วิธีวัดความผิดพลาดของ PROFIBUS ด้วยมัลติมิเตอร์

วิธีวัดความผิดพลาดของ PROFIBUS ด้วยมัลติมิเตอร์

ในกรณีที่ไม่มีอุปกรณ์พกพาและออสซิลโลสโคป คุณสามารถใช้มัลติมิเตอร์เพื่อทำการทดสอบหลักการบางอย่าง เช่น การทดสอบสายเคเบิล PROFIBUS ขั้วต่อบัส และอิมพีแดนซ์ของลูป การทดสอบเหล่านี้ไม่สามารถให้ตัวเลขที่แน่นอนได้ 100 เปอร์เซ็นต์ แต่สามารถบ่งชี้คร่าวๆ ได้ ในเวลาเดียวกัน การวัดเหล่านี้ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดเบื้องต้นต่อไปนี้ด้วย:

(1) ต้องใช้ชิ้นส่วนเดียวกัน (สายเคเบิลและปลั๊ก PROFIBUS) ทั่วทั้งเซกเมนต์ ไม่ควรเชื่อมต่อชิ้นส่วน PROFIBUS และต้องถอดสายเคเบิล PROFIBUS ออก คุณสามารถระบุได้ว่าสายเคเบิลหลุดหรือไม่โดยการวัดแรงดันไฟฟ้าระหว่างตัวป้องกันและสายข้อมูลสองเส้น

(2) ต้องถอดขั้วต่อทั้งหมดออก หากมีส่วนประกอบของ PROFIBUS ที่เชื่อมต่ออย่างถาวรในระบบ เช่น ตัวทำซ้ำ ควรตัดการเชื่อมต่อส่วนประกอบเหล่านี้ ต้องวัดแต่ละส่วนแยกกัน

การใช้มัลติมิเตอร์ในการวัดสามารถค้นหาและระบุตำแหน่งข้อผิดพลาดต่อไปนี้:

●สายข้อมูลอย่างง่าย "ผกผัน"

● หนึ่งในสองสายข้อมูลถูกขัดจังหวะ

● ขั้วต่อตัวป้องกันสายเคเบิล

●ลัดวงจรระหว่างสายข้อมูลสองสาย

●ไฟฟ้าลัดวงจรระหว่างสายข้อมูลและตัวป้องกันสายเคเบิล

1) การกำหนดอิมพีแดนซ์ของลูป
อิมพีแดนซ์ของลูปถูกกำหนดโดยการวัดอิมพีแดนซ์ระหว่างแกนทั้งสองของสายเคเบิล PROFIBUS อิมพีแดนซ์ของแกนขึ้นอยู่กับโครงสร้างสายเคเบิลและขึ้นอยู่กับอุณหภูมิด้วย อิมพีแดนซ์ของสายเคเบิลเฉพาะมักจะระบุเป็นโอห์มต่อกม. (โอห์ม) ที่อุณหภูมิที่กำหนด ซึ่งเทียบเท่ากับอิมพีแดนซ์ลูปของสายเคเบิล PROFIBUS ยาว 1 กม. ค่าทั่วไปสำหรับสายเคเบิล PROFIBUS RS 485 ชนิด A คืออิมพีแดนซ์ลูป 110 โอห์ม/กม. ที่ 20ºC อย่างไรก็ตาม สำหรับสายเคเบิลพิเศษ เช่น สายเคเบิลที่มีความยืดหยุ่นสูง อาจมีการเบี่ยงเบนจากค่านี้ เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น 1ºC ความต้านทานของสายเคเบิลจะเพิ่มขึ้น 0.4 เปอร์เซ็นต์ การวัดอิมพีแดนซ์ของลูปสายเคเบิลทำได้ค่อนข้างง่าย

ที่ปลายด้านหนึ่งของสายเคเบิล PROFIBUS แกนข้อมูล A และแกนข้อมูล B จะต้องลัดวงจร (หรือบริดจ์) จากนั้นที่ปลายอีกด้านของสายเคเบิล ให้วัดอิมพีแดนซ์ของลูประหว่างแกนทั้งสอง ในเอกสารข้อมูลของผู้ผลิตสายเคเบิล PROFIBUS โปรดดูค่าความต้านทานลูปเฉพาะ (โอห์ม/กม.) ของสายเคเบิลที่ใช้ สำหรับสายสั้น (น้อยกว่า 50 ม.) อิมพีแดนซ์ของลูปอาจเป็นศูนย์ การใช้อิมพีแดนซ์ลูปเฉพาะนี้สามารถประมาณความยาวของส่วนของสายเคเบิลนี้ได้:

ความยาว (กม.)=อิมพีแดนซ์ของลูปที่วัดได้ (โอห์ม) / อิมพีแดนซ์ของลูปเฉพาะ (โอห์ม/กม.):

อิมพีแดนซ์ของลูปสายเคเบิลสามารถประมาณได้จากความรู้เกี่ยวกับความยาวของสายเคเบิล:

อิมพีแดนซ์ของลูป, Rloop (โอห์ม)=ความยาวสายเคเบิล (กม.) x อิมพีแดนซ์ของลูปเฉพาะ (โอห์ม/กม.)

