Profibus总线常见干扰处理措施
发布时间:2024-11-25
PROFIBUS 是一种具有广泛应用范围的、开放的数字通信系统,在集中自动化系统向分散自动化系统转移方面是一种重大突破。由于 PROFIBUS 一直侧重于系统集成和系统工程等方面,尤其是侧重于应用行规的研究开发,使得该总线具有适合于快速、时间要求严格的应用和复杂的通信任务的特点,成为唯一能够全面覆盖工厂自动化和过程自动化应用的现场总线,特别适用于工厂自动化和过程自动化领域。因而从诞生至今, PROFIBUS 在现场总线技术领域一直是国市场上的lingdaozhe。随着 PROFIBUS 的大量应用,许多用户开始接触并使用了现场总线。但由于用户对现场总线技术的了解程度不同,再加上现场施工情况复杂,因而很有可能导致许多项目的现场总线通讯上可能存在着一些隐患,如果不能及时发现和处理,将有可能导致系统出现通讯故障,从而影响整个系统的正常运行。一、故障与原因 在Profibus 总线网络的搭建和使用中,特别是在安装调试及现场总线控制系统运行中,由于一些安装配置或电磁干扰等原因,会使Profibus 网络中断、通信性能下降、网络不稳定、站点丢失等故障。目前根据大量的现场实践经验得到,故障大致可以分为物理故障和网络逻辑故障。其中,大部分的故障是物理故障,主要是安装不规范,线缆布局及接口的问题较多,另外也时常有一些较复杂的瞬时故障发生。 物理故障主要有以下几点:1. 线路及网络插头等引起的故障;2. 电压电流剧烈变化、噪音干扰(共模差模干扰)、电磁干扰所引起的故障;3. 通讯端口和模块引起的故障;4. 中间件及耦合器等引起的故障。 而网络逻辑故障主要有:① 硬件组态故障如波特率配置、站点模块组态等问题;② 通讯故障,功能块配置问题,在编程的时候功能块选用不当,有些信号需加延时处理等。这里我们主要研究的是出现问题最多的物理故障。首先,查明造成故障干扰的因素至关重要,以便于采取措施,对症下药。从硬件上,在存在大量用电设备的工程中,由于电气接线复杂、控制设备多、控制回路繁杂,很容易造成各线路之间的相互影响。各类电缆在桥架的走线布局不合理、接地不合规范、应当屏蔽的地方未做好屏蔽、通信线靠近大功率大电流设备都容易引起的Profibus 网络的故障。二、现场诊断
随着现场总线发展,相应的总线故障问题种类也越来越多,问题往往都不容易找到,为了适应这样一种实际问题,随着时间推移产生了一些诊断方法。这些方法主要有:1. 通过站点状态指示灯及万用表等简单工具排查:这种方法只能简单地排查Prof ibus 电缆是否连接,各站点是否连接,首尾终端电阻是否接入等,此方法只用作前期的初步检查。2. 编程软件, 如西门子step7 软件及ABB Control Builder 编程软件,通过编程软件可清楚显示整个网络的拓扑结构和各站点的信息。网络状态信息可全面了解,便于故障定位。用作整体全局的故障检测,定位度不高,对于信号质量等不能诊断。3. 诊断中继器及自带手持诊断设备:如西门子诊断中继器及诊断设备BT200,此类设备对整个总线网络有较为细致的检测功能,可准确排查线路AB 的反接, 短接, 短路,诊断中继器还可记录故障的时间原因,网络拓扑及出错地点。但这种检测局限性比较大,如BT200 大多用在总线布线阶段,在设备处于运行状态诊断有不小难度,诊断中继器长度需100m 以内,且需网络组态,对网络也有要求。三、干扰处理
在工程项目现场应根据现场实际情况,综合解决各类干扰。首先是要做好电缆布线和屏蔽工作, 控制电缆和各种类信号线之间必须做好屏蔽,控制电缆需单独放置,Profibus-DP 总线双绞线在桥架布置上避免与其他信号线、控制电缆及高电压动力电力电缆相同线路,避免容错,最大限度减少干扰源,在接线的时候,要把屏蔽层接好,留出适当长度的屏蔽层,避免与里面的电线接触。
其次,良好的接地是现场总线防干扰的重要措施。“地”,一般选取零电位作为参考点,接地即是在两接触节点之间建立通路,将用电设备则连接到“地”。接地的主要目的是为了保护人、设备的安全以及减弱电磁干扰等。注意通讯接口的固定也非常重要。除接地外,其他设备电源和电缆对通信信号的影响也很大,在有条件的情况下应选用隔离性能好的设备及电源,尽量隔离布线。另外针对模拟信号的干扰大量使用模拟信号隔离器(也称信号变送器)以抵抗干扰,信号隔离器对各种模拟量信号进行电源、输入、输出三线隔离并调理信号,使信号干扰大大减小。正因为其拥有的超强抗干扰能力,加装信号隔离器成为自动化控制系统的常用方法,现场应用也非常广泛。
PROFIBUS 现场总线安装指导链接如下:
链接:https://pan.baidu.com/s/16BXzRkip0b7vskJ8o3jEqw?pwd=hv6g提取码:hv6g
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