マルチメータを使用して PROFIBUS 障害を測定する方法
ハンドヘルド デバイスやオシロスコープがない場合は、マルチメータを使用して、PROFIBUS ケーブル、バス コネクタ、ループ インピーダンスのテストなどの基本的なテストを実行できます。 これらのテストでは 100% 正確な数値は得られませんが、大まかな指標は得られます。 同時に、これらの測定は次の前提条件も満たしている必要があります。
(1) セグメント全体で同じ部品 (PROFIBUS ケーブルとプラグ) を使用する必要があり、PROFIBUS 部品を接続せず、PROFIBUS ケーブルを切断する必要があります。 シールドと 2 本のデータ線の間の電圧を測定することで、ケーブルが断線したかどうかを判断できます。
(2) すべてのターミネータを切断する必要があります。 システム内にリピータなどの PROFIBUS コンポーネントが永続的に接続されている場合は、これらのコンポーネントを切断する必要があります。 各セグメントは個別に測定する必要があります。
マルチメーターを使用して測定すると、次のエラーを見つけて特定できます。
●簡単データライン「反転」
●2本のデータ線のうち1本が途切れている
●ケーブルシールド端子
●2本のデータ線間の短絡
●データ線とケーブルシールド間のショート
1) ループインピーダンスの決定
ループ インピーダンスは、PROFIBUS ケーブルの 2 つのコア間のインピーダンスを測定することによって決定されます。 コアのインピーダンスはケーブルの構造に依存し、温度にも依存します。 特定のケーブル インピーダンスは、通常、特定の温度における 1 km あたりのオーム (オーム) で指定されます。 これは、長さ 1km の PROFIBUS ケーブルのループ インピーダンスに相当します。 PROFIBUS RS 485 ケーブル タイプ A の標準値は、20°C でのループ インピーダンス 110 Ω/km です。 ただし、柔軟性の高いケーブルなどの特殊なケーブルの場合は、この値から逸脱する可能性があります。 温度が 1℃上昇すると、ケーブルのインピーダンスは 0.4% 増加します。 ケーブル ループ インピーダンスの測定は比較的簡単です。
PROFIBUS ケーブルの一端で、データ コア A とデータ コア B を短絡 (またはブリッジ) する必要があります。 次に、ケーブルのもう一方の端で、2 つのコア間のループ インピーダンスを測定します。 PROFIBUS ケーブルのメーカーのデータシートで、使用するケーブルの固有のループ抵抗 (オーム/km) を参照してください。 短いケーブル (50m 未満) の場合、ループ インピーダンスがゼロになることがあります。 この特定のループ インピーダンスを使用して、このケーブル セグメントの長さを推定できます。
長さ (km)=測定されたループ インピーダンス (オーム) / 特定のループ インピーダンス (オーム/km):
ケーブル ループ インピーダンスは、ケーブル長の情報から推定することもできます。
ループ インピーダンス、Rloop (オーム)=ケーブル長 (km) x 特定のループ インピーダンス (オーム/km)
2) PROFIBUS ケーブルとバス コネクタをテストします。
テストを開始する前に、すべてのステーションをケーブルから切り離し、すべてのターミネータを閉じるか切断する必要があります。 以下に説明する 5 つの手順は、各 PROFIBUS セグメントで実行する必要があります。 ステップ 1 ケーブルに電源ターミネータからの電圧がかかっていないことを確認します。 ステップ 2 ケーブルワイヤ間の短絡を確認します。 ステップ 3 と 4 では、最初のコネクタで選択したピン間に短絡を導入し、残りの各コネクタでこれらの測定を行います。 コネクタで発生した短絡が失敗した場合は、ケーブルが不良であるか、正しく接続されていないことを示します。 ケーブルが配線されていないエラーを適切にチェックするには、ケーブルを測定する際にステップ 1 ～ 4 を正しい順序で実行する必要があります。 ステップ 5 では、最初のコネクタの A ワイヤと B ワイヤの間に短絡を導入し、最後のコネクタのループ インピーダンスを測定することで、このケーブル長を確認します。
●ステップ1
マルチメータの低 DC 電圧範囲を使用して、シールドとコネクタのピン A と B の間に 0 の電圧があることを確認します。電圧が見つかった場合は、ケーブルがすべての機器から切断されていないか、まだ電力が供給されているかのいずれかです。ターミネーター。
●ステップ2
インピーダンスは、各コネクタのコネクタ ピン間で測定されます。 測定されたインピーダンスが無限大 (不合格) の場合は、短絡または終端抵抗が接続されています。測定では、このケーブル ループ インピーダンス Rloop を評価する必要があります。 これは前述したように実行できます。 1 つのコネクタだけで障害が発生するとケーブル全体が短絡するため、PROFIBUS ケーブルの短絡を特定するのは困難な場合があります。 解決策の 1 つは、短絡がなくなるまでケーブルの一部を隔離することです。 ただし、終端抵抗を接続すると、A ラインと B ラインの間に 220Ω のインピーダンスが発生することに注意してください。 短絡が見つからず、すべてのターミネータが切断されている場合にのみ、ステップ 3 に進みます。
●ステップ3
テスト中に、テスト対象セグメントの最初のコネクタのピン 8 (ワイヤ A) とシールドの間に短絡を導入する必要があります。 1 番目のコネクタでは、ピン 8 からシールドへのリンクを導入して短絡を完了します。 これらの測定は、1 つおきのコネクタで行われます。
●ステップ4
測定のためには、テスト対象セグメントの 1 番目のコネクタのピン 3 (ワイヤ B) とシールドの間に短絡を導入する必要があります。 1 番目のコネクタで、ピン 3 からシールドへのリンクを導入して、短絡を完了します。 これらの測定は、1 つおきのコネクタで行われます。
●ステップ5
ケーブル ループ インピーダンスは、測定中にピン 3 (B ワイヤ) とピン 8 (A ワイヤ) の間に短絡を導入することによって測定されます。 短絡は、最初のコネクタのピン 3 とピン 8 の間にリンクを導入することによって実現されます。 次に、最後のコネクタのピン 3 (ワイヤ B) とピン 8 (ワイヤ A) の間のループ インピーダンスを測定します。
