驼子在《PROFIBUS总线及其从站的站址配置》一文中,简单介绍了一下PROFIBUS的概念,本文我们接着这个话题往开延伸一下,从几个侧面再次认识一下PROFIBUS总线。

一、网络拓扑

PROFIBUS的典型通讯电缆是屏蔽双绞线,如图1所示。屏蔽双绞线自带金属屏蔽层,可以有效减少信号衰减和现场带来的各种噪声干扰,从而使得有用的电子信号更加“洁净”,传输距离也会相应变长。

profibus与can总线的区别 碎碎念关于PROFIBUS现场总线的若干问题(1)

图1 屏蔽双绞线

DP头子是专用于PROFIBUS通讯电缆的接头,就好比以太网的水晶头一般,如图2所示。

profibus与can总线的区别 碎碎念关于PROFIBUS现场总线的若干问题(2)

图3 PROFIBUS通讯网络

图3中,站2、站5分别为第一站和最后一站,它们要打到“ON”状态,将终端电阻接入网络。站4、站8为中间站,打到“OFF”状态。在接线时,“进”与“出”的关系一定要搞清楚,以站8为例,其进线一定要接于上一站(站4)的出线端;其出线则要接与下一站(站5)的进线端。首、尾两站则接于进线端即可。同时,接线要遵循一定的规范,如通讯电缆的绿线要接于A1/A2,红线要接于B1/B2,虽然反着来也不影响通讯,但会给维护人员带来不必要的麻烦,不可取。

PROFIBUS网络中的“前”、“后”站关系要以实际接线为准。如图4为PROFIBUS网络的硬件配置。在硬件配置中,根据我们的直观感受,其网络为:“主站(2)-从站(4)-从站(5)-从站(8)”,但实际网络却为图3所示:“主站(2)-从站(4)-从站(8)-从站(5)”。若误将站8当做最后一站,打到“ON”状态,则站5将无法被CPU访问到。

profibus与can总线的区别 碎碎念关于PROFIBUS现场总线的若干问题(3)

图4 PROFIBUS硬件组态

PROFIBUS网络中,各站的站址不需要连续,也不遵循由小到大的排站顺序,在整个网络中,保证每个站的站址唯一即可。而具体的网络连接顺序则由实际的接线顺序决定。

二、基本的网络故障排查办法

PROFIBUS总线有一技术特性,某一站出现硬件故障,则会导致整条网络都"瘫痪",一般而言,PROFIBUS网络通常都站点较多,分布也广,因此,要掌握一定的技巧才能快速准确的找到故障点。

在一条PROFIBUS网络中,除第一站外,某一站打到"ON"状态,则认为此站为最后一站,不管实际上其后面是否还有站,CPU都不会访问。基于这一特点,可用"二分法"来快速寻找故障点。为了方便讨论,"ON"状态,称为"堵上";"OFF"状态,称为"放开"。

1、当一条PROFIBUS网络出现持续故障(非闪烁)后,所有站点将都会报错。这时,首先找到整条网络的中间一站,将其堵上,看其前面的站是否仍报错?若仍报错,则说明故障点在此站之前;若不报错了,则说明故障点在此站之后。然后将本站放开。

2、根据1的诊断结果,继续用“二分法”诊断。比如,1诊断出故障点在后半条网络。则我们将后半条网络再次一分为二,取中间一站堵上,则可确定故障在这两段网络中的哪一段,然后根据需要多次用“二分法”即可确定故障的站。

3、确定故障站后,将其放开,然后拔下DP头子(不拆线),再次查看网络状态,如果除本站外,网络状态正常,则可确定为本站的模块有问题,需要检查更换;如果网络仍有故障,则首先考虑DP头子本身存在问题。

4、确认DP头子的接线良好,铜芯无氧化现象,无暗伤;

5、检查DP头子的状态,“ON”状态下,A1、B1之间约为220Ω的电阻;“OFF”状态下,(A1、A2),(B1,B2)分别导通。如果不满足上述条件,则考虑更换DP头子。

6、更换DP头子后,再次重复步骤3,确认本站模板是否有故障。

7、如果上述检查均没问题后,则可能是PROFIBUS电缆有问题,可考虑重新做一下屏蔽,甚至更换电缆。

,