangesloten eindweerstand een impedantie van 220Ω zal introduceren tussen de A-lijn en de B-lijn. Ga alleen door naar stap 3 als er geen kortsluiting is gevonden en alle terminators zijn losgekoppeld.
●Stap 3
Tijdens de test moet er een kortsluiting worden gemaakt tussen pin 8 (draad A) op de eerste connector van het te testen segment en de afscherming. Breng in de 1e connector een verbinding aan van pin 8 naar de afscherming om de kortsluiting te voltooien. Deze metingen worden vervolgens uitgevoerd op elke andere connector.
●Stap 4
Tussen pin 3 (draad B) op de 1e connector van het te testen segment en de afscherming voor de meting moet een kortsluiting worden aangebracht. Breng in de 1e connector een link aan van pin 3 naar de afscherming om de kortsluiting te voltooien. Deze metingen worden vervolgens uitgevoerd op elke andere connector.
●Stap 5
De kabellusimpedantie wordt gemeten door tijdens de meting een kortsluiting te veroorzaken tussen pin 3 (B-draad) en pin 8 (A-draad). De kortsluiting wordt tot stand gebracht door een verbinding aan te brengen tussen pin 3 en pin 8 in de eerste connector. Meet vervolgens de lusimpedantie tussen pin 3 (B-draad) en pin 8 (A-draad) op de laatste connector.
