PROFIBUS现场总线控制设计及故障诊断
AP1000总线通信Profibus常见故障分析
现场总线调试故障总结
一、故障现象分析处理1、只要送电就偶尔报通讯故障，各子站随机出现通讯故障。
粗略检测回路电阻，阻值为112Ω左右，阻值在正常范围内。
对故障1，首先检查接线顺序问题，通讯DP头A、B端子的电缆是否有接反现象，其次看接线是否有不良现象，然后测量总线上的回路电阻值，理论上电阻值在110Ω左右就没有问题；偶尔报通讯故障一般就是信号衰减的问题，主要有接线和通讯头两方面原因。
2、各子站随机出现通讯故障。
粗略检测回路电阻，阻值为85Ω，阻值不在正常范围内。
对故障2，检查两端的DP通讯头，发现末尾的DP通讯头阻值异常，应该是220Ω，却只有140Ω左右，更换正常DP通讯头后，恢复正常。
3、运行时偶尔22～25子站报通讯故障，不运行时没有问题。
粗略测量阻值为112Ω，阻值在正常范围内。
对故障3，接线和通讯头均正常，测量阻值为112Ω，阻值在正常范围内，电缆也没有新增。
但是运行时报故障，判断是设备运行导致故障的发生，应是电磁干扰、变频电机在运行时影响通讯所致。
在电缆隧道中，通讯电缆与电机的动力电缆是在一起的。
为证实这一判断把这4个子站所带的电机全部停下，然后试车，发现不再报通讯故障。
因此，故障原因就是电磁干扰。
这种情况需重新敷设，避免通讯电缆和动力电缆同隧道。
二、问题分析1、单个从站故障现场总线控制系统中的从站基本都是安装在现场的设备，而现场环境比较恶劣，灰尘、雨水、振动等会影响现场设备的使用寿命。
当某个从站故障时，它会通过总线向主站发出大量的故障信息，如果总线中某处数据传输存在瓶颈，就有可能造成网络堵塞，导致所有从站与主站失去通信。
在闭冷水系统中，水的压力高、流速快，管道会有较大的振动，造成个别电动门频繁故障，故障电动门通过总线向DCS卡件发送大量报警信息。
而这个系统中光电转换器就是一个瓶颈，报警信息足够多时会使光电转换器出现数据堵塞而中断网络。
网络一旦中断，所有现场总线电动门就无法在DCS中操控。
只有处理好故障电动门，同时清空光电转换器数据，才能使网络恢复正常。
现场总线PROFIBUS故障因素分析及故障诊断
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旦 出现 故 障 ， 常常 摸 不 到 头 绪 ， 延误 开 机 时 间 。本
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文 针 对 总 线 故 障 问题 可 能 引 发 的 原 因 、 硬 件 信 息 分 析方 法 、软件 分析 方 法 （ 用 ＦＢ１ ５判 断系 统 中的错 利 ２
经 验 交 流
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自动 化 技 术 与 应 用 》２ ｌ ０ １年第 ３ ０卷 第 ０ １期
现 场 总 线 Ｐ Ｉ 障 因素 分 析 及 故 障 诊 断 ＯＦ ＵＳ故 Ｒ Ｂ
白 伟
（ 宝钢集团八钢公 司信息分公司 自动化 部 ， 新疆 乌鲁木齐 ８ ０ ２ ） ３ ０ ２
收稿 日期 ： １ —０ —２ ２ ０ ０ ７ ０
《 动化 术 应 》 ０１ 第３ 卷 １ 自 技 与 用 ２１年 Ｏ 第０ 期
