浅谈现场总线的故障处理及预防措施

引言: 

现场总线技术在自动控制系统中的颇为重要，随着各个行业技术的不断升级及新技术的 应用总线控制技术也在不断完善。然而在生产现场中由于现场总线的不稳定造成设备故障停 机。提升机控制系统也因为总线网络的不稳定影响设备正常运行。本文主要阐述了 PROFIBUS-DP故障产生的原因及处理措施。

现场总线是 20世纪 80年代中后期在工业控制中逐步发展起来的。随着微处理器技术的发 展，功能不断增强而成本不断降低。计算机的发展及智能仪表的出现为现场总线的诞生奠定 了技术基础。国际电工委员会（IEC）对现场总线（FIEIDBUS）的定义为：一种应用于生产现 场，在现场设备之间、现场设备和控制装置之间实行双向、串行、多节点的数字通信网络。 PROFIBUS是目前国际上最通用的现场总线之一，独特的技术特点、严格的认证、开放的标 准和众多厂商的支持成为最重要的现场总线标准。PROFIBUS也是西门子 TIA的重要组成部 分，PROFIBUS-DP用于实现分布式 I/O与单元级控制系统之间高速数据传输功能。

 一、现场总线故障现象及处理方法 

1、故障现象：在设备运行中变频传动装置网络闪断。 原因：PROFIBUS现场总线的 DP接头接线松动接线、DP通讯电缆屏蔽层未接好、强电 磁干扰源、高温、雷电冲击、引起信号干扰。 检查通讯电缆屏蔽并重新连接屏蔽电缆，强弱控制线的间隔距离加大，的问题得以解决。

2、故障现象 ET200站网络闪断 原因：检查现场 DP连接器两芯双绞线和光纤连接状况，发现一根电缆接线松动。 重新接线正常 3、PLC报及通讯系统故障 作为现场总线的核心设备，各主从站的通讯设备出现问题会导致通讯故障。对于主从式 结构系统来说，主站卡件及程序故障会引起整个系统崩溃。而某个从站出现故障只影响 局部设备通讯停止。从站卡件器件上的故障同样重要 控制程序及时备份，打开硬件配置图在线监控其状态，结合 CPU硬件诊断信息合理准确 找出损坏的器件。

二、现场总线故障的预防措施 

1、变频器是现场总线通讯的干扰源。变频器作为高频噪声电流发射源和接收器。运行时 产生的高频噪声电流一定要流回变频器，因此已经严格隔离动力电缆和信号电缆。为保 证产生的高频噪声电流沿确定路线返回变频器，应该使用屏蔽电缆且屏蔽层要保证良好 与传动装置和传动设备连接稳固，变频器通过接地线与接地体连接。这样屏蔽层就会成 为高频噪声电流的返回线路。 

2、远距离通讯时多使用 OLM和 Repeater光缆和 DP电缆的分支设计，选用玻璃光纤， 光缆连接好后要做通光测试，应该为饱满的光束，否则通光效果不好，容易引起网络闪断。 为使网络信号放大、延长网络的连接长度。用中继器来解决传输信号的衰减，防止信号失 真。中继器能完成物理线路的连接，保持与元数据相同，也可以完成不同媒体的转接工作。

总结: 

工业生产环境的高温、潮湿、腐蚀性气体的存在，要求耐腐蚀、防水和防尘。 现场总线使自控设备与系统步入信息网路的行业，为其应用开拓了更为广阔的区域，一 堆双绞线上可接挂很多控制设备，便于节省安装费用，节省维护成本提高系统的可靠性， 为用户提供了更为灵活的系统集成主动权。