盡管工業(yè)以太網(wǎng)日益流行，PROFIBUS 在新的安裝項目中仍占據(jù)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(shè)備采用 PROFIBUS 技術(shù)，這一數(shù)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(wǎng)絡(luò)，或者在運行多種協(xié)議的工作站中，忙于處理各種任務(wù)，難以找到時間指導(dǎo)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(yīng)對這一挑戰(zhàn)，Anybus 網(wǎng)絡(luò)診斷團隊?wèi){借多年的行業(yè)經(jīng)驗，編制了一份全面的指南。這份指南專注于 PROFIBUS 現(xiàn)場技術(shù)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(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

錯誤 1：未儲備必要的備件

ProfiHub—PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)拓撲優(yōu)化

為意外停機做好準(zhǔn)備

PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)可能經(jīng)常遇到硬件問題。實際上，硬件故障是導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)通信問題的主要原因之一。因此，為意外情況做好準(zhǔn)備至關(guān)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(yīng)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(zāi)害或經(jīng)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(jié)構(gòu)，則準(zhǔn)備好備件尤為重要。這種配置在 PROFIBUS DP 中最常見，但在 PROFIBUS PA 網(wǎng)絡(luò)中也可以找到，可以說是一種故障敏感網(wǎng)絡(luò)。換言之，當(dāng)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(yīng)該準(zhǔn)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(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員而言，擁有一臺專門評估工業(yè)網(wǎng)絡(luò)健康狀況并及時發(fā)現(xiàn)故障的設(shè)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(yīng)該配備以下幾種：

• PROFIBUS 診斷工具
• 示波器
• 網(wǎng)絡(luò)映射工具
• 具有 2 類主機功能的設(shè)備

及時排除網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了故障，導(dǎo)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(xí)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(guān)鍵，因為通常從供應(yīng)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(yīng)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(fù)運動或持續(xù)彎曲。在將主電源傳輸?shù)竭@些自動化應(yīng)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(wǎng)絡(luò)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(dǎo)致過熱、電線脫落，最終引發(fā)網(wǎng)絡(luò)故障。因此，如果您的網(wǎng)絡(luò)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(yīng)當(dāng)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(yīng)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(wǎng)絡(luò)雖然設(shè)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(guān)。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(dāng)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(shè)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(dǎo)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(yīng)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(zhǔn)備連接器時剝離 PROFIBUS 電纜。

高效精確是關(guān)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(shè)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(dāng)然，有些現(xiàn)場技術(shù)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(zhǔn)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(yīng)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(wù)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(wǎng)段上安裝帶有編程接口的連接器

預(yù)防停機

要維持一個健康且強大的 PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)，對物理層進行分析是關(guān)鍵。但如果缺少可用的測量點，應(yīng)該怎么辦呢？這是支持工程師常常面臨的問題。當(dāng)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(chǎn)中斷。無論是哪種情況，缺乏測量點都會導(dǎo)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(wǎng)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(chǎn)或干擾網(wǎng)絡(luò)的情況下插入測量工具（例如 ProfiTrace）

無干擾網(wǎng)絡(luò)測量

測量工具對現(xiàn)場技術(shù)人員極其重要。他們可以在不干擾網(wǎng)絡(luò)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(jié)果導(dǎo)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(wǎng)絡(luò)的起點、中點和終點設(shè)置三個測量點。

但為了實現(xiàn)更詳細、更準(zhǔn)確的診斷，可以在每個網(wǎng)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(yù)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(wǎng)絡(luò)圖紙

PROFIBUS 典型網(wǎng)絡(luò)示意圖

故障排查的關(guān)鍵是什么？

在 PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)圖來描述節(jié)點和設(shè)備的布局及其相互連接方式，缺乏這一關(guān)鍵信息，使得原本簡單的任務(wù)變得復(fù)雜。

要從何下手？

PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)的配置方式多種多樣，并且隨著網(wǎng)絡(luò)擴展，配置變得越來越復(fù)雜。沒有準(zhǔn)確的網(wǎng)絡(luò)圖紙，很難確定網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)問題的具體部位。這意味著您可能不清楚應(yīng)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(wǎng)絡(luò)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(zhǔn)確的網(wǎng)絡(luò)圖。這將幫助識別所有節(jié)點、設(shè)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(wǎng)絡(luò)繪制一張精準(zhǔn)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(wǎng)絡(luò)認證服務(wù)中提供網(wǎng)絡(luò)映射。通過獲取準(zhǔn)確描述網(wǎng)絡(luò)配置的詳細拓撲圖，您或您的支持工程師可以迅速識別網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)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(guān)于我們

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