关于RS485 中继器与Profibus信号电压的问题

时间:2023-03-18来源:佚名

某啤酒厂的Profibus通讯一直存在问题,前期SIAS以及现场工程师已经对整个Profibus网络的拓扑进行了重新的规划,但仍然出现DP从站丢站的情况,并且在短时间内连续出现多次,从而严重影响了工厂的正常生产,因此用户希望西门子能对现场问题进行一次彻底的诊断。
由于前期已经有工程师进行了多次的处理,因此该问题就会比较棘手:一方面处理起来技术难度比较大,因为能够采取的措施现场基本上都采取了,但似乎都没解决问题;另外一方面如果处理不好,将会导致客户对西门子的产品质量产生质疑,因此处理类似的问题压力都会比较大。
但“无论你处理不处理,问题就在那里”,因此,在客户停机检修的期间,我们还是开赴现场,再次对现场问题进行诊断。
经过现场实际检查,发现现场的问题主要集中在每个网段的最后几个站点,有的是ET200M,有的是第三方的阀岛。由于现场的使用环境是高温高湿的,因此我首先怀疑的是现场的电缆老化或者虚接。但用户反映大多数电缆都是近期才更换过的,并且都是经过重新接线安装的,看来这不是问题的所在。
接下来,我用示波器对现场的Profibus的波形进行了检查。发现所有的出现问题的从站的信号波形还是比较好的,除了一点:电压过低。

关于RS485 中继器与Profibus信号电压的问题

图1 网段终端测到的主站信号电压过低

通过波形检查,可以看到,在出现问题的站点上测量,主站信号的电压最高才3.28V,但Profibus的信号波形一般是不能低于4V的,否则将不能保证通信的正常,因此,现场出现的问题很有可能是由于主站信号的电压过低,导致从站无法识别主站信号而导致的。因此,我们首先需要将主站信号电压的幅值提高。
据此,我建议在总线上增加RS485中继器,但实际上,由于之前已经在现场已经增加了中继器,并且安装的位置距最后的站点之间也只有几十米,完全在规范要求的范围内,“那为什么电压还是这么低呢?”
于是,我在中继器之前对主站信号进行了测量,发现主站信号在中继器之前也很低,因此,很有可能是主站信号到了中继器就已经很低了,中继器设备本身就没能正确识别该主站信号,因此导致了其后连接的从站设备很容易出现丢站的问题,因此我提出调整中继器的位置再进行测试。
没想到这个建议把我和现场工程师累了个半死。为了找到一个合适的安装位置,我同现场的工程师一起,对现场的各个从站位置都进行了测试。由于网段中大多数都是第三方的阀岛设备,该阀岛的Profibus的插头在阀岛的内部,并且该阀岛的设计又是M12 插头的方式,现场空间又很小,因此拆线接线非常困难。

关于RS485 中继器与Profibus信号电压的问题

图2 阀岛设备接线

经过了N多次的拆线、接线以及检测,终于发现,由于该阀岛的设备耗电量较大,平均经过5个阀岛,电压将呈现级降,因此,我们每个网段最多允许有5个阀岛存在,这样,经过一系列的改造,终于将最后的站点电压提高到4V以上。

关于RS485 中继器与Profibus信号电压的问题

图3 网段终端测到的主站信号电压已正常

改造后的系统终于恢复正常工作了,经过一段时间的运行,一直也没再出现过任何的问题。因此,可以看到,尽管总线上安装了中继器,但是否能正确使用,对总线通讯还是会产生较大的影响。因此,从这个现场问题的处理可以看到,对于现场工程师来讲,应该了解并掌握RS485中继器的正确使用方法。另外,现场的正确拓扑方式也是很重要的,如果没有之前的工程师对拓扑的改造,也许需要更长的周期才能发现问题。

    相关阅读

    3.7V锂电池充放电电路改造方案

    本篇为小型电源的实践日志,内附各种充电应用电路,并开源TP4056应用电路AD的原理图和PCB; 先放一点锂电池常识性的知识: 锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解...
    2023-09-19
    3.7V锂电池充放电电路改造方案

    S7-200的远距离通讯有哪些方式?

    1)RS-485网络通讯:PPI、MPI、PROFIBUS-DP协议都可以在RS-485网络上通讯,通过加中继,最远可以达到9600米 2)光纤通讯:光纤通讯除了抗干扰、速率高之外,通讯距离远也是一大优点。S7-...
    2023-03-21

    低压配电柜控制柜保养

    一、目的确保低压配电柜 和各设备控制柜的正常安全运行。 二、 范围适合低压配电室配电柜,各设备的控制柜视具体情况参照有关条款执行。 三、职责由机电安装维修工程部维修组每...
    2023-03-21

    集成运算放大器的应用电路

    集成运算放大器简称集成运放,具体为啥叫这个名字咱们不去考虑它。主要就是能灵活使用常用的一些运放方便咱们设计制作一些精度高一些的电路。 就小编个人而言,常用运放为LM...
    2023-07-24
    集成运算放大器的应用电路

    事故预想:防止分散控制系统DCS失灵、热工保护拒动事故反措

    注:分散控制系统是以微处理器为基础,采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。集散控制系统简称DCS,也可直译为“分散控制...
    2023-06-13
    事故预想:防止分散控制系统DCS失灵、热工保护拒动事故反措

    热销商品

    加厚abs安全帽电工建筑工地程施工领导监理透气防砸头盔可印字V型

    这款加厚ABS安全帽专为电工、建筑工地施工人员、领导及监理设计,采用高强度ABS工程塑料,抗冲击、防砸性能优异,有效保障头部安全。帽体加厚设计,增强耐用性与防护等级...
    5.8

    水口钳高硬度模型剪钳电子钳工业级口水剪斜嘴钳偏口斜口专用钳子

    水口钳高硬度模型剪钳是一款工业级精密工具,专为电子、模型制作及精细作业设计。采用优质高碳钢材质,经热处理工艺打造,具备卓越的硬度和耐磨性,可轻松剪切金属引脚、...
    4.8

    170电子剪钳II 如意斜口钳 工业斜嘴钳水口钳 模型剪塑胶钳尖嘴钳

    170电子剪钳II如意斜口钳是一款专业级精密工具,集工业斜嘴钳、水口钳、模型剪、塑胶钳与尖嘴钳功能于一体,适用于电子维修、模型制作、手工艺及精密作业。其采用优...
    4.5

    安全帽国标工地加厚施工领导透气安全头盔建筑工程监理免费印字

    本款安全帽严格遵循国家GB 2811-2019标准,专为建筑工程、工地施工及监理人员设计。采用高强度ABS工程塑料,加厚壳体有效抗冲击,保障头部安全。帽体轻盈透气,内置可调...
    10

    包邮三角型简易螺丝刀三角十字螺丝刀螺丝批改锥起子五金工具5mm

    这款5mm三角型简易螺丝刀,专为拧紧或拆卸三角形螺丝设计,适用于电子维修、家电维护及精密仪器装配等场景。采用优质合金钢材质,刀头硬度高、耐磨损,确保长久使用不变...
    3.64

    网站栏目