profibus现场总线故障诊断与排除教学内容.ppt

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1、profibus现场总线故障诊断与排除Division-Name-Date-Language2三、三、S7S7组态配置组态配置四、常用诊断工具四、常用诊断工具一、一、ProfibusProfibus现场总线概述现场总线概述二、硬件构成二、硬件构成五、故障案例分析五、故障案例分析Division-Name-Date-Language3Division-Name-Date-Language4Division-Name-Date-Language5Division-Name-Date-Language62 2、ProfibusProfibus现场总线现场总线n作为众多现场总线家族的成员之一，Prof

2、iBus是在欧洲工业界得到最广泛应用的一个现场总线标准，也是目前国际上通用的现场总线标准之一。ProfiBus是属于单元级、现场级的SIMITAC网络，适用于传输中、小量的数据。其开放性可以允许众多的厂商开发各自的符合ProfiBus协议的产品，这些产品可以连接在同一个ProfiBus网络上。ProfibusProfibus现场总线概述现场总线概述Division-Name-Date-Language72.1 Profibus2.1 Profibus组成组成ProfibusProfibus现场总线概述现场总线概述Division-Name-Date-Language82.1.1PROFIBUS

3、-DPn主主站站之之间间的的通通信信为为 令令牌牌方方式式，主主站站与与从从站站之之间间为为 主主从从轮轮询询方方式式，以以及及这这两两种种方方式式的的混混合合。一一个个网网络络中中有有若若干干个个被被动动节节点点（从从站站），而而它它的的 逻逻辑辑令令牌牌 只只 含含有有 一一 个个 主主 动动 令令 牌牌（主主 站站），这这 样样 的的 网网 络络 为为 纯纯主主-从从 系系 统统。ProfibusProfibus现场总线概述现场总线概述Division-Name-Date-Language92.1.1PROFIBUS-DPPROFIBUS-DP主站主站从站从站ProfibusProfib

4、us现场总线概述现场总线概述Division-Name-Date-Language102.1.2PROFIBUS-PAPROFIBUS-DP主站主站从站从站DP/PA LinkDP/PA LinkPROFIBUS-PAPROFIBUS-PAProfibusProfibus现场总线概述现场总线概述Division-Name-Date-Language112.1.3PROFIBUS-FMSProfibusProfibus现场总线概述现场总线概述Division-Name-Date-Language122.2 Profibus2.2 Profibus协议结构协议结构ProfibusProfibus现

5、场总线概述现场总线概述Division-Name-Date-Language132.3 Profibus2.3 Profibus传输技术传输技术中继器没有站地址，被计算在每段的最多站数中。站1中继器23431中继器62613233一段最多32个站，两端有终端nPROFIBUS总线使用两端有终端的总线拓扑结构。总线使用两端有终端的总线拓扑结构。最多126个站ProfibusProfibus现场总线概述现场总线概述Division-Name-Date-Language14二、硬件构成二、硬件构成PROFIBUS-DP主站主站从站从站DP/PA DP/PA LinkLinkPROFIBUS-PAPR

6、OFIBUS-PA主站从站通讯介质及接口硬件构成硬件构成Division-Name-Date-Language151、主站、主站硬件构成硬件构成Division-Name-Date-Language162、从站、从站硬件构成硬件构成Division-Name-Date-Language173、通、通讯讯介介质质及接口及接口硬件构成硬件构成Division-Name-Date-Language183.1通通讯讯介介质质通讯介质RS485电缆 PROFIBUS(类型1)介质是一根屏蔽双绞电缆，屏蔽可以提高电磁兼容(EMC)能力。硬件构成硬件构成Division-Name-Date-Language

7、193.1通通讯讯介介质质通讯介质RS485电缆光纤无线 波特率kbps9.693.75187.55001500300012000A型电缆长度m12001000400200100B型电缆长度m120060020070特点：长距离 户外铺设 抗电磁兼容的环境设备：OLM和OBT网络结构：点对点连接 线性拓扑 星形拓扑 冗余光纤环网硬件构成硬件构成Division-Name-Date-Language203.2接接头头nPROFIBUS插头用于连接PROFIBUS电缆和PROFIBUS的站点，接口是RS485串口，一般采用SUB-D female的接口。硬件构成硬件构成Division-Name-

8、Date-Language213.2接接头头n每个物理网段支持32个物理设备，且在物理网段终端的站点应该设置终端电阻,防止浪涌保证通讯质量。而每个PROFIBUS插头上，都内置了终端电阻，需要是可以接入（On）和切除（Off）。硬件构成硬件构成Division-Name-Date-Language223.2接接头头硬件构成硬件构成Division-Name-Date-Language233.3终终端端电电阻阻nPROFIBUS电缆的两端应该连接终端电阻。终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射在通信过程中，有两种原因导致信号反射:阻抗不连续和阻抗不匹配。Ru=390 Rt=220 Rd=390

9、 123数据线B45 GND6 +5v78 数据线A9硬件构成硬件构成offonABABDivision-Name-Date-Language243.4中中继继器器硬件构成硬件构成Division-Name-Date-Language253.4中中继继器器n连接方式站1中继器2343162343332n一个网络，分为两段n中继器作为每段的终端，终端电阻均需置为“ON”n可进行信号放大n网络延长n每段中，中继器均作为一个站点，可不分配地址硬件构成硬件构成Division-Name-Date-Language263.4中中继继器器n连接方式中继器123031123031n两个网络n中继器作为每个网

