盡管工業(yè)以太網日益流行，PROFIBUS 在新的安裝項目中仍占據重要地位，體現(xiàn)了其在行業(yè)中不可替代的地位。

因此，PROFIBUS 依然是首選的現(xiàn)場總線通信解決方案。迄今已有超過 6500 萬臺設備采用 PROFIBUS 技術，這一數字足以說明它不會很快從市場中消失。

然而，PROFIBUS 的成熟并不意味著解決問題的過程變得簡單。很多專業(yè)人士可能更熟悉其他工業(yè)網絡，或者在運行多種協(xié)議的工作站中，忙于處理各種任務，難以找到時間指導團隊減少 PROFIBUS 的停機時間。這是業(yè)界共同面臨的一個挑戰(zhàn)。

為了應對這一挑戰(zhàn)，Anybus 網絡診斷團隊憑借多年的行業(yè)經驗，編制了一份全面的指南。這份指南專注于 PROFIBUS 現(xiàn)場技術人員常犯的錯誤，并融合了各種實用的知識和技巧。這份指南不僅提供了快速可行的解決方案，還能長期幫助您節(jié)省費用，從而更好地掌握 PROFIBUS，減少停機時間，有效控制網絡系統(tǒng)。

錯誤 1：未儲備必要的備件

ProfiHub—PROFIBUS 網絡拓撲優(yōu)化

為意外停機做好準備

PROFIBUS 網絡可能經常遇到硬件問題。實際上，硬件故障是導致網絡通信問題的主要原因之一。因此，為意外情況做好準備至關重要，請確保始終保持充足的基本備件庫存，包括但不限于：

• 連接器
• 電纜
• 終端器
• 集線器
• 中繼器
• 器件

即使是最可靠的供應商，也不要依賴他們能夠快速提供備件。因為備貨時間可能會突然延長，尤其是在自然災害或經濟衰退等特殊情況下。

保護整個鏈路

如果您使用的是線性菊花鏈拓撲結構，則準備好備件尤為重要。這種配置在 PROFIBUS DP 中最常見，但在 PROFIBUS PA 網絡中也可以找到，可以說是一種故障敏感網絡。換言之，當菊花鏈的其中一部分發(fā)生故障時，整個鏈路都將出現(xiàn)故障。

快速故障排除

您還應該準備一個或多個故障排除工具作為備用，以診斷任何連接問題。對于網絡技術人員而言，擁有一臺專門評估工業(yè)網絡健康狀況并及時發(fā)現(xiàn)故障的設備是必不可少的。

故障排除工具有哪些？

市場上有許多便捷的故障排除工具，但您至少應該配備以下幾種：

• PROFIBUS 診斷工具
• 示波器
• 網絡映射工具
• 具有 2 類主機功能的設備

及時排除網絡故障，可以最大限度地減少甚至避免停機。您會發(fā)現(xiàn)，相比于網絡停機，故障排除工具和充足的備件庫存將更具成本效益。

真實案例

某倉庫的 PROFIBUS 網絡出現(xiàn)了故障，導致系統(tǒng)頻繁崩潰。工程師最終確定問題出在一個損壞的中繼器上。

幸運的是，這位工程師一直習慣在車上攜帶備件。他迅速跑到車上取來一個替換用的中繼器，并及時更換了損壞的那個。

這次及時的處理非常關鍵，因為通常從供應商那里獲取替換件需要大約 12 小時的時間。

考慮到該倉庫的停機成本高達 3500 歐元/小時，他的迅速行動為公司節(jié)省了大約 42000 歐元。

錯誤 2：柔性電纜搭配使用快速連接器

工業(yè)4.0時代的柔性電纜趨勢

隨著工業(yè) 4.0 的發(fā)展，柔性電纜在自動化制造和工藝環(huán)境中的使用日益增加。自動化應用（如機器人或輸送機）中的持續(xù)運動會對非柔性電纜造成極大壓力，因為非柔性電纜無法承受重復運動或持續(xù)彎曲。在將主電源傳輸到這些自動化應用時，柔性電纜成為理想選擇。但問題是，連接器怎么辦？

