Come misurare i guasti PROFIBUS con il multimetro
In assenza di dispositivi palmari e oscilloscopi, è possibile utilizzare un multimetro per eseguire alcuni test di base, come il test di cavi PROFIBUS, connettori bus e impedenza di loop. Questi test non possono fornire numeri esatti al 100%, ma possono fornire un'indicazione approssimativa. Allo stesso tempo, queste misurazioni devono anche soddisfare i seguenti prerequisiti:
(1) Le stesse parti (cavi e connettori PROFIBUS) devono essere utilizzate in tutto il segmento, le parti PROFIBUS non devono essere collegate e i cavi PROFIBUS devono essere scollegati. È possibile determinare se il cavo è stato scollegato misurando la tensione tra la schermatura e i due cavi dati.
(2) Tutti i terminatori devono essere scollegati. Se nel sistema sono presenti componenti PROFIBUS collegati in modo permanente, come i ripetitori, questi componenti devono essere scollegati. Ogni segmento deve essere misurato separatamente.
Utilizzando un multimetro per misurare è possibile trovare e individuare i seguenti errori:
●Semplice linea dati "inversione"
●Una delle due linee dati è interrotta
● Terminale schermo cavo
●Cortocircuito tra due linee dati
●Cortocircuito tra linea dati e schermo del cavo
1) Determinazione dell'impedenza di loop
L'impedenza del loop viene determinata misurando l'impedenza tra i due conduttori del cavo PROFIBUS. L'impedenza del nucleo dipende dalla struttura del cavo ed è anche dipendente dalla temperatura. L'impedenza specifica del cavo è generalmente specificata in ohm per km (ohm) a una data temperatura. È equivalente all'impedenza di anello di un cavo PROFIBUS lungo 1 km. I valori tipici per il cavo PROFIBUS RS 485 di tipo A sono 110 ohm/km di impedenza di loop a 20ºC. Tuttavia, per cavi speciali, ad es. cavi altamente flessibili, possono essere possibili scostamenti da questo valore. All'aumentare della temperatura di 1°C, l'impedenza del cavo aumenta dello 0,4%. Misurare l'impedenza dell'anello del cavo è relativamente semplice.
A un'estremità del cavo PROFIBUS, il nucleo dati A e il nucleo dati B devono essere cortocircuitati (o ponticellati). Quindi, all'altra estremità del cavo, misurare l'impedenza di anello tra i due conduttori. Nella scheda tecnica del produttore del cavo PROFIBUS consultare la specifica resistenza di loop (ohm/km) del cavo utilizzato. Per cavi corti (meno di 50 m), l'impedenza del loop può essere zero. Utilizzando questa specifica impedenza di loop, è possibile stimare la lunghezza di questo segmento di cavo:
Lunghezza (km)=impedenza di loop misurata (ohm) / impedenza di loop specifica (ohm/km):
L'impedenza dell'anello del cavo può essere stimata anche conoscendo la lunghezza del cavo:
Impedenza loop, Rloop (ohm)=lunghezza cavo (km) x impedenza loop specifica (ohm/km)
2) Testare i cavi PROFIBUS ei connettori bus
Tutte le stazioni devono essere scollegate dal cavo e tutti i terminatori devono essere chiusi o scollegati prima di iniziare il test. I cinque passaggi descritti di seguito devono essere eseguiti su ogni segmento PROFIBUS. Passo 1 verificare che il cavo sia privo di tensione dal terminatore di alimentazione; Passaggio 2 verificare la presenza di cortocircuiti tra i fili del cavo; per le fasi 3 e 4, introdurre un cortocircuito tra i pin selezionati nel 1° connettore ed effettuare queste misurazioni su ciascuno dei restanti connettori. Se il cortocircuito introdotto su un connettore fallisce, ciò indica che il cavo è difettoso o collegato in modo errato. I passaggi da 1 a 4 devono essere eseguiti nell'ordine corretto nella misurazione del cavo per verificare adeguatamente eventuali errori in cui il cavo non è instradato. Il passaggio 5 consiste nel verificare questa lunghezza del cavo introducendo un cortocircuito tra i fili A e B sul primo connettore e misurando l'impedenza di loop sull'ultimo connettore.
●Passaggio 1
Utilizzando l'intervallo di bassa tensione CC del multimetro, controlla che sia presente 0 tensione tra la schermatura e i pin A e B del connettore. Se viene rilevata tensione, il cavo non è scollegato da tutte le apparecchiature o è ancora alimentato terminatore.
●Passaggio 2
L'impedenza viene misurata tra i pin del connettore su ciascun connettore. Se l'impedenza misurata è infinita (fail), allora c'è un cortocircuito o una resistenza di terminazione inserita. Per la misurazione, questa impedenza di anello del cavo Rloop deve essere valutata. Questo può essere realizzato come descritto in precedenza. Individuare un cortocircuito su un cavo PROFIBUS può essere difficile perché un guasto in un solo connettore mette in cortocircuito l'intero cavo. Una soluzione è isolare tratti di cavo fino alla scomparsa del cortocircuito. Ma va notato che il resistore terminale collegato introdurrà un'impedenza di 220Ω tra la linea A e la linea B. Procedere al passaggio 3 solo se non vengono rilevati cortocircuiti e tutti i terminatori sono scollegati.
●Passaggio 3
Occorre introdurre un cortocircuito tra il pin 8 (filo A) del primo connettore del segmento in prova e lo schermo durante la prova. Nel 1° connettore inserire un link dal pin 8 allo shield per completare il cortocircuito. Queste misurazioni vengono quindi effettuate su ogni altro connettore.
●Passaggio 4
Occorre introdurre un cortocircuito tra il pin 3 (filo B) del 1° connettore del segmento in prova e lo schermo per la misura. Nel 1° connettore, inserire un collegamento dal pin 3 allo schermo per completare il cortocircuito. Queste misurazioni vengono quindi effettuate su ogni altro connettore.
●Passaggio 5
L'impedenza dell'anello del cavo viene misurata introducendo un cortocircuito tra il pin 3 (filo B) e il pin 8 (filo A) durante la misurazione. Il cortocircuito si ottiene introducendo un collegamento tra il pin 3 e il pin 8 nel primo connettore. Quindi, misurare l'impedenza di loop tra il pin 3 (filo B) e il pin 8 (filo A) sull'ultimo connettore.
