DP总线故障主要是由以下原因引起的之欧阳化创编.docx

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DP总线故障主要是由以下原因引起的之欧阳化创编

  总线故障主要是由以下原因引起的：

   1、网络接头不好使

   2、线路有破损

   3、中间网络接头开关位置不对

   4、电源干扰

   5、接头处进线出线搞反

   6、某一通讯模块损坏

   常见故障处理

   网络故障比一般的电气故障较难解决，因此引起的停机时间较长。

虽然它发生的频率较少，但是正因为这样，使设备人员忽略了对它的重视，也因此缺乏处理次类故障的经验。

一旦出现故障，常常摸不到头绪，延误开机时间。

   用双绞线连接的电气网络结构较为简单，一般采用线形结构，用电缆把IM308-C直接与ET2OO连接，一旦发生通讯故障，IM308-C的BF红灯会亮或闪。

这时第一步应查看S5程序中的诊断信息，是哪几个站点出现了问题，然后根据图纸找出这些站点的现场位置，看这些ET200的故障灯有没有亮，是一块亮还是好几块一起亮。

如果只有一块亮，那么可以断定这块板子有问题，应及时更换；如果好几块一起亮，应查图纸找出最前面的一块，逐一检查更换，直到故障灯全部暗。

如果，在结束了这步工作，故障仍未排除，那么就要考虑网络的结构设置等问题了。

前面已经说过，PROFIBUS的网络配置是由COMPROFIBUS这个软件完成的。

必须确认没有人改过网络的配置，或者IM308-C的闪存卡MEMORYCAR坏了，造成网络不通，然后做出相应的对策，烧卡或是重新配置。

   光纤网络的故障比较复杂。

如果IM308-C的BF灯亮，那么尽快查出连接到这块板子的OLM的各通道的灯是否有变化。

我们用的OLM有四个通道，第一是连接到IM308-C上的，如果这个灯变红，那么说明这路通道有问题，就要查是否双绞线或者连接器有故障。

第二通道一般不用。

第三，第四通道是通过光缆实现OLM之间的连接。

三、四通道的灯变红是说明这个通道的通讯出现问题，那么需要用专门的工具检测光缆是否断裂或者衰减过多，或者光缆的接头松动引起信号中断或是闪动。

因为冗余的结构注定了两个OLM之间的通讯有问题不会影响整个网络。

所以，起码有两对OLM之间的光缆有问题才会引起网络的通讯故障。

当然不排除OLM本身坏掉。

通常，要查出是哪几个段出现问题是比较花时间的，因为一个网络可以有很多个OLM，查起来相当烦琐，需要极大的耐心和相互的协调配合。

如果ET200坏，可参照电气网络的排故步骤。

   本模块是PROFIBUS-DP现场总线协议与RS485（ASCII）协议之间相互转换的桥。

可以实现PROFIBUS-DP数据与RS485数据之间相互转换。

字节数据是以8位ASCII码方式编码，由ASCII码字符串组成的报文构成用户的自定义协议。

本说明书为RS485-Profibus协议转换模块（版本V2.2）的使用说明。

   一、模块设置：

   1、RS485通信波特率设置：

   在组态软件里，通过选择设备参数（device-specificparameter）设置RS485通信波特率，可设定为：

1.2Kbps、2.4Kbps、4.8Kbps、9.6Kbps、19.2Kbps。

缺省为：

4.8Kbps。

此处设定的通信波特率与RS485设备设定的必须一致。

   2、RS485通信字符格式设置：

   　在组态软件里，通过选择设备参数（device-specificparameter）设置通信字符格式，可设定为：

   ⑴、一个起始位、八个数据位，一个停止位。

   ⑵、一个起始位、八个数据位，一个奇效验位、一个停止位。

   ⑶、一个起始位、八个数据位，一个偶效验位、一个停止位。

   缺省为：

一个起始位、八个数据位，一个停止位。

   此处设定的字符格式与RS485设备设定的必须一致。

   组态软件中RS485通信字符格式设置

   3、用户诊断功能的选择：

   本模块可提供三项用户事件诊断，在组态软件里，通过选择设备参数（device-specificparameter）选择是否激活用户诊断。

选择（NOEXTERNALDIAG）不激活（即出现用户事件诊断不向主站报警），选择（EXTERNALDIAG）激活（即出现用户事件诊断向主站报警），用户事件诊断定义：

