So messen Sie PROFIBUS-Fehler mit einem Multimeter
Wenn Sie keine tragbaren Geräte und Oszilloskope haben, können Sie mit einem Multimeter einige grundlegende Tests durchführen, z. B. das Testen von PROFIBUS-Kabeln, Busanschlüssen und der Schleifenimpedanz. Diese Tests können keine 100 Prozent genauen Zahlen liefern, aber sie können einen groben Anhaltspunkt geben. Gleichzeitig müssen diese Messungen auch folgende Voraussetzungen erfüllen:
(1) Im gesamten Segment müssen die gleichen Teile (PROFIBUS-Kabel und -Stecker) verwendet werden, Profibus-Teile dürfen nicht verbunden werden und Profibus-Kabel müssen getrennt werden. Sie können feststellen, ob das Kabel getrennt wurde, indem Sie die Spannung zwischen der Abschirmung und den beiden Datenleitungen messen.
(2) Alle Abschlusswiderstände müssen abgeklemmt werden. Befinden sich fest angeschlossene Profibus-Komponenten im System, wie z. B. Repeater, sollten diese Komponenten abgekoppelt werden. Jedes Segment muss separat gemessen werden.
Die Verwendung eines Multimeters zur Messung kann die folgenden Fehler finden und lokalisieren:
●Einfache Datenzeilen-„Invertierung“
●Eine der beiden Datenleitungen ist unterbrochen
●Kabelschirmklemme
●Kurzschluss zwischen zwei Datenleitungen
●Kurzschluss zwischen Datenleitung und Kabelschirm
1) Bestimmung der Schleifenimpedanz
Die Schleifenimpedanz wird durch Messung der Impedanz zwischen den beiden Adern des PROFIBUS-Kabels ermittelt. Die Impedanz des Kerns hängt vom Kabelaufbau ab und ist außerdem temperaturabhängig. Die spezifische Kabelimpedanz wird normalerweise in Ohm pro km (Ohm) bei einer bestimmten Temperatur angegeben. Sie entspricht der Schleifenimpedanz eines 1 km langen PROFIBUS-Kabels. Typische Werte für PROFIBUS RS 485-Kabel Typ A sind 11 0 Ohm/km Schleifenimpedanz bei 20 °C. Bei Sonderkabeln, z. B. hochflexiblen Kabeln, können jedoch Abweichungen von diesem Wert möglich sein. Wenn die Temperatur um 1 °C steigt, erhöht sich die Kabelimpedanz um 0,4 Prozent. Die Messung der Kabelschleifenimpedanz ist relativ einfach.
An einem Ende des PROFIBUS-Kabels müssen Datenader A und Datenader B kurzgeschlossen (bzw. gebrückt) werden. Messen Sie dann am anderen Ende des Kabels die Schleifenimpedanz zwischen den beiden Adern. Den spezifischen Schleifenwiderstand (Ohm/km) des verwendeten Kabels entnehmen Sie bitte dem Datenblatt des Herstellers des PROFIBUS-Kabels. Bei kurzen Kabeln (weniger als 50 m) kann die Schleifenimpedanz Null sein. Anhand dieser spezifischen Schleifenimpedanz kann die Länge dieses Kabelsegments geschätzt werden:
Länge (km)=gemessene Schleifenimpedanz (Ohm) / spezifische Schleifenimpedanz (Ohm/km):
Die Kabelschleifenimpedanz kann auch aus der Kenntnis der Kabellänge abgeschätzt werden:
Schleifenimpedanz, Rloop (Ohm)=Kabellänge (km) x spezifische Schleifenimpedanz (Ohm/km)
2) Testen Sie die Profibus-Kabel und Bus-Stecker
Vor Beginn des Tests müssen alle Stationen vom Kabel getrennt und alle Abschlusswiderstände geschlossen oder abgetrennt werden. Die nachfolgend beschriebenen fünf Schritte sollten an jedem PROFIBUS-Segment durchgeführt werden. Schritt 1: Überprüfen Sie, ob das Kabel vom Abschlusswiderstand des Netzteils spannungsfrei ist. Schritt 2: Überprüfen Sie, ob zwischen den Kabeladern Kurzschlüsse vorliegen. Führen Sie für die Schritte 3 und 4 einen Kurzschluss zwischen den ausgewählten Stiften im ersten Anschluss ein und führen Sie diese Messungen an jedem der verbleibenden Anschlüsse durch. Wenn der an einem Stecker verursachte Kurzschluss fehlschlägt, deutet dies darauf hin, dass das Kabel defekt oder falsch angeschlossen ist. Die Schritte 1 bis 4 müssen beim Vermessen des Kabels in der richtigen Reihenfolge durchgeführt werden, um ordnungsgemäß auf Fehler zu prüfen, bei denen das Kabel nicht verlegt ist. Schritt 5 besteht darin, diese Kabellänge zu überprüfen, indem am ersten Anschluss ein Kurzschluss zwischen den Drähten A und B hergestellt und am letzten Anschluss die Schleifenimpedanz gemessen wird.
