マルチメーターで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% 正確な値を提供することはできませんが、大まかな目安は提供できます。同時に、これらの測定では次の前提条件も満たす必要があります。
（1）セグメント全体で同じコンポーネント（PROFIBUSケーブルとプラグ）を使用し、PROFIBUSコンポーネントを接続してはならず、PROFIBUSケーブルは切断する必要があります。シールドと2本のデータライン間の電圧を測定することで、ケーブルが破損しているかどうかを判断できます。
（2）すべての終端装置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恒久的に接続されたPROFIBUSコンポーネントがある場合は、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。
●シンプルなデータライン「反転」
●2つのデータラインのうち1つが中断される
●ケーブルシールド端子
●2つのデータライン間の短絡
●データラインとケーブルシールド間の短絡
1) ループインピーダンスを測定する
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り、ループ インピーダンスを決定します。コアのインピーダンスはケーブルの構造によって異なり、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、特定の温度での 1 km あたりのオーム (オーム) で指定されます。これは、長さ 1 km 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 の一般的な値は、20ºC で 110ohm/km のループ インピーダンスです。ただし、特殊なケーブル、たとえば非常に柔軟なケーブルの場合は、この値から外れることがあります。温度が 1ºC 上昇すると、ケーブル 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 ケーブルの一方の端では、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。使用するケーブルの特定のループ抵抗 (オーム/km) については、PROFIBUS ケーブル製造元のデータ シートを参照してください。短いケーブル (50m 未満) の場合、ループ インピーダンスは 0 になることがあります。このケーブル セグメントの長さは、この特定のループ インピーダンスを使用して評価できます。
長さ (km)=測定ループインピーダンス (オーム)/固有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、ケーブルの長さを知ることで評価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) × 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のテスト
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オフにするか取り外す必要があります。次に説明する 5 つの手順を各 PROFIBUS セグメントで完了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電圧が供給され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、最初のコネクタの選択したピン間に短絡を発生させ、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ています。ケーブルの測定では、ケーブルにルーティング エラーがないことを十分確認するために、ステップ 1 から 4 を正しい順序で完了する必要があります。ステップ 5 では、最初のコネクタのワイヤ A と B の間に短絡を発生させ、最後のコネクタでループ インピーダンスを測定することにより、このケーブルの長さを確認します。
●ステップ1
マルチメーターの低 DC 電圧範囲を使用して、シールドとコネクタ ピン A および B 間の電圧が 0 であることを確認します。電圧が見られる場合、ケーブルがすべての機器から切断されていないか、または電源付きターミネータにまだ接続されています。
●ステップ2
各コネクタのコネクタ ピン間のインピーダンスを測定します。測定されたインピーダンスが無限大 (障害) の場合、短絡または終端抵抗器が存在することを示します。測定を行うには、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、前述のように実行できます。PROFIBUS ケーブルの短絡箇所を特定するのは困難な場合があります。これは、1 つのコネクタに障害があるとケーブル全体が短絡するためです。1 つの解決策は、短絡がなくなるまでケーブルの一部を分離することです。ただし、接続された終端抵抗器によって、ライン A とライン B の間に 220Ω のインピーダンスが生じることに注意する必要があります。短絡が見つからず、すべての終端器が取り外されている場合にのみ、手順 3 に進みます。
●ステップ3
テストは、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発生させて実行する必要があります。最初のコネクタでは、ピン 8 からシールドへのリンクを発生させることで短絡が完了します。次に、他のすべてのコネクタでこれらの測定を行います。
●ステップ4
測定時には、テスト対象セグメントの最初のコネクタのピン 3 (ワイヤ B) とシールドの間に短絡回路を導入する必要があります。最初のコネクタでは、ピン 3 からシールドへのリンクを導入することで短絡回路が完成します。次に、他のすべてのコネクタでこれらの測定を行います。
