西門子6ES7212-1AB23-0XB8性能參數(shù)

一個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行改造，在profibus網(wǎng)絡(luò)的后面增加了幾個(gè)站點(diǎn)，距離也非常近，符合profibus網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)度的限制，同時(shí)也符合網(wǎng)絡(luò)的安裝規(guī)范，接地也良好，施工完成后，從站出現(xiàn)不定期的掉站情況，故事將帶您一起分析故障的原因。

網(wǎng)絡(luò)比較復(fù)雜，劃分了好幾個(gè)網(wǎng)段，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試簡(jiǎn)單畫出網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，如圖1所示。

為了便于分析，圖1中的網(wǎng)絡(luò)只是示意圖，總共有三個(gè)網(wǎng)段，只有一個(gè)cpu，從站故障多發(fā)生于網(wǎng)段1中cpu右邊的22個(gè)從站設(shè)備中。

由于profibus通信是電壓差分信號(hào)，故障發(fā)生在哪一個(gè)網(wǎng)段只是結(jié)果并不能判斷故障源。先使用amprolyzer （profibus報(bào)文測(cè)試軟件，可以在西門子網(wǎng)站上下載）軟件對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)有報(bào)文錯(cuò)誤?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)試最頭疼的就是由多個(gè)網(wǎng)段組成的網(wǎng)絡(luò)，必須單獨(dú)測(cè)量，檢查的方法也很簡(jiǎn)單，就是排除法。首*行網(wǎng)絡(luò)分拆，屏蔽網(wǎng)段2，再在cpu上使用終端電阻隔開cpu左邊的36個(gè)從站，這樣可以排除網(wǎng)段間的相互干擾。最后發(fā)現(xiàn)大量的錯(cuò)誤報(bào)文還是由cpu右邊22個(gè)從站設(shè)備發(fā)出，這樣就確定了故障的網(wǎng)段。

首先檢查接地，表面看每個(gè)站點(diǎn)都接地良好，因?yàn)闆]有考慮到接地電阻，接地線分布等原因，這些問(wèn)題對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)調(diào)試是不可能的事情，所以就算接地良好。

其次查看是否符合profibus安裝規(guī)范，包括站點(diǎn)間距離、是否有分支等，看了半天也沒查出原因，就算是沒問(wèn)題吧，因?yàn)椴榭疵恳粋€(gè)接頭是否虛接同樣不現(xiàn)實(shí)。都沒有問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)了解，在cpu右邊22個(gè)從站設(shè)備的網(wǎng)段中進(jìn)行過(guò)改造，添加了新設(shè)備，有一個(gè)站點(diǎn)添加在原網(wǎng)段，后面又添加了一個(gè)中繼器用于擴(kuò)展和隔離，檢查了也沒有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，那么問(wèn)題出現(xiàn)在哪里呢？

表面看不出來(lái)，只能通過(guò)查看一下通信的物理信號(hào)，例如是否受到信號(hào)干擾以及profibus安裝問(wèn)題等，使用示波器查看的波形圖如圖2所示，

在波形上可以看到明顯的信號(hào)反射，通過(guò)時(shí)間與信號(hào)傳輸速度的關(guān)系，計(jì)算到反射的位置距離主站大于70米，而70米處正是添加新設(shè)備的位置，再去現(xiàn)場(chǎng)重新檢查，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇怪的安裝現(xiàn)象，如圖3所示。

現(xiàn)場(chǎng)查看，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)最后使用中繼器與新加站點(diǎn)隔開，由于安裝空間問(wèn)題，還有一個(gè)站點(diǎn)在中繼器前安裝，然后再連接到中繼器，連接從站到中繼器的電纜與原電纜不匹配，一個(gè)新的，一個(gè)是舊的，電纜訂貨號(hào)居然不同，難道問(wèn)題出在這里？使用終端電阻將使用新通信電纜的站點(diǎn)隔離，再看信號(hào)波形圖，反射信號(hào)消失了，問(wèn)題找到了，使用一段多余的舊線替換新線后，錯(cuò)誤報(bào)文很少出現(xiàn)。真是沒有想到，一小段電纜居然造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定。