   　　　　UNIT_DIAG_BIT（0）=“BAUDERROR“，即波特率选择错误

   UNIT_DIAG_BIT

（1）=“BAS_BAS_BAS_BAS_BAS_BAS_BAS_ParityERROR“，即字符格式选择错误

   UNIT_DIAG_BIT

（2）=“TONGXUNERROR“，即本模块与用户设备通信故障

   　　　　　一旦激活了诊断，在S7程序块中就必须组态定义OB82,OB85,OB86,OB87和OB122等组织块。

否则诊断中断产生时，OB块不存在会导致CPU停机。

模块产生通讯诊断报错后，如通讯错误消逝，通讯自动恢复。

   　　缺省为不激活诊断

   组态软件中用户诊断功能的设置

   4、PROFIBUS站地址设置：

   轻轻在模块高度方向挤压侧盖，可将模块侧面的侧盖打开。

此时可见设置PROFIBUS地址的拨码DIP开关。

拨码开关的第一位至第七位为站地址设置位，OFF=1，ON=0。

站号为二进制编码，第1位为低位，第8位为高位，可在00000000到01111110间选择（十进制0-126），第8位固定为0，模块出厂默认地址为7。

DIP开关编码地址解析如下所示。

   BIT位　8　7　　6　　5　　4　　3　　2　　1

   开关位on　on　on　on　on　off　off　off

   BAS_BAS_BAS_BAS_BAS_BAS_BAS_Address=0×27+0×26+0×25+0×24+0×23+1×22+1×21+1×20=7

   　　拨码DIP开关的改变必须给模块重新上电才能生效。

   地址的拨码DIP开关

   5、终端电阻的连接：

   　PROFIBUS-DP端和RS485端的终端电阻均已设计在模块内，如果需要加终端电阻，用跳线连接相关端子即可。

连接方式如下：

   PROFIBUS-DP端：

　将A11与A1短接，将B11与B1短接

   RS485端：

　　　　将A22与A2短接，将B22与B2短接

   二、安装：

   1、将模块嵌入35MM标准DIN槽内（外型尺寸：

97x85x33mm，重量：

约200g）。

   2、端子接线图：

如图所示，

   　端子0（24V）——24V直流电源正端

   　端子1——24V直流电源负端

   　端子2（A11）——PROFIBUS-DP终端电阻端

   　端子3（A1）——PROFIBUS-DP的A端

   　端子4（B1）——PROFIBUS-DP的B端

   　端子5（B11）——PROFIBUS-DP终端电阻端

   　端子6（A22）——RS485的终端电阻端

   　端子7（A2）——RS485的A端

   　端子8（B2）——RS485的B端

   　端子9（B22）——RS485的终端电阻端　

   三、操作程序：

   1,设备的GSD文件在厂家提供的光盘中，文件名485DP112.GSD。

进入STEP7的硬件配置HWConfig，通过组态软件“options/intallGSDfile”功能完成GSD文件的安装。

设备的GSD文件安装后，模块将集成到组态软件STEP7的硬件目录中，模块在硬件目录中的位置路径是：

/PROFIBUSDP/BAS_BAS_BAS_BAS_BAS_BAS_BAS_AdditionalBAS_BAS_BAS_BAS_BAS_BAS_BAS_FieldDevices/Gateway，模块名称为：

RS485ToProfibusDP。

   2,将模块作为PROFIBUS-DP从站组态到PROFIBUS-DP主系统，注意分配的地址必须与模块设置的地址一致。

从站的波特率自动与主站匹配适应。

   3，将对用户设备的操作命令从PROFIBUS-DP主站输出（QBAS_Adress）数据区发送到用户设备，从用户设备获得的数据送入PROFIBUS-DP主站输入（IBAS_Adress）数据区。

