淺談現(xiàn)場(chǎng)總線的故障處理及預(yù)防措施

引言: 

現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在自動(dòng)控制系統(tǒng)中的頗為重要，隨著各個(gè)行業(yè)技術(shù)的不斷升級(jí)及新技術(shù)的 應(yīng)用總線控制技術(shù)也在不斷完善。然而在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中由于現(xiàn)場(chǎng)總線的不穩(wěn)定造成設(shè)備故障停 機(jī)。提升機(jī)控制系統(tǒng)也因?yàn)榭偩€網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定影響設(shè)備正常運(yùn)行。本文主要闡述了 PROFIBUS-DP故障產(chǎn)生的原因及處理措施。

現(xiàn)場(chǎng)總線是 20世紀(jì) 80年代中后期在工業(yè)控制中逐步發(fā)展起來(lái)的。隨著微處理器技術(shù)的發(fā) 展，功能不斷增強(qiáng)而成本不斷降低。計(jì)算機(jī)的發(fā)展及智能儀表的出現(xiàn)為現(xiàn)場(chǎng)總線的誕生奠定 了技術(shù)基礎(chǔ)。國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線（FIEIDBUS）的定義為：一種應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn) 場(chǎng)，在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和控制裝置之間實(shí)行雙向、串行、多節(jié)點(diǎn)的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)。 PROFIBUS是目前國(guó)際上最通用的現(xiàn)場(chǎng)總線之一，獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn)、嚴(yán)格的認(rèn)證、開放的標(biāo) 準(zhǔn)和眾多廠商的支持成為最重要的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。PROFIBUS也是西門子 TIA的重要組成部 分，PROFIBUS-DP用于實(shí)現(xiàn)分布式 I/O與單元級(jí)控制系統(tǒng)之間高速數(shù)據(jù)傳輸功能。

 一、現(xiàn)場(chǎng)總線故障現(xiàn)象及處理方法 

1、故障現(xiàn)象：在設(shè)備運(yùn)行中變頻傳動(dòng)裝置網(wǎng)絡(luò)閃斷。 原因：PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線的 DP接頭接線松動(dòng)接線、DP通訊電纜屏蔽層未接好、強(qiáng)電 磁干擾源、高溫、雷電沖擊、引起信號(hào)干擾。 檢查通訊電纜屏蔽并重新連接屏蔽電纜，強(qiáng)弱控制線的間隔距離加大，的問(wèn)題得以解決。

2、故障現(xiàn)象 ET200站網(wǎng)絡(luò)閃斷 原因：檢查現(xiàn)場(chǎng) DP連接器兩芯雙絞線和光纖連接狀況，發(fā)現(xiàn)一根電纜接線松動(dòng)。 重新接線正常 3、PLC報(bào)及通訊系統(tǒng)故障 作為現(xiàn)場(chǎng)總線的核心設(shè)備，各主從站的通訊設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致通訊故障。對(duì)于主從式 結(jié)構(gòu)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，主站卡件及程序故障會(huì)引起整個(gè)系統(tǒng)崩潰。而某個(gè)從站出現(xiàn)故障只影響 局部設(shè)備通訊停止。從站卡件器件上的故障同樣重要 控制程序及時(shí)備份，打開硬件配置圖在線監(jiān)控其狀態(tài)，結(jié)合 CPU硬件診斷信息合理準(zhǔn)確 找出損壞的器件。

二、現(xiàn)場(chǎng)總線故障的預(yù)防措施 

1、變頻器是現(xiàn)場(chǎng)總線通訊的干擾源。變頻器作為高頻噪聲電流發(fā)射源和接收器。運(yùn)行時(shí) 產(chǎn)生的高頻噪聲電流一定要流回變頻器，因此已經(jīng)嚴(yán)格隔離動(dòng)力電纜和信號(hào)電纜。為保 證產(chǎn)生的高頻噪聲電流沿確定路線返回變頻器，應(yīng)該使用屏蔽電纜且屏蔽層要保證良好 與傳動(dòng)裝置和傳動(dòng)設(shè)備連接穩(wěn)固，變頻器通過(guò)接地線與接地體連接。這樣屏蔽層就會(huì)成 為高頻噪聲電流的返回線路。 

2、遠(yuǎn)距離通訊時(shí)多使用 OLM和 Repeater光纜和 DP電纜的分支設(shè)計(jì)，選用玻璃光纖， 光纜連接好后要做通光測(cè)試，應(yīng)該為飽滿的光束，否則通光效果不好，容易引起網(wǎng)絡(luò)閃斷。 為使網(wǎng)絡(luò)信號(hào)放大、延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的連接長(zhǎng)度。用中繼器來(lái)解決傳輸信號(hào)的衰減，防止信號(hào)失 真。中繼器能完成物理線路的連接，保持與元數(shù)據(jù)相同，也可以完成不同媒體的轉(zhuǎn)接工作。

總結(jié): 

工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的高溫、潮濕、腐蝕性氣體的存在，要求耐腐蝕、防水和防塵。 現(xiàn)場(chǎng)總線使自控設(shè)備與系統(tǒng)步入信息網(wǎng)路的行業(yè)，為其應(yīng)用開拓了更為廣闊的區(qū)域，一 堆雙絞線上可接掛很多控制設(shè)備，便于節(jié)省安裝費(fèi)用，節(jié)省維護(hù)成本提高系統(tǒng)的可靠性， 為用戶提供了更為靈活的系統(tǒng)集成主動(dòng)權(quán)。