ตัวอย่าง
ส่วนของสายเคเบิล PROFIBUS RS 485 ประเภท A ที่มีอิมพีแดนซ์ของลูป 20 Rloop Ω ที่ 20ºC จะมีการประเมินความยาวของสายเคเบิลต่อไปนี้:

20Ω/(110Ω/km)＝0.182km=182m

2) ทดสอบสายเคเบิล PROFIBUS และขั้วต่อบัส
ต้องถอดสถานีทั้งหมดออกจากสายเคเบิลและต้องปิดหรือถอดขั้วต่อทั้งหมดก่อนเริ่มการทดสอบ ห้าขั้นตอนที่อธิบายด้านล่างควรทำในแต่ละส่วน PROFIBUS ขั้นตอนที่ 1 ตรวจสอบว่าสายไฟไม่มีแรงดันไฟฟ้าจากขั้วต่อแหล่งจ่ายไฟ ขั้นตอนที่ 2 ตรวจสอบการลัดวงจรระหว่างสายไฟ สำหรับขั้นตอนที่ 3 และ 4 ให้ใส่พินสั้นๆ ระหว่างพินที่เลือกในตัวเชื่อมต่อที่ 1 และทำการวัดเหล่านี้กับตัวเชื่อมต่อที่เหลือแต่ละตัว หากการลัดวงจรที่ขั้วต่อล้มเหลว แสดงว่าสายเคเบิลไม่ดีหรือเชื่อมต่อไม่ถูกต้อง ต้องทำขั้นตอนที่ 1 ถึง 4 ตามลำดับที่ถูกต้องในการวัดสายเคเบิลเพื่อตรวจสอบข้อผิดพลาดที่สายเคเบิลไม่ได้เดินสายอย่างเพียงพอ ขั้นตอนที่ 5 คือการตรวจสอบความยาวสายเคเบิลนี้โดยให้สั้นระหว่างสาย A และ B บนขั้วต่อแรก และวัดอิมพีแดนซ์ของลูปบนขั้วต่อสุดท้าย

●ขั้นตอนที่ 1
ใช้ช่วงแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงต่ำบนมัลติมิเตอร์ของคุณ ตรวจสอบว่ามีแรงดันไฟฟ้า 0 ระหว่างขาป้องกันและขั้วต่อ A และ B หากพบแรงดันไฟฟ้า แสดงว่าไม่ได้ถอดสายออกจากอุปกรณ์ทั้งหมดหรือยังมีไฟอยู่ เทอร์มิเนเตอร์

●ขั้นตอนที่ 2
วัดอิมพีแดนซ์ระหว่างพินคอนเนคเตอร์บนคอนเนคเตอร์แต่ละตัว หากอิมพีแดนซ์ที่วัดได้มีค่าเป็นอนันต์ (ล้มเหลว) แสดงว่ามีการลัดวงจรหรือตัวต้านทานปลายสายเสียบอยู่ สำหรับการวัดค่า Rloop อิมพีแดนซ์ของลูปเคเบิลนี้ต้องได้รับการประเมิน นี้สามารถทำได้ตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ การหาตำแหน่งการลัดวงจรบนสายเคเบิล PROFIBUS อาจทำได้ยาก เนื่องจากข้อผิดพลาดในขั้วต่อเพียงตัวเดียวจะทำให้สายเคเบิลทั้งเส้นสั้นลง วิธีหนึ่งคือแยกส่วนของสายเคเบิลออกจนกว่าไฟฟ้าลัดวงจรจะหายไป แต่ต้องสังเกตว่าตัวต้านทานขั้วต่อที่เชื่อมต่อจะแนะนำอิมพีแดนซ์ 220Ω ระหว่างสาย A และสาย B ดำเนินการขั้นตอนที่ 3 ต่อเมื่อไม่พบการลัดวงจรและถอดขั้วต่อทั้งหมดออกแล้ว

●ขั้นตอนที่ 3
ต้องมีการลัดวงจรระหว่างขา 8 (สาย A) บนขั้วต่อแรกของส่วนภายใต้การทดสอบและส่วนป้องกันระหว่างการทดสอบ ในตัวเชื่อมต่อที่ 1 ให้ใส่ลิงค์จากพิน 8 เข้ากับตัวป้องกันเพื่อทำการลัดวงจร การวัดเหล่านี้จะทำกับขั้วต่ออื่น ๆ ทุกอัน

●ขั้นตอนที่ 4
ต้องมีการลัดวงจรระหว่างขา 3 (สาย B) บนขั้วต่อที่ 1 ของส่วนที่ทดสอบและแผงป้องกันสำหรับการวัด ในตัวเชื่อมต่อที่ 1 ให้ใส่ลิงค์จากพิน 3 เข้ากับตัวป้องกันเพื่อทำการลัดวงจร การวัดเหล่านี้จะทำกับขั้วต่ออื่น ๆ ทุกอัน

●ขั้นตอนที่ 5

อิมพีแดนซ์ของลูปสายเคเบิลวัดโดยการลัดวงจรระหว่างพิน 3 (สาย B) และพิน 8 (สาย A) ระหว่างการวัด การลัดวงจรทำได้โดยการแนะนำการเชื่อมโยงระหว่างพิน 3 และพิน 8 ในตัวเชื่อมต่อแรก จากนั้น วัดอิมพีแดนซ์ของลูประหว่างพิน 3 (สาย B) และพิน 8 (สาย A) บนขั้วต่อสุดท้าย