经 验 交 流
Ｔ ｃｈ ｃ ｅ ｎｉａｌ Ｃｏｍｍ ｕ ｃ ｔｏｎ ｎｉａ ｉ ｓ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｓａ ｔ ｌ ｎ ｌ ｓ ｓ ｔ ｅ ｃ ｕ ｅ ｆｆ ｉｕ ｅ ａ ｉｅ ａ ｈ ｉ ｌ ｂ ｓｉ ｐ ｌｃ ｔｏ ． ｏ ｅ ｖ ｒ ｉ ｉ ｑ ｉｅ ｎ ｏ ｔ ｅ ｄ ａ ｎ ｓｓｔ ｅ ｓ ｒ ｃ ： ｉ ｒｉ ｅ ａ ａ ｙ ｅ ｈ ａ ｓ ｓｏ ａ ｌ ｒ ｒｓ ｔｔ ｅ ｆｅ ｄ ｕ ｎ ａ ｐ ｉ ａ ｉ ｎ Ｍ ｒ ｏ ｅ ， ｔ ｎ ｕ ｒ ｓｉ ｔ ｈ ｉ ｇ ｏ ｉ ｈ ｃ
略 了 对 它 的 重视 ， 因此 缺 乏 处 理 此 类 故 障的 经 验 。 也
PROFIBUS现场总线故障诊断方法
PROFIBUS 现场总线故障诊断方法摘要:PROFIBUS是一种应用于工业领域现场总线，由于现场环境复杂，PROFIBUS网络通信不稳定，造成了对生产的影响。
经过PROFIBUS总线排查和分析，认为通讯电缆太长导致信号衰弱，现场模块供电电压压降，电磁干扰，DP通信头阻值过小和接地等原因所致，加装中继器，重新敷设通讯电缆，接地牢固等方法，不仅保证了PROFIBUS网络通信稳定，又可以预防PROFIBUS总线故障。
关键词：PROFIBUS总线，现场模块，网络通信，信号衰弱，电磁干扰一、前言积放链采用了以三菱PLC及其相关模块控制为核心，PROFIBUS DP作为总线通信，双绞线作为通信介质以及现场模块等组成一套控制系统。
本论文主要结合实际情况，将以往发生的各种总线故障诊断进行分析归类，总结出针对积放链总线故障处理方法和预防措施。
二、系统介绍和PROFIBUS总线介绍2.1、系统介绍积放链是由三菱A系列PLC作为控制核心，由QJ71PB92V模块作为等级1主站使用，通过PROFIBUS-DP协议将触摸屏以及现场30个模块进行通讯，以及3个驱动链条装置和若干个电磁阀组成的控制系统。
2.2、PROFIBUS总线介绍PROFIBUS作为业界应用最广泛的现场总线技术，是一种串行现场总线通信技术，是按照ISO/OSI开放系统互连模型层网络模型构建，主要分为DP/FMS/PA几种行规。
FMS行规因为协议层太繁琐，不能适应高速现场总线的需求，实际应用已经很少见到；目前应用最多的是DP和PA行规，在这里主要介绍的是DP行规。
PROFIBUS-DP使用有主站和从站。
PROFIBUS-DP网络理论上最多可有32个主站，整个网络中所有的物流站点可达到127个，主站之间用令牌传递，获得令牌的主站可轮询从站。
网络拓扑是线性总线，两端都带终端电阻，允许一定的短截线和分支（树）存在，通信介质、网络距离、通信站点数取决于信号特性，两个站点之间采用屏蔽双绞线通讯，传输速率在9.6Kbit/s-12Mbit/s。
PROFIBUS现场总线系统故障探讨
议 以 Ｉ０ 的 Ｏ Ｉ ｓ ｓ 七层参 考模 型 为基 础 ， 对第 三 层 到
Ｄｉ ｃ ｓ ｉ ｎ ｏ ｈｅ Ｆａ ｌ ｎ ＰＲＯＬＢＵＳ Ｆｉ ｌ ｂ ｓ Ｓ ｓ ｅ ｓ ｕ ｓｏ ｆ ｔ ｕ ｔｏ ｅｄ ｕ ｙ ｔｍ
Ｍ ＥＮＧ ｉｑ ｎ ＣＡＩ ＺＨ ｉｈ ｎｇ Ｈａ — ｉ ｇ， —ｏ