   四、数据交换：

   本模块是PROFIBUS-DP现场总线协议与RS485（ASCII）协议之间相互转换的桥。

模块实现PROFIBUS-DP数据与RS485数据之间双向的相互转换和传递。

协议桥两端的数据以字节为单位，报文帧最大长度取决于数据交换区的组态长度。

数据是以8位ASCII码方式编码，由ASCII码字符串组成的报文构成用户的自定义协议帧，报文的具体组成一般取决于RS485设备。

   用户只要在需要时将发送的数据赋值到相应PROFIBUS-DP主站的输出数据区，数据即可经PROFIBUS-桥－RS485发送到用户的设备侧。

而从用户设备返回的数据经RS485-桥－PROFIBUS送入PROFIBUS-DP主站输入数据区。

   报文数据的完整性，正确性，校验和的核算等需要用户自己编程处理。

如果用户能提供详细的报文结构和组成，报文的处理逻辑也可以由我们编程，然后固化在网关模块内部，从而简化用户的编程工作。

如用户有此需求可以在定货时提出，我们将配合实现。

   建议用户根据自己所有协议帧的长度定义通讯数据交换I/Q区的组成和长度。

输入I区和输出Q区的大小相互独立，互不相干。

当通讯数据交换I/Q区的组成和长度与用户自定义协议帧完全一致时，通讯效率最高。

当两者不一致时，会因多余I/Q区数据的发送和接收引起通讯双方无意义的通讯延迟。

为保证通讯数据交换I/Q区的组成和长度与用户自定义协议帧完全一致，需要用户在定货时给出通讯发送帧和接收帧的长度，我们的工程师就会据此定义GSD文件的内容。

用户收到货以后需要重新定制GSD文件的话，请随时与我们联系。

我们将根据您的要求重新定义GSD,并EMAIL到你的信箱。

联系方式见页脚热线电话。

   五、性能指标：

   　　供电电压：

24VDC±5％

   　　功率消耗：

2W

   　　环境温度：

-20°C～70°C

   　　极限温度：

-40°C～85°C

   　PROFIBUS-DP波特率：

9.6Kbps-3BAS_BAS_BAS_BAS_BAS_BAS_BAS_Mbps

   　MODBUS波特率：

1.2Kbps-19.2BAS_BAS_BAS_BAS_BAS_BAS_BAS_Kbps

   I/O数据长度：

I/O区最大长度是112byte，即输入112字节，输出112字节。

也可以由用户定货时指定。

   六、注意事项：

   1，如果PROFIBUS通信指示灯（绿色DP）不亮，说明PROFIBUS端通信失败，应将通信电缆A、B互换。

   2，如果本模块与用户设备无法通信，应检查波特率设置是否正确，字符格式是否正确。

如仍无法通信，应将RS485通信电缆A、B互换。

   3，如果电源指示灯（红色ON）不亮，则电源正负接反了，电源换向即可恢复正常。

本产品有电源反向保护。

   4，包装透明袋中的红色塑料扣用于模块并列安装时，将相邻模块固定锁扣在一起。

   七、配套电源

   配套电源是为DP200系列I/O模块和网关专门设计制造的开关电源。

配套电源为模块式的结构，外型与网关模块类似，略小。

卡轨安装，紧凑小巧，输出波纹小，非常适合与DP200系列配套使用。

电源分5W和10W两种规格，下为电源模块的详细性能数据。

   技术规范

   简称模块电源5W模块电源10W　备注

   型号名称PM230-24/5PM230-24/10　

