关于如何解决西门子PROFIBUS通讯故障的一些见解.docxVIP

关于如何解决西门子PROFIBUS通讯故障的一些见解

摘要：西门子工控系统300、400系列的CPU持续使用至今已经有近30年的时间，从应用上来讲西门子PLC300以及400系列整套的控制系统在中国市场上应用还是非常的广泛，虽然目前工业控制领域内设备层的通信最终将被以太网取代，但西门子300以及400系列的PLC仍然正在被广泛的使用。

关键词：西门子、通讯故障、解决处理

一、西门子系列的PLC从最初200系列逐步发展到最被广泛使用的300、400系列CPU产品，与之相配套使用的西门子公司自主开发的PROFIBUS通讯协议也日渐成熟。但在使用过程中，因为方方面面的原因，通讯故障成为西门子PLC运行过程中最为常见的难点之一。下面开始介绍PROFIBUS通讯协议工作原理以及如何处理西门子400系列PLC运行过程中较为常见的通讯故障。

二、PROFIBUS通讯协议的工作原理：西门子PROFIBUS通讯协议通过系统自带的系统功能块SFC14、SFC15实现各装置之间的通讯。依据系统的大小，一个西门子400系列的CPU可能会有几条总线，一条总线上最多可带32个分站。分站可以是远程I/O通讯模块，也可以是变频器、直流调速器或者其他装置。需要特别注意的是由线缆和DP接头组成的总线从头至尾是连通的，一条带有分站的总线从硬件组态上看，像是从头至尾串联的起来的，但实际上每一个分站都是并接在总线上的。下图是西门子PROFIBUS通讯的应用的一个典型例子。

下面就说说如何解决PROFIBUS通讯中常见的故障。

一条总线中的某个分站掉站了。遇到这种情况确认完不是分站装置本身的原因，一般直接检查DP耦合器和接线状况。DP接头中A1和B1之间、A2和B2之间是连通，如果使用万用表测量不通，说明DP接头坏了。另外还需要测量终端电阻，将拨码打到ON上，测量A1和B1之间的电阻，正常的情况下会有220欧姆的阻值。

一条总线从某个分站开始后面所有的分站全部掉站。遇到这种情况一般需要检查掉站的第一个分站和前一个分站。检查DP耦合器的接线以及测量DP接头的通断。这种现象基本上也是DP接头损坏引起的。

一条总线全部掉站。这种情况需要检查首尾两个分站的DP接头，西门子PROFIBUS通讯协议规定终端站的DP接头需将终端电阻致为“on”,即220欧姆的终端电阻必须要投用。如果首尾端DP接头完好，那么就需要从一端拆线测量整条总线的电阻值，正常情况下可测出220欧姆左右的电阻值，如果测出小于220欧姆的阻值或者为110欧姆的阻值那说明可能有些中间站的终端电阻也被致为“on”了，如果阻值有几千欧姆或者10几千欧姆，那说明有中间站的DP接头有坏的情况，这时就需要逐段测量阻值，排查出有问题的DP接头。

一条总线或者几条总线全部掉线，但检查完所有的DP接头都是正常的。遇到这种情况就需要考虑电磁干扰和DP通讯线缆老化的情况，因为现场的电磁环境我们一时已经没有办法改变，所以我认为整体更换DP通讯线缆更为快捷和实用。另外在更换通讯线缆时，最好线缆套穿金属波纹管，并做好接地。

西门子PROFIBUS通讯协议在使用过程中还有许多莫名其妙的怪现象，但上述的这几项措施基本上可解决绝大部分通讯故障。另外在采购DP接头或者通讯线缆时，务必注重备件的质量，这也是降低通讯故障的一项措施。如果是新建工厂，条件允许的话做好防电磁干扰措施，毕竟不管是哪种通讯协议都需要良好的工作运行环境。

参考文献：

⑴杨宏凯，李宏光，富士触摸屏与西门子PLC通讯中的问题及解决方案【J】，微计算机信息:测控仪表自动化，2003.

⑵蒋仕涵，一种和温度有关的Profibus-DP通信故障分析及解决方法【J】，机电信息,2019.08.028.