（ Ｓｈａｎ ｘｉＺｈａ ｎｇｓ ｈａｎ Ｐｏ ｅ ｎｅ ａｔｏ ｒ ｒ ｉｎ Ｌｉ ｉｅ ， Ｃｈａ ｗ ｒＧｅ ｒ ｉ ｎ Ｃｏ ｐｏ ａｔｏ ｍ ｔｄ ｎｇｚ ａｎ ６０ ｈｉＳｈ ｘｉ０４ ２１， Ｃｈｉ ａ） ｎ
别 是 Ｐ ＯＦ Ｂ — Ｐ、 ＲＯＦ Ｂ — Ａ 和 Ｐ ＯＦ — Ｒ Ｉ ＵＳＤ Ｐ Ｉ ＵＳＰ Ｒ Ｉ
其采 用 内置一体 化 变 频 器来 控 制 执行 机 构 的 电机 ，
并带 有 Ｐ ｏｉｕ— Ｐ总线接 口。 （ ） ｒ ｆ ｓＤ ｂ ２ ＡＵＭＡ 电动 执
Ｂ — ＭＳ 漳 山电厂化 学水 系统应 用 到前两 者 。 ＵＳ Ｆ ，
箜 鲞箜 塑
２１ ０ ２年 ２月
湖 北 电 力
Ｖ１２Ｏ１２ｌ Ｆ． № ｏ３ ６ ｅｂ ．
Ｐ ＲＯＦ Ｂ Ｓ现 场 总 线 系 统 故 障探 讨 ＩＵ
蒙 海 青 ， 志 红 柴
（ 山西漳 山发 电有 限责任公 司， 山西 长 治 ０ ６２ ） ４０１ ［ 摘 要］ 现场 总线技 术是 未 来控 制 系统 发展 的 方 向 。文 中 结合 Ｐ Ｆ Ｂ ＲＯ Ｉ ＵＳ现 场 总线理 论 概 述
Profibus-DP总线常见故障的分析与处理
组态、 诊断、 处理和报警。 现场总线的技术成为以后控制各种系 统的可能性很大， 它的应用范围越来越广。 在最近几年来， 随着
（） ２ 对于故障２ 按照 已有的经验， ， 首先应该判断是不是属 于故障Ｉ 测量—下 电阻值， ， 若阻值为１２ １ Ｑ， 说明电阻值属于正
常的范围内， 电缆也没有新的增加， 应该不属于上述的两种故
—
通讯不能正常进行。 考虑到临时铺 设光 缆的成本 比较高， 于是
想 出配备Ｒ ４ ５ Ｓ ８ 中继器， １ ４ 在１￣１子站所在 的电控柜里增配一个 中继器 ， 从而能够稳定信号。 因此， 加装了中继器 以后， 通讯也
就稳 定 了。
Ｄ还会提供非周期通信， Ｐ 这是智能化设备所 需要的， 进而能够
站所 附带的电机 以后， 试车， 发现不再 出现报通讯故障， 因此 ，
可 以判定故障原的因就是电磁干扰。 把通讯电缆 重新铺设， 为 了避免与动力 电缆处于同一个隧道， 将路径也更换掉。 更换完
毕以后， 经长时间的观察， 效果比较良好。 （） ３ 对于故障３ 应 该检查两端Ｄ 通讯头， ， Ｐ 结果发现 末端
中图分类号： Ｐ ７ 文献标识码： Ｔ ２３ Ａ 文章编号： ６３１３ （０ １ ０ －１２０ １７ —１１ ２ １） ６０ ８—２
Ｐ ｏ ｉｕ－ Ｐ Ｄ是￣Ｄ ｃ ｎｒ ｌｚｄ ｅ ｉｈ ｒ 。 ｒ ｆｂ ｓＤ 的 Ｐ ｅ ｅ ｔ ａ ｉ ｅ Ｐ ｒ ｐ ｅ ｙ 它
偶尔通讯故障， 问题一般属于信号衰减 ， 主要有通讯头和接 线
两方面的原因， 但是通过检测， 这两个原因都可以被排除； 测量 下这个双绞线的长度 ， 要是直线距离大约为１０ ， ５ ｍ 又因为 电
—
具有高速 、 成本 的特点， 低 广泛 地应用于 设备 的控制 系统 以 及分散式ｉｏ ／ 的通信 。 它与Ｐ ｏ ｉ ｕ — Ｍ （ｉ ｌ ｂ ｓ ｅ ｓ ｇ ｒ ｆ ｂ ｓＦ ＳＦ ｅ ｄ ｕ Ｍ ｓ ａ ｅ Ｓ ｅ ｉｉ ａ ｉｎ 、 ｒ ｆｂ ｓ Ｐ Ｐ ｏ ｅ ｓ Ａ ｔ ｍ ｔｏ ） 同 ｐ ｃ ｆｃ ｔ ｏ ） Ｐ ｏ ｉｕ — Ａ（ ｒ ｃ ｓ ｕ ｏ ａ ｉｎ 共 组成ＴＰ ｏ ｉｕ 标准 。 ｒｆ ｂ ｓ Ｄ用来高速地传送数据。 ｒ ｆｂ ｓ Ｐ ｏ ｉｕ — Ｐ 从
