Мультиметр для вимірювання несправностей PROFIBUS
За відсутності кишенькового пристрою та осцилографа мультиметр можна використовувати для виконання деяких основних тестів, таких як тестування кабелю PROFIBUS, роз’єму шини та опору петлі. Ці тести не дають 100% точних значень, але дають приблизну інформацію. Крім того, ці вимірювання повинні відповідати наступним умовам:
(1) Одні й ті самі компоненти (кабель і штекер PROFIBUS) повинні використовуватися в усьому сегменті, компоненти PROFIBUS не повинні підключатися, а кабель PROFIBUS має бути від’єднано. Визначити, чи кабель від’єднано, можна, вимірявши напругу між екраном і двома лініями передачі даних.
(2) Усі термінатори мають бути відключені. Якщо в цій системі є постійно підключені компоненти PROFIBUS, такі як повторювачі, їх слід від’єднати. Кожен сегмент необхідно вимірювати окремо.
Вимірювання мультиметром дозволяє виявити та локалізувати наступні помилки:
● Просто «перевернуті» лінії даних
● Переривання однієї з двох ліній передачі даних
●Закінчення екрана кабелю
● Коротке замикання між двома лініями передачі даних
● Коротке замикання між лініями передачі даних та екраном кабелю
1) Вимірювання опору петлі
Імпеданс петлі визначається шляхом вимірювання опору між двома жилами кабелю PROFIBUS. Імпеданс жильних проводів залежить від конструкції кабелю, а також залежить від температури. Питомий імпеданс кабелю зазвичай вказується в Омах на кілометр при даній температурі. Він відповідає опору петлі кабелю PROFIBUS довжиною 1 км. Типові значення для кабелю PROFIBUS RS 485 типу A мають імпеданс петлі 110Ом/км при 20ºC. Однак для спеціальних кабелів, наприклад дуже гнучких кабелів, це значення може відхилятися. При підвищенні температури на 1ºC імпеданс кабелю збільшується на 0,4%. Виміряти опір кабельної петлі відносно просто.
На одному кінці кабелю PROFIBUS потрібно замкнути накоротко (або з'єднати мостом) ядро даних A та ядро B. Потім на іншому кінці кабелю виміряйте опір петлі між двома жилами. Перевірте специфікацію виробника кабелю PROFIBUS щодо питомого опору петлі (Ом/км) використовуваного кабелю. Для коротких кабелів (менше 5 0 м) імпеданс петлі може бути 0. Використовуючи цей конкретний імпеданс петлі, можна оцінити довжину сегмента кабелю:
Довжина (км)=виміряний опір контуру (Ом) / питомий опір контуру (Ом/км):
Імпеданс кабельної петлі також можна оцінити, знаючи довжину кабелю:
Імпеданс петлі, Rloop (Ом)=довжина кабелю (км) х питомий опір петлі (Ом/км)
2) Тестування кабелів PROFIBUS і роз’ємів шини
Перед початком тесту всі станції повинні бути відключені від кабелю, а всі термінатори повинні бути вимкнені або відключені. П'ять кроків, описаних нижче, слід виконати на кожному сегменті PROFIBUS. Крок 1 перевіряє, чи кабель вільний від напруги від термінатора живлення; Крок 2 перевірка на наявність коротких замикань між проводами кабелю; для кроків 3 і 4 введіть короткі замикання між вибраними контактами в першому роз’ємі та виконайте ці вимірювання на кожному з роз’ємів, що залишилися. Якщо виявлено, що коротке замикання в одному з роз’ємів виходить з ладу, це означає, що кабель поганий або неправильно підключений. Кроки з 1 по 4 слід виконувати в правильному порядку під час вимірювання кабелю, щоб належним чином перевірити, чи кабель не підключено неправильно. Крок 5 використовується для перевірки довжини цього кабелю шляхом замикання проводів A і B на роз’ємі 1 і вимірювання опору петлі на останньому роз’ємі.
● Крок 1
Використовуючи низький діапазон напруги постійного струму на мультиметрі, переконайтеся, що напруга між екраном і контактами A і B роз’єму становить 0. Якщо знайдено будь-яку напругу, це означає, що або цей кабель не від’єднано від усього обладнання, або все ще підключено до термінатора з живленням.
● Крок 2
Виміряйте опір між контактами кожного з’єднувача. Якщо виміряний імпеданс нескінченний (несправний), це означає, що є коротке замикання або кінцевий резистор. Щоб здійснити вимірювання, необхідно оцінити опір цього кабельного контуру Rloop. Це можна зробити, як описано раніше. Може бути важко визначити місце короткого замикання на кабелі PROFIBUS, тому що несправність лише одного роз’єму призведе до короткого замикання всього кабелю. Рішення полягає в тому, щоб від'єднати частини кабелю, поки коротке замикання не зникне. Однак слід бути обережним: кінцевий резистор, до якого звертаються, створить імпеданс 220 Ом між проводами A і B. Кінцевий резистор має бути підключений до кабелю. Крок 3 можна виконати, лише якщо короткого замикання не виявлено та всі термінатори від’єднано.
● Крок 3
Необхідно створити коротке замикання між контактом 8 (лінія A) та екраном у 1-му роз’ємі сегмента, що тестується. У 1-му роз'ємі коротке замикання завершується введенням зв'язку від контакту 8 до екрану. Потім ці вимірювання виконуються на кожному іншому роз’ємі.
●Крок 4
Вимірювання необхідно проводити шляхом короткого замикання між контактом 3 (лінія B) і екраном на 1-му роз’ємі сегмента, що перевіряється. Коротке замикання завершується введенням зв'язку від контакту 3 до екрану в 1-му роз'ємі. Потім виконайте ці вимірювання на кожному іншому роз’ємі.
●Крок 5
Виміряйте імпеданс кабельної петлі, увімкнувши коротке замикання між контактом 3 (лінія B) і контактом 8 (лінія A) під час вимірювання. Коротке замикання досягається введенням з’єднання між контактами 3 і контактами 8 у 1-му роз’ємі. Потім вимірюється імпеданс петлі між контактом 3 (лінія B) і контактом 8 (лінія A) на останньому роз’ємі.