柔性電纜與快速連接器

DB9 連接器是 PROFIBUS 網絡中最廣泛使用和最常見的快速連接器之一，尤其在 IP20 環(huán)境中。這款快速連接器作為所有 D-超小型連接器中尺寸最小的，非常適合高速傳輸。但切記不要將此類快速連接器或其他快速連接器與柔性電纜混合使用。

快速連接器的局限性

快速連接器的問題在于其外殼含有絕緣位移刀片，這些刀片可能會刺穿或割斷柔性電纜中的銅線。損壞的絞線可能導致過熱、電線脫落，最終引發(fā)網絡故障。因此，如果您的網絡中使用了柔性電纜，請確保選擇壓接型連接器而非快速連接器。

正確匹配電纜和連接器

壓接型連接器的優(yōu)點在于它們不會破壞或割斷柔性電纜中的細銅線。市場上有多種連接器可供選擇，包括帶籠夾和螺絲端子的 DB9 連接器。您的選擇很大程度上取決于電纜是扁平型還是圓形型，所以首先應當檢查電纜的規(guī)格。

不使用柔性電纜的話……

您是否更傾向于更換電纜而非連接器？也許您的應用場景并不強制要求使用柔性電纜。在這種情況下，可以考慮將電纜更換為與快速連接器兼容的類型。

真實案例

一家食品行業(yè)公司的網絡雖然設計合理且安裝正確，卻頻繁遭遇停機問題。

在現(xiàn)場使用移動監(jiān)控工具進行故障排查時，一位工程師發(fā)現(xiàn)問題可能與連接器有關。最終證明，該公司使用了配有柔性電纜的快速連接連接器。

當公司將快速連接器更換為壓接型連接器后，便沒有再遇到任何停機問題。

錯誤 3：未使用正確的工具裝配電纜

省小錢只會吃大虧

您可能不知道，90% 的 PROFIBUS 故障發(fā)生在設計和安裝階段，主要原因就是連接不良。這個現(xiàn)象值得深思。到底是什么導致了如此多的連接問題？其中一個原因可能是：錢省在了不該省的地方。

明智之選——專用剝線工具

有一種常見說法：總是應該使用正確的工具來完成工作。這一點在安裝 PROFIBUS 電纜時尤其適用。正確的工具就是專門的 PROFIBUS 電纜剝線工具。這種工具價格實惠，非常適合在準備連接器時剝離 PROFIBUS 電纜。

高效精確是關鍵

與通用電纜剝線鉗相比，PROFIBUS 剝線工具能更加高效地完成工作，因為它們是專為 PROFIBUS 電纜設計的。這也是為什么許多制造商會在他們的布線解決方案中提供這樣的剝線工具。使用這款工具，您可以精確地確定剝線長度，并干凈、鋒利地剝離外層，確保屏蔽層、箔片和電線的完整無損。

小投資，大效益

當然，有些現(xiàn)場技術人員可能會選擇忽略這個合理的建議。但如果您想提高工作效率，確保每次都能精準剝線，避免因不良連接引發(fā)的問題，那么這樣的小投資絕對值得。

真實案例

一位工程師受邀前往一個新的 PROFIBUS 安裝現(xiàn)場，現(xiàn)場的系統(tǒng)無法正常工作。

在進行了一些初步的故障排除之后，他發(fā)現(xiàn)安裝人員并未使用剝線工具來處理五根電纜，也沒有正確連接到相應的連接器。

原因是什么？他不愿意花費 150 歐元購買他認為不必要的工具。

不幸的是，這一節(jié)省成本的決定最終被證明是錯誤的。因為工程師的上門服務費用高達 1500 歐元。這真是一筆不小的開銷！

錯誤 4：未在總線的每個網段上安裝帶有編程接口的連接器

預防停機

要維持一個健康且強大的 PROFIBUS 網絡，對物理層進行分析是關鍵。但如果缺少可用的測量點，應該怎么辦呢？這是支持工程師常常面臨的問題。當工程師抵達現(xiàn)場時，他們通常需要進行計劃外的停工，或者等待計劃中的生產中斷。無論是哪種情況，缺乏測量點都會導致公司時間和資金的浪費。