Profibus DP现场总线通讯故障分析及改善
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１ １ Ｔ Ｂ ｉ ｔ ） ｘ Ｓ ｌ ａ ｖ ｅ ｓ （ 从站同Ｉ ／ Ｏ） ＋ （ Ｔ Ｓ Ｙ Ｎ ＋ Ｔ Ｉ Ｄｌ ＋ Ｆ Ｓ Ｄ Ｒ ＋
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继 、 源终端 ｌ 掰 ｛ 不 １ ｌ 屏蔽舣 绞线 等．
图２ Ｐ ｒ ｏ ｆ ｉ ｂ ｕ ｓ ＤＰ总 线 上 的 标 准 信 号
＋（ Ｔ 、Ｎ ＋ Ｔｌ １ ） １＋ Ｆ Ｓ Ｉ ） Ｒ ＋ Ｈｅ ａ ｄ ｅ ｌ － ＋Ｉ ×ｌ ｌ ｒ ｌ ＇ Ｂｉ ｔ ＋ ０ Ｘ
ｌ ｌ Ｔ ） ｘ Ｓ Ｉ ： Ｉ Ｖ （ ｓ （ 从 站 Ｉ ／ ０） … ∑ ｒ Ｍｔ ： ＝ （ ３ ３ ＋７ ５ ＋１ １ ＋１ ９ ８ ＋１ １ Ｏ ０＋１ ｌ ０ ０） Ｘ ６＋
一
般 网 络 连 接 器 内 有 终 端 电 阻 和 偏 置 电
Profibus DP调试和使用故障
Profibus DP调试和使用故障DP总线故障－调试过程故障1，A、B的连接出错；2，左右进线和出线的顺序出错，注意总线接头上的箭头；3，接地的屏蔽层没有接好，或者A、B线没有接好；4，DP主站以及DP从站组态错误，如设备订货号错误（硬件在线可以找出此故障）、DP/MPI总线插口的组态错误等（表现的现象是可以在set pc/pg interface里面找到总线，就是连接不上）；5，在 CPU 内编程寻址的从站地址错误，可以查看诊断缓冲区；6，使用终端电阻的站点断电，整个网络瘫痪。
DP总线故障－使用过程故障1DP总线控制的变频器，经常F082停机系统为S7 414-3 CPU，带了两个IM467，CPU上的DP口和其中一个IM467带有一堆I/O，另外一个IM467带了一些变频器（五十几个）和测速装置以及张力测量装置。
速度为3M，这条总线经常出现问题，下面称之为驱动总线。
系统中挂在驱动总线上的变频器经常报出F082的故障，然后整个PLC系统停机，手动复位变频器后设备可以重新启动，每隔3－10小时出现一次，即使所有的变频器不启动，也会出现变频器给出F082报警的故障。
变频器为西门子6se70的MASTERDRIVE以及SIMODRIVE sensor和第三方的测速设备。
最大变频器为170千瓦左右。
此套系统已经正常工作了两年，之前没有任何问题，所以排除是程序或者波特率以及线缆过长的问题。
整个系统中有两个Reapter，之间的从站数量不超过32个，大约20个左右，驱动电缆和信号电缆分桥架排放或者90度交叉；变频器的DP总线电缆采用西门子原装屏蔽电缆，屏蔽层接在变频器的机壳上。
在CPU处屏蔽层接在机壳上。
电机到变频器采用屏蔽电缆。
问：1，是否为接地点氧化问题？2，单端接地，双端接地？3， F082的意思是总线信号没有送到变频器，但是现场发生故障的变频器不是固定在某些设备上，而是一堆变频器，此起彼伏的报警，所以估计不是通讯板的故障。
PROFIBUS现场总线故障诊断的一般方法及步骤
