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    一个项目进行改造,在profibus网络的后了几个站点,距离也非常近,符合profibus网络长度的,同时也符合网络的安装规范,接地也良好,施工完成后,从站出现不定期的掉站情况,故事将带您一起分析故障的原因。

    网络比较复杂,划分了好几个网段,根据现场简单画出网络拓扑图,如图1所示。

    为了便于分析,图1中的网络只是示意图,总共有三个网段,只有一个cpu,从站故障多发生于网段1中cpu右边的22个从站设备中。

    由于profibus通信是电压差分,故障发生在哪一个网段只是结果并不能判断故障源。先amprozer (profibus报文,可以在西门子网站上下载)对整个网络进行,发现有报文错误。现场调试头疼的就是由多个网段组成的网络,必须单独测量,检查的也很简单,就是排除法。首先进行网络分拆,屏蔽网段2,再在cpu上终端电阻隔开cpu左边的36个从站,这样可以排除网段间的相互发现大量的错误报文还是由cpu右边22个从站设备发出,这样就确定了故障的网段。

    首先检查接地,表面看每个站点都接地良好,因为考虑到接地电阻,接地线分布等原因,这些问题对于现场临时调试是不可能的事情,所以就算接地良好。

    其次查看是否符合profibus安装规范,包括站点间距离、是否有分支等,看了半天也没查出原因,就算是没问题吧,因为查看每一个接头是否虚接同样不现实。都问题,现场了解,在cpu右边22个从站设备的网段中进行过改造,添加了新设备,有一个站点添加在原网段,后面又添加了一个中继器用于扩展和隔离,检查了也发现问题,那么问题出现在哪里呢?

    表面看不出来,只能通过查看一下通信的物理,例如是否受到以及profibus安装问题等,示波器查看的波形图如图2所示,

    在波形上可以看到明显的反射,通过时间与传输速度的关系,计算到反射的位置距离主站大于70米,而70米处正是添加新设备的位置,再去现场重新检查,发现了一个奇怪的安装现象,如图3所示。

    现场查看,发现网中继器与新加站点隔开,由于安装空间问题,还有一个站点在中继器前安装,然后再连接到中继器,连接从站到中继器的电缆与原电缆不匹配,一个新的,一个是旧的,电缆订货号居然不同,道问题出在这里?终端电阻将新通信电缆的站点隔离,再看波形图,反射消失了,问题找到了,一段多余的旧线替换新线后,错误报文很少出现。真是想到,一小段电缆居然造成整个网络不。

    如果通信电缆的特征阻抗不匹配,通信就会发生反射,如果通信距离较长,在末端出现反射,对通信造成的危害更大,即使电缆参数相同,但是厂商不同,特征电阻也会有偏差(手册中标有误差范围为正负10%,所偏差20%),如果在长距离非profibus协会的电缆,通信就更保,图4的安装不能说错误,但是应注意上述的问题。

    如果现场确实有困,应在两种电缆交汇处中继器隔开。

    一、rs-232、rs-422与rs-485的由来

    rs-232、rs-422与rs-485都是串行数据接口,初都是由协会(eia)制订并发布的,rs-232在1962年发布,命名为eia-232-e,作为,以保不同厂家产品之间的兼容。rs-422由rs-232发展而来,它是为弥补rs-232之不足而提出的。为改进rs-232通信距离短、速率低的缺点,rs-422定义了一种平衡通信接口,将传输速率到10mb/s,传输距离到4000英尺(速率低于100kb/s时),并允许在一条平衡总线上连接多10个。rs-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范,被命名为ia/eia-422-a。为扩展应用范围,eia又于1983年在rs-422基础上制定了rs-485了多点、双向通信能力,即允许多个发送器连接到同一条总线上,同了发送器的驱动能力和冲突保护特,扩展了总线共围,后命名为ia/eia-485-a。由于eia提出的建议都是以“rs"作为前缀,所以在通讯领域,仍然习惯将上述以rs作前缀称谓。

    rs-232、rs-422与rs-485只对接口的特做出规定,而不涉及接插件、电缆或协议,在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议。因此在视频界的应用,许多厂家都建立了一套高层通信协议,或公开或厂家。如录像机厂家中的sony与对录像机的rs-422控制协议是有差异的,视频上的控制协议则更多了,如louh、odeis协议是公开的,而probbbb则是基于profile上的。

    二、rs-232串行接口

    目前rs-232是机与通信中应用泛的一种串行接口。rs-232被定义为一种在低速率串行通讯通讯距离的单端。rs-232采取不平衡传输,即所谓单端通讯。

    收、发端的数据是相对于地,如从de设备发出的数据在db25连接器时是2脚相对7脚(地)的电平,db25各引脚定义参见图1。典型的rs-232在正负电平之间,在发送数据时,发送端驱动器输出正电平在+5~+15v,负电平在-5~-15v电平。当无数据传输时,线上为l,从开始传送数据到结束,线上电平从l电平到rs-232电平再返回l电平。典型的工作电平在+3~+12v与-3~-12v。由于发送电平与接收电平的差仅为2v至3v左右,所以其共模能力差,再加上双绞线上的分布,其传送距为约15米速率为20kb/s。rs-232是为点对点(即只用一对收、发设备)通讯而设计的,其驱动器负载为3~7kω。所以rs-232适合本地设备之间的通信。其有关电气参数参见表1。

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