   订货号　　　

   输入230VAC230VAC　

   输出24VDC24VDC　

   208mA416mA最大

   5W10W　

   安装方式35mm卡轨35mm卡轨　

   环境条件0℃~+55℃0℃~+55℃　使用

   　－22℃~+80℃－22℃~+80℃　储存

   　25℃时95%，无凝结25℃时95%，无凝结　

   防护等级IP20IP20　

   外形尺寸（宽×高×深）mm20×80×6020×80×60　

   重量（g）约200约200　

   如果大家在各自的工程中遇到RS485、RS232要转换成PROFIBUS问题时，请登陆我们的网站或联系我，我将为你提供周到的服务和帮助。

   PROFIBUS提供了三种数据传输类型：

（1）用于DP和FMS的RS485传输。

（2）用于PA的IEC1158－2传输。

   　　（3）光纤

   　　1．用于DP／FMS的RS485传输技术

   　　由于DP与FMS系统使用了同样的传输技术和统一的总线访问协议，因而，这两套系统可在同一根电缆上同时操作。

   　　RS-485传输是PROFIBUS最常用的的一种传输技术。

这种技术通常称之为H2。

采用的电缆是屏蔽双绞铜线。

   　　RS-485传输技术基本特征：

（1）网络拓扑：

线性总线，两端有有源的总线终端电阻。

（2）传输速率：

9.6Kbit/s12Mbit/s

   　　（3）介质：

屏蔽双绞电缆，也可取消屏蔽，取决于环境条件（EMC）。

   　　（4）站点数：

每分段32个站（不带中继），可多到127个站（带中继）。

   　　（5）插头连接：

最好使用9针D型插头。

   　　2．RS－485传输设备安装要点

（1）全部设备均与决线连接。

（2）每个分段上最多可接32个站（主站或站）。

   　　（3）每段的头和尾各有一个总线终端电阻，确保操作运行不发生误差。

两个总线终端电阻必须永远有电源。

   　　（4）当分段站超过32个时，必须使用中继器用以连接各总线段。

串联的中继器一般不超过3个。

   　　（注：

中继器没有站地址，但被计算机在每段的最多站数中）

   　　（5）电缆最大长度取决于传输速率。

如使用A型电缆，则传输速率与长度如下：

   　　波特率：

（Kbit/s）9.619.293.75187.550015001200

   　　距离／段（M）1200120012001000400200100

   　　（6）A型电缆参数：

   　　阻抗：

135－165Ω电容：

＜30pf/m回路电阻：

110Ω

   　　线规：

0.64mm导线面积：

＞0.34mmΩ

   　　（7）RS－485的传输技术的PROFIBUS网络最好使用9针D型插头。

   　　（8）当连接各站时，应确保数据线不要拧绞，系统在高电磁发射环境（如汽车制造业）下运行应使用带屏蔽的电缆,屏蔽可提高电磁兼容性（EMC）。

   　　（9）如用屏蔽编织线和屏蔽箔，应在两端与保护接地连接，并通过尽可能的大面积屏蔽接线来复盖，以保持良好的传导性。

另外建议数据线必须与高压线隔离。

   　　（10）超过500Kbit/s的数据传输速率时应避免使用短截线段，应使用市场上现有的插头可使数据输入和输出电缆直接与插头连接，而且总线插头连接可在任何时候接通或断开而并不中断其它站的数据通信。