2011年 增刊要分为DP/FMS/PA图1 PROFIBUS行规FMS行规因为协议层较为繁琐，渐渐不能适应高速现场总线的需求，实际应用已经很少见到；目前应用最多的是DP和PA行规。
我们这里主要讨论的DP的网络。
PROFIBUS-DP使用两类站：（1）主站（DP-Master，有总线存取权）；（2）从站（DP- Slave，无总线存取权）。
PROFIBUS DP网络理论上最多可有32个主站整个网络中所有的物理站点数可达到127个。
主站之间用令牌传递，获得令牌的主站可以轮询从站。
络拓扑是线性总线，两端带终端电阻，允许一定的短截线（Drop cable）和分支（树）存在。
通讯介质网络距离、通讯站点数取决于信号特性，如两个站点之间采用屏蔽双绞线通讯，9.6kbps波特率时，1.2km可以不使用中继器进行连接（7）不同波特率下的电缆长度表２ 不同传输速度时的电缆长度波特率[bit/s]9.6k19.2k93.75k187.5k500k1500k3M~12M电缆长度（m）1200120012001000400200100（8）终端电阻器PROFIBUS电缆在每个网段的两端应该连接终端电阻。
（9）接地，屏蔽若使用屏蔽双绞电缆，则建议通过低阻抗（即低电感连接方式连接电缆两端的屏蔽和保护地图2 PROFIBUS线性拓扑结构如果网络中需要使用光纤作为通讯介质，则需要使用OLM代替RS485中继器进行网络扩展连接，此时，一般都是将网络连成环网的形式（见图3）。
图3 PROFIBUS光纤环网2.1.3 应用层应用层主要定义了PROFIBUS的数据类型，报文规范，网络管理等内容，对于PROFIBUS报文的了解，有助于对故障报文进行分析。
2.2 PROFIBUS网络常见故障在使用PROFIBUS过程中，常见故障现象有：（1）网络通讯一直不能建立；（2）网络通讯不稳定，有时出现某一个或某几个从站不能通讯；（3）某个电机或者变频器启动时，网络出现通因而找到导致通讯故障的真正原因网络诊断的步骤和方法我们发现：大多2011年 增刊行检测和评估针对评估表中的内容进行说明的同时如何进行（1）当工程师到达一个新的现场时图4 屏蔽层做接地处理处理方法：屏蔽在通讯中有着至关重要的作用，因为工业现场的电磁兼容环境比较恶劣，往往会对通讯造成较大的影响，因而通讯电缆要求有良好的屏蔽并做接地处理。
Profibus总线故障原因分析及诊断
的地址序号在多个主站间传递。
２ Ｐ ｒ ｏ ｆ ｉ ｂ ｕ ｓ 总线 故 障 因素 分 析
２ ． １ 终端 电阻设 置
Ｐ ｒ ｏ ｆ ｉ ｂ ｕ ｓ 终端电阻主要有两个 功能 ：防止 信号反射引 起通信出错 ；将 电流信号转换为电压信号 ，使 网络上的设
的人力和时间 ，因此有必要对 Ｐ ｒ ｏ ｉ ｆ ｂ ｕ ｓ 总线故 障的诊 断方
线控制权 ，可以向从站发送各种控制命令 ；对于多主站系
统 而 言 ，主站 间通 信 采用 令 牌方 式 进 行 ，即 只 有 得 到 令牌 的主 站在 一 个周 期 内具有 总 线 的控 制 权 ，令 牌 按 用 户设 定
的数据通信延伸到现场设备 的控制与检测。Ｐ ｒ ｏ ｆ ｉ ｂ ｕ ｓ 总线 在 日常应用 中会 出现很 多通信 故障 ，网络 拓扑结 构越 复 杂 ，故障隐蔽性就越强，在查找故障源时往往 会耗 费大量
鼎
释放屏蔽夹 用手或改锥压住屏蔽夹并向上拉