●Schritt 1
Überprüfen Sie mithilfe des niedrigen Gleichspannungsbereichs Ihres Multimeters, ob zwischen der Abschirmung und den Anschlussstiften A und B 0 Spannung anliegt. Wenn Spannung festgestellt wird, ist das Kabel entweder nicht von allen Geräten getrennt oder verfügt noch über Strom Terminator.
●Schritt 2
Die Impedanz wird zwischen den Anschlussstiften jedes Anschlusses gemessen. Ist die gemessene Impedanz unendlich (Ausfall), liegt ein Kurzschluss oder ein Abschlusswiderstand vor. Für die Messung muss diese Kabelschleifenimpedanz Rloop ausgewertet werden. Dies kann wie zuvor beschrieben erfolgen. Das Auffinden eines Kurzschlusses in einem PROFIBUS-Kabel kann schwierig sein, da ein Fehler in nur einem Stecker zum Kurzschluss des gesamten Kabels führt. Eine Lösung besteht darin, Abschnitte des Kabels zu isolieren, bis der Kurzschluss verschwindet. Es ist jedoch zu beachten, dass durch den angeschlossenen Abschlusswiderstand eine Impedanz von 220 Ω zwischen der A-Leitung und der B-Leitung entsteht. Fahren Sie mit Schritt 3 nur fort, wenn keine Kurzschlüsse festgestellt werden und alle Abschlusswiderstände abgeklemmt sind.
●Schritt 3
Während des Tests muss ein Kurzschluss zwischen Pin 8 (Draht A) am ersten Anschluss des zu testenden Segments und der Abschirmung hergestellt werden. Führen Sie im 1. Stecker eine Brücke von Pin 8 zur Abschirmung ein, um den Kurzschluss abzuschließen. Diese Messungen werden dann an jedem anderen Stecker durchgeführt.
●Schritt 4
Für die Messung muss ein Kurzschluss zwischen Pin 3 (Draht B) am 1. Anschluss des zu prüfenden Segments und der Abschirmung hergestellt werden. Führen Sie im 1. Stecker eine Brücke von Pin 3 zur Abschirmung ein, um den Kurzschluss abzuschließen. Diese Messungen werden dann an jedem anderen Stecker durchgeführt.
●Schritt 5
Die Kabelschleifenimpedanz wird gemessen, indem während der Messung ein Kurzschluss zwischen Pin 3 (B-Draht) und Pin 8 (A-Draht) hergestellt wird. Der Kurzschluss wird durch die Einführung einer Brücke zwischen Pin 3 und Pin 8 im ersten Stecker erreicht. Messen Sie dann die Schleifenimpedanz zwischen Pin 3 (Draht B) und Pin 8 (Draht A) am letzten Stecker.