   　　3用于PA的IEC1158－2传输技术

（1）数据IEC1158－2的传输技术用于PROFIBUS－PA，能满足化工和石油化工业的要求。

它可保持其本征安全性，并通过总线对现场设备供电。

（2）IEC1158－2是一种位同步协议，可进行无电流的连续传输，通常称为H1。

   　　（3）IEC1158－2技术用于PROFIBUS－PA，其传输以下列原理为依据：

   　　①．每段只有一个电源作为供电装置。

   　　②．当站收发信息时，不向总线供电。

   　　③．每站现场设备所消耗的为常量稳态基本电流。

   　　④．现场设备其作用如同无源的电流吸收装置。

   　　⑤．主总线两端起无源终端线作用。

   　　⑥．允许使用线性．树型和星型网络。

   　　⑦．为提高可靠性，设计时可采用冗余的总线段。

   　　⑧．为了调制的目的，假设每个部线站至少需用10mA基本电流才能使设备启动。

通信信号的发生是通过发送设备的调制，从±9mA到基本电流之间。

   　　（4）IEC1158－2传输技术特性：

   　　①．数据传输：

数字式．位同步．曼彻斯特编码。

   　　②．传输速率：

31.25Kbit/s，电压式。

   　　③．数据可靠性：

前同步信号,采用起始和终止限定符避免误差。

   　　④．电缆：

双绞线，屏蔽式或非屏蔽式。

   　　⑤．远程电源供电：

可选附件，通过数据线。

   　　⑥．防爆型：

能进行本征及非本征安全操作。

   　　⑦．拓扑：

线型或树型，或两者相结合。

   　　⑧．站数：

每段最多32个，总数最多为126个。

   　　⑨．中继器：

最多可扩展至4台。

   　　4．IEC1158传输设备安装要点

（1）分段藕合器将IEC1158－2传输技术总线段与RS－485传输技术总线段连接。

藕合器使RS－485信号与IEC1158－2信号相适配。

它们为现场设备的远程电源供电，供电装置可限制IEC1158－2总线的电流和电压。

（2）PROFIBUS－PA的网络拓扑有树型和线型结构，或是两种拓扑的混合。

   　　（3）现场配电箱仍继续用来连接现场设备并放置总线终端电阻器。

采用树型结构时连在现场线分段的全部现场设备都并联地接在现场配电箱上。

   　　（4）建议使用下列参考电缆，也可使用更粗截面导体的其它电缆。

   　　①．电缆设计：

双绞线屏蔽电缆

   　　②．导线面积（额定值）：

0.8mm2（AWG18）

   　　③．回路电阻（直流）：

44Ω／Km

   　　④．阻抗（31.25千赫时）：

100Ω±20％

   　　⑤．39千赫时衰减：

3dB/Km

   　　⑥．电容不平衡度：

2nF/Km

   　　（5）主总线电缆的两端各有一个无源终端器，内有串联的RC元件，R＝100Ω，C＝1цF。

当总线站极性反向连接时，它对总线的功能不会有任何影响。

   　　（6）连接到一个段上的站数目最多是32个。

如果使用本征安全型及总线供电，站的数量将进一步受到限制。

即使不需要本征安全性，远程供电装置电源也要受到限制。

   　　（7）线路最长长度的确定，根据经验先计算一下电流的需要，根据以下参数（2－2）选用一种供电电源单元，再根据以下参数中（2－3）线的长度确定选用哪种电缆。

   　　（2－2）：

标准供电装置（操作值）

   　　型号应用领域供电电压供电最大电流最大功率典型站数

   　　ⅠEExia/ibⅡC13.5V110mA1.8W8

   　　ⅡEExia/IbⅡC13.5V110mA1.8W8

   　　ⅢEExia/IbⅡB13.5V250mA4.2W22

   　　Ⅳ不具有本征安全24V500mA12W32

   　　（备注：

假设每个设备耗电10mA。

）

   　　（２－３）：

IEC1158-2传输设备的线路长度

   　　供电装置　　　　　　　　　　Ⅰ型Ⅱ型Ⅲ型Ⅳ型Ⅴ型Ⅵ型

   　　供电电压（Ｖ）13.513.513.5２４２４２４

   　　Σ所需电流（mA）≤110≤110≤250≤110≤250≤500

   　　Ｑ＝0.8mm2的导线长度（m）≤900≤900≤400≤1900≤1300≤650

   　　Ｑ＝1.5mm2的导线长度（m）≤1000≤1500≤500≤1900≤1900≤1900

   　　（8）外接电源：

如果外接电源设备，根据EN500200标准带有适当的隔离装置，将总线供电设备与外接电源设备连在本征安全总线上是允许的。

   　　5.光纤传输技术

   　　（１）PROFIBUS系统在电磁干扰很大的环境下应用时，可使用光纤导体,以增加高速传输的距离。

   　　（２）可使用两种光纤导体，一是价格低廉的塑料纤维导体，供距离小于50米情况下使用，另一种是玻璃纤维导体，供距离小于1公里米情况下使用。

   　　（３）许多厂商提供专用总线插头可将RS－485信号转换成导体信号或将光纤导体信号转成RS-485信号。

时间：

2021.02.12

创作人：

欧阳化

时间：

2021.02.12

创作人：

欧阳化