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一個項目進(jìn)行改造,在profibus網(wǎng)絡(luò)的后了幾個站點,距離也非常近,符合profibus網(wǎng)絡(luò)長度的,同時也符合網(wǎng)絡(luò)的安裝規(guī)范,接地也良好,施工完成后,從站出現(xiàn)不定期的掉站情況,故事將帶您一起分析故障的原因。
網(wǎng)絡(luò)比較復(fù)雜,劃分了好幾個網(wǎng)段,根據(jù)現(xiàn)場簡單畫出網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D,如圖1所示。
為了便于分析,圖1中的網(wǎng)絡(luò)只是示意圖,總共有三個網(wǎng)段,只有一個cpu,從站故障多發(fā)生于網(wǎng)段1中cpu右邊的22個從站設(shè)備中。
由于profibus通信是電壓差分,故障發(fā)生在哪一個網(wǎng)段只是結(jié)果并不能判斷故障源。先amprozer (profibus報文,可以在西門子網(wǎng)站上下載)對整個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行,發(fā)現(xiàn)有報文錯誤?,F(xiàn)場調(diào)試頭疼的就是由多個網(wǎng)段組成的網(wǎng)絡(luò),必須單獨測量,檢查的也很簡單,就是排除法。首**行網(wǎng)絡(luò)分拆,屏蔽網(wǎng)段2,再在cpu上終端電阻隔開cpu左邊的36個從站,這樣可以排除網(wǎng)段間的相互發(fā)現(xiàn)大量的錯誤報文還是由cpu右邊22個從站設(shè)備發(fā)出,這樣就確定了故障的網(wǎng)段。
首先檢查接地,表面看每個站點都接地良好,因為考慮到接地電阻,接地線分布等原因,這些問題對于現(xiàn)場臨時調(diào)試是不可能的事情,所以就算接地良好。
其次查看是否符合profibus安裝規(guī)范,包括站點間距離、是否有分支等,看了半天也沒查出原因,就算是沒問題吧,因為查看每一個接頭是否虛接同樣不現(xiàn)實。都問題,現(xiàn)場了解,在cpu右邊22個從站設(shè)備的網(wǎng)段中進(jìn)行過改造,添加了新設(shè)備,有一個站點添加在原網(wǎng)段,后面又添加了一個中繼器用于擴展和隔離,檢查了也發(fā)現(xiàn)問題,那么問題出現(xiàn)在哪里呢?
表面看不出來,只能通過查看一下通信的物理,例如是否受到以及profibus安裝問題等,示波器查看的波形圖如圖2所示,
在波形上可以看到明顯的反射,通過時間與傳輸速度的關(guān)系,計算到反射的位置距離主站大于70米,而70米處正是添加新設(shè)備的位置,再去現(xiàn)場重新檢查,發(fā)現(xiàn)了一個奇怪的安裝現(xiàn)象,如圖3所示。
現(xiàn)場查看,發(fā)現(xiàn)網(wǎng)中繼器與新加站點隔開,由于安裝空間問題,還有一個站點在中繼器前安裝,然后再連接到中繼器,連接從站到中繼器的電纜與原電纜不匹配,一個新的,一個是舊的,電纜訂貨號居然不同,道問題出在這里?終端電阻將新通信電纜的站點隔離,再看波形圖,反射消失了,問題找到了,一段多余的舊線替換新線后,錯誤報文很少出現(xiàn)。真是想到,一小段電纜居然造成整個網(wǎng)絡(luò)不。
如果通信電纜的特征阻抗不匹配,通信就會發(fā)生反射,如果通信距離較長,在末端出現(xiàn)反射,對通信造成的危害較大,即使電纜參數(shù)相同,但是廠商不同,特征電阻也會有偏差(手冊中標(biāo)有誤差范圍為正負(fù)10%,所偏差20%),如果在長距離非profibus協(xié)會的電纜,通信就較保,圖4的安裝不能說錯誤,但是應(yīng)注意上述的問題。
如果現(xiàn)場確實有困,應(yīng)在兩種電纜交匯處中繼器隔開。
一、rs-232、rs-422與rs-485的由來
rs-232、rs-422與rs-485都是串行數(shù)據(jù)接口,初都是由協(xié)會(eia)制訂并發(fā)布的,rs-232在1962年發(fā)布,命名為eia-232-e,作為,以保不同廠家產(chǎn)品之間的兼容。rs-422由rs-232發(fā)展而來,它是為彌補rs-232之不足而提出的。為改進(jìn)rs-232通信距離短、速率低的缺點,rs-422定義了一種平衡通信接口,將傳輸速率到10mb/s,傳輸距離到4000英尺(速率**100kb/s時),并允許在一條平衡總線上連接多10個。rs-422是一種單機發(fā)送、多機接收的單向、平衡傳輸規(guī)范,被命名為ia/eia-422-a。為擴展應(yīng)用范圍,eia又于1983年在rs-422基礎(chǔ)上制定了rs-485了多點、雙向通信能力,即允許多個發(fā)送器連接到同一條總線上,同了發(fā)送器的驅(qū)動能力和沖突保護特,擴展了總線共圍,后命名為ia/eia-485-a。由于eia提出的建議都是以“rs"作為前綴,所以在通訊領(lǐng)域,仍然習(xí)慣將上述以rs作前綴稱謂。
rs-232、rs-422與rs-485只對接口的特做出規(guī)定,而不涉及接插件、電纜或協(xié)議,在此基礎(chǔ)上用戶可以建立自己的高層通信協(xié)議。因此在視頻界的應(yīng)用,許多廠家都建立了一套高層通信協(xié)議,或公開或廠家。如錄像機廠家中的sony與對錄像機的rs-422控制協(xié)議是有差異的,視頻上的控制協(xié)議則更多了,如louh、odeis協(xié)議是公開的,而probbbb則是基于profile上的。
二、rs-232串行接口
目前rs-232是機與通信中應(yīng)用泛的一種串行接口。rs-232被定義為一種在低速率串行通訊通訊距離的單端。rs-232采取不平衡傳輸,即所謂單端通訊。
收、發(fā)端的數(shù)據(jù)是相對于地,如從de設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)在db25連接器時是2腳相對7腳(地)的電平,db25各引腳定義參見圖1。典型的rs-232在正負(fù)電平之間,在發(fā)送數(shù)據(jù)時,發(fā)送端驅(qū)動器輸出正電平在+5~+15v,負(fù)電平在-5~-15v電平。當(dāng)無數(shù)據(jù)傳輸時,線上為l,從開始傳送數(shù)據(jù)到結(jié)束,線上電平從l電平到rs-232電平再返回l電平。典型的工作電平在+3~+12v與-3~-12v。由于發(fā)送電平與接收電平的差僅為2v至3v左右,所以其共模能力差,再加上雙絞線上的分布,其傳送距為約15米速率為20kb/s。rs-232是為點對點(即只用一對收、發(fā)設(shè)備)通訊而設(shè)計的,其驅(qū)動器負(fù)載為3~7kω。所以rs-232適合本地設(shè)備之間的通信。其有關(guān)電氣參數(shù)參見表1。
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