网络通信问题很多用户都碰到过,导致问题的原因很多。Zui近碰到的一个ProFibus通信的问题,常见却不容易发现。我觉得很有必要给大家讲讲。以后项目中要引以为戒啊!
一个项目进行改造,在PROFIBUS网络的后面增加了几个站点,距离也非常近,符合PROFIBUS网络长度的限制,同时也符合网络的安装规范,接地也良好,施工完成后,从站出现不定期的掉站情况,故事将带您一起分析故障的原因。
现场总线网络比较复杂,划分了好几个网段,根据现场测试简单画出网络拓扑图,如图1所示。
为了便于分析,图1中的网络只是示意图,总共有三个网段,只有一个CPU,从站故障多发生于网段1中CPU右边的22个从站设备中。
由于PROFIBUS通信是电压差分信号,故障发生在哪一个网段只是结果并不能判断故障源。先使用Amprolyzer(PROFIBUS报文测试软件,可以在西门子网站上下载)软件对整个网络进行测试,发现有报文错误。现场调试Zui头疼的就是由多个网段组成的网络,必须单独测量,检查的方法也很简单,就是排除法。首先进行网络分拆,屏蔽网段2,再在CPU上使用终端电阻隔开CPU左边的36个从站,这样可以排除网段间的相互干扰。Zui后发现大量的错误报文还是由CPU右边22个从站设备发出,这样就确定了故障的网段。
首先检查接地,表面看每个站点都接地良好,因为没有考虑到接地电阻,接地线分布等原因,这些问题对于现场临时调试是不可能的事情,所以就算接地良好。
其次查看是否符合PROFIBUS安装规范,包括站点间距离、是否有分支等,看了半天也没查出原因,就算是没问题吧,因为查看每一个接头是否虚接同样不现实。都没有问题,现场了解,在CPU右边22个从站设备的网段中进行过改造,添加了新设备,有一个站点添加在原网段,后面又添加了一个中继器用于扩展和隔离,检查了也没有发现问题,那么问题出现在哪里呢?
表面看不出来,只能通过示波器查看一下通信的物理信号,例如是否受到信号干扰以及PROFIBUS安装问题等,使用示波器查看的波形图如图2所示