某啤酒廠的profibus通訊一直存在問題，前期sias以及現(xiàn)場工程師已經(jīng)對整個profibus網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)溥M(jìn)行了重新的規(guī)劃，但仍然出現(xiàn)dp從站丟站的情況，并且在短時間內(nèi)連續(xù)出現(xiàn)多次，從而嚴(yán)重影響了工廠的正常生產(chǎn)，因此用戶希望西門子能對現(xiàn)場問題進(jìn)行一次徹底的診斷。
由于前期已經(jīng)有工程師進(jìn)行了多次的處理，因此該問題就會比較棘手：一方面處理起來技術(shù)難度比較大，因?yàn)槟軌虿扇〉拇胧┈F(xiàn)場基本上都采取了，但似乎都沒解決問題；另外一方面如果處理不好，將會導(dǎo)致客戶對西門子的產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生質(zhì)疑，因此處理類似的問題壓力都會比較大。
但“無論你處理不處理，問題就在那里”，因此，在客戶停機(jī)檢修的期間，我們還是開赴現(xiàn)場，再次對現(xiàn)場問題進(jìn)行診斷。
經(jīng)過現(xiàn)場實(shí)際檢查，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場的問題主要集中在每個網(wǎng)段的最后幾個站點(diǎn)，有的是et200m，有的是第三方的閥島。由于現(xiàn)場的使用環(huán)境是高溫高濕的，因此我首先懷疑的是現(xiàn)場的電纜老化或者虛接。但用戶反映大多數(shù)電纜都是近期才更換過的，并且都是經(jīng)過重新接線安裝的，看來這不是問題的所在。
接下來，我用示波器對現(xiàn)場的profibus的波形進(jìn)行了檢查。發(fā)現(xiàn)所有的出現(xiàn)問題的從站的信號波形還是比較好的，除了一點(diǎn)：電壓過低。
圖1 網(wǎng)段終端測到的主站信號電壓過低
通過波形檢查，可以看到，在出現(xiàn)問題的站點(diǎn)上測量，主站信號的電壓最高才3.28v，但profibus的信號波形一般是不能低于4v的，否則將不能保證通信的正常，因此，現(xiàn)場出現(xiàn)的問題很有可能是由于主站信號的電壓過低，導(dǎo)致從站無法識別主站信號而導(dǎo)致的。因此，我們首先需要將主站信號電壓的幅值提高。
據(jù)此，我建議在總線上增加rs485中繼器，但實(shí)際上，由于之前已經(jīng)在現(xiàn)場已經(jīng)增加了中繼器，并且安裝的位置距最后的站點(diǎn)之間也只有幾十米，完全在規(guī)范要求的范圍內(nèi)，“那為什么電壓還是這么低呢？”
于是，我在中繼器之前對主站信號進(jìn)行了測量，發(fā)現(xiàn)主站信號在中繼器之前也很低，因此，很有可能是主站信號到了中繼器就已經(jīng)很低了，中繼器設(shè)備本身就沒能正確識別該主站信號，因此導(dǎo)致了其后連接的從站設(shè)備很容易出現(xiàn)丟站的問題，因此我提出調(diào)整中繼器的位置再進(jìn)行測試。
沒想到這個建議把我和現(xiàn)場工程師累了個半死。為了找到一個合適的安裝位置，我同現(xiàn)場的工程師一起，對現(xiàn)場的各個從站位置都進(jìn)行了測試。由于網(wǎng)段中大多數(shù)都是第三方的閥島設(shè)備，該閥島的profibus的插頭在閥島的內(nèi)部，并且該閥島的設(shè)計(jì)又是m12 插頭的方式，現(xiàn)場空間又很小，因此拆線接線非常困難。
圖2 閥島設(shè)備接線
經(jīng)過了n多次的拆線、接線以及檢測，終于發(fā)現(xiàn)，由于該閥島的設(shè)備耗電量較大，平均經(jīng)過5個閥島，電壓將呈現(xiàn)級降，因此，我們每個網(wǎng)段最多允許有5個閥島存在，這樣，經(jīng)過一系列的改造，終于將最后的站點(diǎn)電壓提高到4v以上。
圖3 網(wǎng)段終端測到的主站信號電壓已正常
改造后的系統(tǒng)終于恢復(fù)正常工作了，經(jīng)過一段時間的運(yùn)行，一直也沒再出現(xiàn)過任何的問題。因此，可以看到，盡管總線上安裝了中繼器，但是否能正確使用，對總線通訊還是會產(chǎn)生較大的影響。因此，從這個現(xiàn)場問題的處理可以看到，對于現(xiàn)場工程師來講，應(yīng)該了解并掌握rs485中繼器的正確使用方法。另外，現(xiàn)場的正確拓?fù)浞绞揭彩呛苤匾?，如果沒有之前的工程師對拓?fù)涞母脑欤苍S需要更長的周期才能發(fā)現(xiàn)問題。