簡便的解決方案

幸運的是，防止這種問題相對簡單。只需安裝帶有編程接口的連接器，即可在每個總線網段上創(chuàng)建一個額外的測量點。這樣，您就可以在不中斷生產或干擾網絡的情況下插入測量工具（例如 ProfiTrace）

無干擾網絡測量

測量工具對現(xiàn)場技術人員極其重要。他們可以在不干擾網絡的情況下識別典型的 PROFIBUS 故障，如：

• 噪音
• 反射
• 電壓下降
• 終端問題
• 電線損壞
• 配置故障

然后，可以將測量結果導出到詳細報告中，進行進一步的分析。

真實案例

PROFIBUS 安裝指南建議在網絡的起點、中點和終點設置三個測量點。

但為了實現(xiàn)更詳細、更準確的診斷，可以在每個網段或每個中繼器后面安裝一個測量點。

只需增加幾個額外的帶有編程接口的連接器和一個故障排除工具，就能有效預防意外停機，并減少故障排查所需的時間。

錯誤 5：沒有精確的網絡圖紙

PROFIBUS 典型網絡示意圖

故障排查的關鍵是什么？

在 PROFIBUS 網絡中，有些故障可以通過具體位置和測量工具來快速定位。但許多公司因為沒有詳細的網絡圖來描述節(jié)點和設備的布局及其相互連接方式，缺乏這一關鍵信息，使得原本簡單的任務變得復雜。

要從何下手？

PROFIBUS 網絡的配置方式多種多樣，并且隨著網絡擴展，配置變得越來越復雜。沒有準確的網絡圖紙，很難確定網絡中出現(xiàn)問題的具體部位。這意味著您可能不清楚應從何處接入測量工具，也就無從著手開始故障排除。

拓撲掃描幫幫忙

規(guī)劃網絡的最佳且最簡單的方法是請專業(yè)的 PROFIBUS 工程師為您進行規(guī)劃。這些工程師可以使用諸如 ProfiTrace 之類的工具進行拓撲掃描，并利用示波器功能來建立準確的網絡圖。這將幫助識別所有節(jié)點、設備和連接，包括它們的類型和位置。

ProfiTrace — 便攜式PROFIBUS分析套件

為網絡繪制一張精準地圖

您可以自己執(zhí)行拓撲掃描，但這需要對映射工具有足夠的了解。如果您在這方面不夠自信，最好尋求專家的幫助。專家通常會在網絡認證服務中提供網絡映射。通過獲取準確描述網絡配置的詳細拓撲圖，您或您的支持工程師可以迅速識別網絡故障，從而為公司節(jié)省大量的時間和成本。

真實案例

支持工程師常遇到的一個情況是，他們需要在客戶現(xiàn)場花費整整一天的時間來繪制網絡圖和尋找測量點，然后才能開始工作，而有時實際解決問題只需要幾分鐘。

終端問題就是一個典型例子，如果知道具體位置，連接測量工具后，通常只需要一兩分鐘就能找到問題所在。

然而，由于缺乏精確的網絡圖紙，工程師和公司往往在尋找 IP 地址等問題上浪費寶貴時間。

關于我們

HMS 在全球主要國家擁有分支機構，在中國我們有專業(yè)的銷售和服務團隊。在北京和蘇州辦公室，我們擁有多名對工業(yè)網絡協(xié)議和實施非常有經驗的工程師，可以為廣大工業(yè)用戶提供更加完善的服務。