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時間：2023-04-17

SIEMENS潯之漫智控（上海）有限公司
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一個項目進行改造，在profibus網(wǎng)絡的后了幾個站點，距離也非常近，符合profibus網(wǎng)絡長度的，同時也符合網(wǎng)絡的安裝規(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)絡比較復雜，劃分了好幾個網(wǎng)段，根據(jù)現(xiàn)場簡單畫出網(wǎng)絡拓撲圖，如圖1所示。

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

由于profibus通信是電壓差分，故障發(fā)生在哪一個網(wǎng)段只是結果并不能判斷故障源。先amprozer （profibus報文，可以在西門子網(wǎng)站上下載）對整個網(wǎng)絡進行，發(fā)現(xiàn)有報文錯誤?，F(xiàn)場調試頭疼的就是由多個網(wǎng)段組成的網(wǎng)絡，必須單獨測量，檢查的也很簡單，就是排除法。首**行網(wǎng)絡分拆，屏蔽網(wǎng)段2，再在cpu上終端電阻隔開cpu左邊的36個從站，這樣可以排除網(wǎng)段間的相互發(fā)現(xiàn)大量的錯誤報文還是由cpu右邊22個從站設備發(fā)出，這樣就確定了故障的網(wǎng)段。

首先檢查接地，表面看每個站點都接地良好，因為考慮到接地電阻，接地線分布等原因，這些問題對于現(xiàn)場臨時調試是不可能的事情，所以就算接地良好。

其次查看是否符合profibus安裝規(guī)范，包括站點間距離、是否有分支等，看了半天也沒查出原因，就算是沒問題吧，因為查看每一個接頭是否虛接同樣不現(xiàn)實。都問題，現(xiàn)場了解，在cpu右邊22個從站設備的網(wǎng)段中進行過改造，添加了新設備，有一個站點添加在原網(wǎng)段，后面又添加了一個中繼器用于擴展和隔離，檢查了也發(fā)現(xiàn)問題，那么問題出現(xiàn)在哪里呢？

表面看不出來，只能通過查看一下通信的物理，例如是否受到以及profibus安裝問題等，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反射，通過時間與傳輸速度的關系，計算到反射的位置距離主站大于70米，而70米處正是添加新設備的位置，再去現(xiàn)場重新檢查，發(fā)現(xiàn)了一個奇怪的安裝現(xiàn)象，如圖3所示。

現(xiàn)場查看，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)中繼器與新加站點隔開，由于安裝空間問題，還有一個站點在中繼器前安裝，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，一個新的，一個是舊的，電纜訂貨號居然不同，道問題出在這里？終端電阻將新通信電纜的站點隔離，再看波形圖，反射消失了，問題找到了，一段多余的舊線替換新線后，錯誤報文很少出現(xiàn)。真是想到，一小段電纜居然造成整個網(wǎng)絡不。

如果通信電纜的特征阻抗不匹配，通信就會發(fā)生反射，如果通信距離較長，在末端出現(xiàn)反射，對通信造成的危害較大，即使電纜參數(shù)相同，但是廠商不同，特征電阻也會有偏差（手冊中標有誤差范圍為正負10%，所偏差20%），如果在長距離非profibus協(xié)會的電纜，通信就較保，圖4的安裝不能說錯誤，但是應注意上述的問題。

如果現(xiàn)場確實有困，應在兩種電纜交匯處中繼器隔開。

一、rs-232、rs-422與rs-485的由來

rs-232、rs-422與rs-485都是串行數(shù)據(jù)接口，初都是由協(xié)會（eia）制訂并發(fā)布的，rs-232在1962年發(fā)布，命名為eia-232-e，作為，以保不同廠家產(chǎn)品之間的兼容。rs-422由rs-232發(fā)展而來，它是為彌補rs-232之不足而提出的。為改進rs-232通信距離短、速率低的缺點，rs-422定義了一種平衡通信接口，將傳輸速率到10mb/s，傳輸距離到4000英尺（速率**100kb/s時），并允許在一條平衡總線上連接多10個。rs-422是一種單機發(fā)送、多機接收的單向、平衡傳輸規(guī)范，被命名為ia/eia-422-a。為擴展應用范圍，eia又于1983年在rs-422基礎上制定了rs-485了多點、雙向通信能力，即允許多個發(fā)送器連接到同一條總線上，同了發(fā)送器的驅動能力和沖突保護特，擴展了總線共圍，后命名為ia/eia-485-a。由于eia提出的建議都是以“rs"作為前綴，所以在通訊領域，仍然習慣將上述以rs作前綴稱謂。

rs-232、rs-422與rs-485只對接口的特做出規(guī)定，而不涉及接插件、電纜或協(xié)議，在此基礎上用戶可以建立自己的高層通信協(xié)議。因此在視頻界的應用，許多廠家都建立了一套高層通信協(xié)議，或公開或廠家。如錄像機廠家中的sony與對錄像機的rs-422控制協(xié)議是有差異的，視頻上的控制協(xié)議則更多了，如louh、odeis協(xié)議是公開的，而probbbb則是基于profile上的。

二、rs-232串行接口

目前rs-232是機與通信中應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通訊距離的單端。rs-232采取不平衡傳輸，即所謂單端通訊。

收、發(fā)端的數(shù)據(jù)是相對于地，如從de設備發(fā)出的數(shù)據(jù)在db25連接器時是2腳相對7腳（地）的電平，db25各引腳定義參見圖1。典型的rs-232在正負電平之間，在發(fā)送數(shù)據(jù)時，發(fā)送端驅動器輸出正電平在+5～+15v，負電平在-5～-15v電平。當無數(shù)據(jù)傳輸時，線上為l，從開始傳送數(shù)據(jù)到結束，線上電平從l電平到rs-232電平再返回l電平。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，所以其共模能力差，再加上雙絞線上的分布，其傳送距為約15米速率為20kb/s。rs-232是為點對點（即只用一對收、發(fā)設備）通訊而設計的，其驅動器負載為3～7kω。所以rs-232適合本地設備之間的通信。其有關電氣參數(shù)參見表1。

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