如果通信電纜的特征阻抗不匹配，通信信號(hào)就會(huì)發(fā)生反射，如果通信距離較長(zhǎng)，在末端出現(xiàn)反射，對(duì)通信造成的危害更大，即使電纜參數(shù)相同，但是廠商不同，特征電阻也會(huì)有偏差（手冊(cè)中標(biāo)有誤差范圍為正負(fù)10%，所以最大偏差20%），如果在長(zhǎng)距離使用非profibus協(xié)會(huì)的電纜，通信質(zhì)量就更難保證，圖4的安裝不能說(shuō)錯(cuò)誤，但是應(yīng)注意上述的問(wèn)題。

如果現(xiàn)場(chǎng)確實(shí)有困難，應(yīng)在兩種電纜交匯處使用中繼器隔開。

一、rs-232、rs-422與rs-485的由來(lái)

rs-232、rs-422與rs-485都是串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，最初都是由工業(yè)協(xié)會(huì)（eia）制訂并發(fā)布的，rs-232在1962年發(fā)布，命名為eia-232-e，作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以保證不同廠家產(chǎn)品之間的兼容。rs-422由rs-232發(fā)展而來(lái)，它是為彌補(bǔ)rs-232之不足而提出的。為改進(jìn)rs-232通信距離短、速率低的缺點(diǎn)，rs-422定義了一種平衡通信接口，將傳輸速率提高到10mb/s，傳輸距離延長(zhǎng)到4000英尺（速率低于100kb/s時(shí)），并允許在一條平衡總線上連接最多10個(gè)接收器。rs-422是一種單機(jī)發(fā)送、多機(jī)接收的單向、平衡傳輸規(guī)范，被命名為tia/eia-422-a標(biāo)準(zhǔn)。為擴(kuò)展應(yīng)用范圍，eia又于1983年在rs-422基礎(chǔ)上制定了rs-485標(biāo)準(zhǔn)，增加了多點(diǎn)、雙向通信能力，即允許多個(gè)發(fā)送器連接到同一條總線上，同時(shí)增加了發(fā)送器的驅(qū)動(dòng)能力和沖突保護(hù)特性，擴(kuò)展了總線共圍，后命名為tia/eia-485-a標(biāo)準(zhǔn)。由于eia提出的建議標(biāo)準(zhǔn)都是以“rs”作為前綴，所以在通訊工業(yè)領(lǐng)域，仍然習(xí)慣將上述標(biāo)準(zhǔn)以rs作前綴稱謂。

rs-232、rs-422與rs-485標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)接口的特性做出規(guī)定，而不涉及接插件、電纜或協(xié)議，在此基礎(chǔ)上用戶可以建立自己的高層通信協(xié)議。因此在視頻界的應(yīng)用，許多廠家都建立了一套高層通信協(xié)議，或公開或廠家使用。如錄像機(jī)廠家中的sony與松下對(duì)錄像機(jī)的rs-422控制協(xié)議是有差異的，視頻服務(wù)器上的控制協(xié)議則更多了，如louth、odetis協(xié)議是公開的，而probbbb則是基于profile上的。

二、rs-232串行接口標(biāo)準(zhǔn)

目前rs-232是pc機(jī)與通信工業(yè)中應(yīng)用泛的一種串行接口。rs-232被定義為一種在低速率串行通訊中增加通訊距離的單端標(biāo)準(zhǔn)。rs-232采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊。

收、發(fā)端的數(shù)據(jù)信號(hào)是相對(duì)于信號(hào)地，如從dte設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)在使用db25連接器時(shí)是2腳相對(duì)7腳（信號(hào)地）的電平，db25各引腳定義參見圖1。典型的rs-232信號(hào)在正負(fù)電平之間擺動(dòng)，在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送端驅(qū)動(dòng)器輸出正電平在+5～+15v，負(fù)電平在-5～-15v電平。當(dāng)無(wú)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，線上為ttl，從開始傳送數(shù)據(jù)到結(jié)束，線上電平從ttl電平到rs-232電平再返回ttl電平。接收器典型的工作電平在+3～+12v與-3～-12v。由于發(fā)送電平與接收電平的差僅為2v至3v左右，所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線上的分布，其傳送距離最大為約15米，最高速率為20kb/s。rs-232是為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（即只用一對(duì)收、發(fā)設(shè)備）通訊而設(shè)計(jì)的，其驅(qū)動(dòng)器負(fù)載為3～7kω。所以rs-232適合本地設(shè)備之間的通信。其有關(guān)電氣參數(shù)參見表1。