Yleismittari PROFIBUS-vikojen mittaus
Kädessä pidettävän laitteen ja oskilloskoopin puuttuessa yleismittarilla voidaan suorittaa joitain periaatteellisia testejä, kuten PROFIBUS-kaapelin, väyläliittimen ja silmukan impedanssitestejä. Nämä testit eivät anna 100 % tarkkoja arvoja, mutta antavat karkean indikaation. Näiden mittausten on myös täytettävä seuraavat edellytykset:
(1) Samoja komponentteja (PROFIBUS-kaapeli ja pistoke) tulee käyttää koko segmentissä, PROFIBUS-komponentteja ei saa kytkeä ja PROFIBUS-kaapeli on irrotettava. Kaapelin katkeaminen voidaan määrittää mittaamalla suojuksen ja kahden datalinjan välinen jännite.
(2) Kaikki päätteet on irrotettava. Jos tässä järjestelmässä on kiinteästi kytkettyjä PROFIBUS-komponentteja, kuten toistimia, ne tulee irrottaa. Jokainen segmentti on mitattava erikseen.
Yleismittarilla tehdyt mittaukset voivat havaita ja paikantaa seuraavat virheet:
● Yksinkertaisesti "käänteiset" datarivit
● Toisen kahdesta datalinjasta katkennut
● Kaapelin suojapääte
●Oikosulku kahden datalinjan välillä
●Oikosulku datalinjojen ja kaapelin suojauksen välillä
1) Silmukan impedanssin mittaus
Silmukkaimpedanssi määritetään mittaamalla impedanssi PROFIBUS-kaapelin kahden johtimen välillä. Sydänjohtojen impedanssi riippuu kaapelin rakenteesta ja on myös lämpötilariippuvainen. Kaapelin ominaisimpedanssi ilmoitetaan yleensä ohmeina kilometriä kohden tietyssä lämpötilassa. Se vastaa 1 km pitkän PROFIBUS-kaapelin silmukkaimpedanssia. Tyypilliset arvot PROFIBUS RS 485 -kaapelille A on 110 ohm/km 20 ºC:ssa. Erikoiskaapeleissa, esim. erittäin taipuisissa kaapeleissa, tästä arvosta voidaan kuitenkin poiketa. Kun lämpötila nousee 1 ºC, kaapelin impedanssi kasvaa 0,4 %. Kaapelisilmukan impedanssin mittaaminen on suhteellisen yksinkertaista.
PROFIBUS-kaapelin toisessa päässä on oikosulje (tai silta) datasydän A ja datasydän B. Tämän jälkeen kaapelin toisesta päästä mitataan silmukkaimpedanssi kahden johtimen välillä. Tarkista PROFIBUS-kaapelin valmistajan teknisistä tiedoista käytetyn kaapelin silmukkavastus (ohm/km). Lyhyiden kaapeleiden (alle 50 m) silmukkaimpedanssi voi olla 0. Tätä ominaista silmukkaimpedanssia käyttämällä voidaan arvioida kaapelisegmentin pituus:
Pituus (km)=mitattu silmukan impedanssi (ohmia) / ominaissilmukan impedanssi (ohm/km):
Kaapelisilmukan impedanssi voidaan arvioida myös kaapelin pituuden tiedosta:
Silmukkaimpedanssi, Rsilmukka (ohmia)=kaapelin pituus (km) x ominaissilmukan impedanssi (ohm/km)
2) PROFIBUS-kaapeleiden ja väyläliittimien testaus
Ennen testin aloittamista kaikki asemat on irrotettava kaapelista ja kaikki päätteet on sammutettava tai irrotettava. Alla kuvatut viisi vaihetta tulee suorittaa jokaisessa PROFIBUS-segmentissä. Vaihe 1 tarkistaa, että kaapelissa ei ole jännitettä syöttöpäätteestä; Vaihe 2 tarkistaa oikosulkujen varalta kaapelin johtimien välillä; vaiheita 3 ja 4 varten, ota oikosulut ensimmäisen liittimen valittujen nastojen välille ja suorita nämä mittaukset jokaiselle jäljellä olevalle liittimelle. Jos havaitaan, että jossakin liittimessä syntynyt oikosulku epäonnistuu, tämä on merkki siitä, että kaapeli on huono tai kytketty väärin. Vaiheet 1–4 on suoritettava oikeassa järjestyksessä kaapelia mitattaessa, jotta voidaan varmistaa riittävästi, ettei kaapeli ole kytketty väärin. Vaiheessa 5 tarkistetaan tämän kaapelin pituus luomalla oikosulku liittimen 1 johtimien A ja B välille ja mittaamalla silmukan impedanssi viimeisestä liittimestä.
● Vaihe 1
Tarkista yleismittarin matalan tasajännitealueen avulla, että suojuksen ja liittimen nastojen A ja B välinen jännite on 0. Jos jännitettä löytyy, joko tätä kaapelia ei ole irrotettu kaikista laitteista tai se on edelleen kytketty virtalähteeseen.
● Vaihe 2
Mittaa kunkin liittimen liittimen nastojen välinen impedanssi. Jos mitattu impedanssi on ääretön (epäonnistunut), kyseessä on oikosulku tai päätevastus. Mittauksen suorittamiseksi tämä kaapelisilmukan impedanssi Rloop on arvioitava. Tämä voidaan tehdä edellä kuvatulla tavalla. Oikosulun paikantaminen PROFIBUS-kaapelissa voi olla vaikeaa, koska vain yhden liittimen vika aiheuttaa koko kaapelin oikosulun. Ratkaisu on irrottaa kaapelin osat, kunnes oikosulku katoaa. On kuitenkin oltava varovainen: päätevastus, johon päästään, aiheuttaa 220 Ω:n impedanssin johtimien A ja B välille. Päätevastus on kytkettävä kaapeliin. Vaihe 3 voidaan suorittaa vain, jos oikosulkua ei löydy ja kaikki päätteet on irrotettu.
● Vaihe 3
Nastan 8 (linja A) ja testattavan segmentin 1. liittimen suojavaipan väliin on saatava oikosulku. Ensimmäisessä liittimessä oikosulku saatetaan päätökseen asettamalla linkki nastasta 8 suojukseen. Nämä mittaukset suoritetaan sitten jokaiselle toiselle liittimelle.
●Vaihe 4
Mittaukset on tehtävä asettamalla oikosulku nastan 3 (linja B) ja testattavan segmentin 1. liittimen suojavaipan välille. Oikosulku saatetaan päätökseen asettamalla linkki nastasta 3 suojukseen 1. liittimessä. Suorita sitten nämä mittaukset jokaiselle toiselle liittimelle.
●Vaihe 5
Mittaa kaapelisilmukan impedanssi luomalla oikosulku nastan 3 (linja B) ja nastan 8 (linja A) välille mittauksen aikana. Oikosulku saadaan aikaan ottamalla käyttöön linkki nastan 3 ja nastan 8 välille 1. liittimessä. Silmukkaimpedanssi mitataan sitten viimeisen liittimen nastan 3 (linja B) ja nastan 8 (linja A) välillä.