10、络的一个站点，终端电阻均需置为“ON”n信号不能放大n网络不能延长n两个网络间电气隔离硬件构成硬件构成Division-Name-Date-Language273.5耦合器耦合器nDP与PA网络之间的耦合。nIM153-2;IM157等n符合DP规范硬件构成硬件构成Division-Name-Date-Language283.6PROFIBUS网网络络安装安装规则规则硬件构成硬件构成Division-Name-Date-Language29三、三、S7组态组态配置配置利用Step7软件进行硬件组态Division-Name-Date-Language301、主站（主站（CPUCPU）通过）通过

11、DPDP接口连接远程接口连接远程I/OI/O站站 S7S7组态配置组态配置Division-Name-Date-Language312、主站之、主站之间间主从通主从通讯讯S7S7组态配置组态配置Division-Name-Date-Language322、主站之、主站之间间主从通主从通讯讯 地址对应关系S7S7组态配置组态配置主站从I10.0开始的4个字节从Q10.0开始的4个字节从Q20.0开始的4个字节从I20.0开始的4个字节从站Division-Name-Date-Language33三、三、S7组态组态配置配置Division-Name-Date-Language34四、常用四、常用

12、诊诊断工具断工具Division-Name-Date-Language35四、常用四、常用诊诊断工具断工具1、BT200BT200是西门了的提供的PROFIBUS网络诊断设备，可以进行网络距离检测，网络连接的质量的检查(比如断线、短路等等)，常用于项目现场施工布线阶段.Division-Name-Date-Language362、示波器、示波器示波器常常用于检测PROFIBUS通讯的波形，一般用于项目投产运行后进行网络通讯信号质量的检测。常用诊断工具常用诊断工具Division-Name-Date-Language373、S7编编程工具程工具STEP7等编程工具也可以做为网络诊断的一种工具。在

13、STEP7软件中，提供了“在线诊断”的功能，可以实时的对PROFIBUS网络进行最直接的诊断。比如:哪些从站出现故障，可在STEP7的诊断缓冲区中直接得到故障信息，因此一般用于项目调试过程中以及项目运行过程中的网络诊断。常用诊断工具常用诊断工具Division-Name-Date-Language383、S7编编程工具程工具另外STEP7还提供了一些PROFIBUS的诊断功能块，比如FB125/FC125等.CHECK_ACTIVE :为1时开始检测从站。EXTERNAL_DP_INTERFACE :选择DP主站的接口，0表示集成在CPU上的DP主站，1表示外部DP主站 接口，如CP443-5

14、等。DP_MASTERSYSTEM :PROFIBUS的ID号，在硬件组态中可以查看到,数据类型为INT。DATA_FIELD :50个字节的数据区，仅供FC125内部使用，数据类型为POINTER。SUM_SLAVES_DIAG :从站诊断的总数，数据类型为INT。LIST_SLAVES_NOT_PRESENT:检查到丢失的从站（软件已经组态但是现场没有连接硬件），16个字节的数据区，每一个数据位对应一个从站，置1表示一个从站丢失，如果丢失的从站返回或维修好，相对应的位复位。数据类型为POINTER。LIST_SLAVES_ERROR :故障的从站（部分模块有故障，其他模块可以连续运行），1

15、6个字节的数据区，每一个数据位对应一个从站，置1表示一个从站故障，如果故障的从站返回或维修好，相对应的位复位。数据类型为POINTER。RETVAL :调用FC125时的状态返回值，数据类型为INT。BUSY :为1表示当前正在执行。常用诊断工具常用诊断工具Division-Name-Date-Language394、PROFITRACEnProfiTrace 将所有主要工具，如分析仪，示波器，条线图及DP-VO/V1主站集成为一体。n常见问题如噪音，反射，电压下降，终端器问题，双地址，断线及组态等都可以很容易地检测出来。偶尔出现的问题如过冲，错误报文，重试及诊断也可以很容易地被捕捉。常用诊断

16、工具常用诊断工具Division-Name-Date-Language40五、故障案例分析五、故障案例分析Division-Name-Date-Language41五、故障案例分析五、故障案例分析Division-Name-Date-Language42五、故障案例分析五、故障案例分析Division-Name-Date-Language43五、故障案例分析五、故障案例分析修改重试限制可解决大部分网路闪断问题，但，是临时性的，最终还是要从电缆、接线、干扰、终端等方面着手解决。Division-Name-Date-Language44五、故障案例分析五、故障案例分析Division-Name-D

17、ate-Language45五、故障案例分析五、故障案例分析故障点确定：二分法CPU电阻NaNb电阻将CPU和最后一个站点中间的一个站点定义为B，CPU定义为A将B的终端电阻拨到ON，将网络分为二确定故障点或段,进行相应的处理。1故障在B以后。2将B站点定义为A。3将A的终端电阻拨到OFF4将A和最后一个站点中间的一个站点重新定义为BB 以及以前的站点（C PU一 侧）是否正常？1故障在B以前。2将B的终端电阻拨到 OFF，3将B和A中间的一个站点重新定义为B 不再具备二分条件YNDivision-Name-Date-Language46三、三、S7S7组态配置组态配置四、常用诊断工具四、常用诊断工具一、一、ProfibusProfibus现场总线概述现场总线概述二、硬件构成二、硬件构成五、故障案例分析五、故障案例分析Division-Name-Date-Language47交流完毕，谢谢大家！交流完毕，谢谢大家！结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！48