Ｐ ｒ ｏ ｆ ｉ ｂ ｕ ｓ 总 线 协议 以 开放 系统 互 联 网络 Ｏ Ｓ Ｉ ／ Ｉ Ｓ Ｏ 为参
考模型，使用了物理层、数据链路层 、用户层 ，而中间的 ３ ～７ 层没有使用。这种结构的优点是数据传输效率高、速
度 快 ，直 接数 据 链 路 映像 （ Ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ Ｄ ａ ｔ ａ Ｌ ｉ ｎ ｋ Ｍａ ｐ ｐ ｅ ｒ ） 提 供 第 二 层用 户 接 口 ，用 户接 口定 义 了用 户 可 以调 用 的 功 能 及 Ｄ Ｐ设 备 的行 为 特性 。
法 进 行 总结 。
１ Ｐ ｒ ｏ ｆ ｉ ｂ ｕ ｓ 总线 特 性 分 析
Ｐ ｒ ｏ ｆ ｉ ｂ ｕ ｓ 总 线 协 议 参 考 模 型如 图 １ 所 示 。Ｐ ｒ ｏ ｆ ｉ ｂ ｕ ｓ总 线 根 据应 用 场合 的不 同可 分 为 现 场 总线 报 文 （ Ｆ ＭＳ ） 、分 布 式 外 围设 备 （ Ｉ ） Ｐ ） 、过程 控 制 自动 化 （ Ｐ Ａ ） 。Ｄ Ｐ总 线 因 抗 干 扰 能 力强 、传输 速 度快 而 主 要用 于现 场 单元 级设 备 与分 布
PROFIBUS-DP介绍
2
一、PROFIBUS-DP简介
DP是Decentralized Periphery（分布式外部设备）的缩写。 PROFIBUS-DP（简称为DP)主要用于制造业自动化系统中单元 级和现场级通信。特别适合PLC与现场级分布式I/O设备之间的 快速循环效据交换。DP是PROFIBUS中应用最广的通信方式。
7
三、PROFIBUS-DP设备的分类
PROFIBUS-DP网络的硬件由主站、从站、网 络部件和网络组态与诊断工具组成。网络部 件包括通信电缆、总线连接器、中继器、耦 合器，以及用于连接串行通信、以太网、AS-i、 EIB等网络系统的网络连接器。
PROFIBUS-DP设备分为以下3种不同类型的 站：
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4.2、PLC的PROFIBUS通信处理器
S7-200的PROFIBUS通信处理器为EM277，在网络中只 能作从站。
S7-300的PROFIBUS通信处理器为CP342-5、CP343-5 和有光纤接口的CP 342-5 FO。
S7-400的PROFIBUS通信处理器为CP443-5基本型、CP 443-5扩展型、IM 467和IM467-FO。CP 443-5支持冗余 的总线拓扑结构。
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3.3、DP从站
DP从站是PROFIBUS网络上的被动节点，用于输入信息 的采集和输出信息的发送，DP从站只与它的DP主站交 换用户数据，向主站报告本地诊断中断和过程中断。典 型的从站设备是传感器、执行器和测量变送器。在DP通 信过程中，从站是被动的。
非智能型的分布式I/O没有程序存储和程序执行功能，通 信适配器或接口模块用来接收主站的指令，按主站指令 驱动I/O，并将I/O输入及故障诊断等信息返回给主站。
PROFIBUSDP网络系统故障诊断方法
PROFIBUSDP网络系统故障诊断方法PROFIBUS DP（Decentralized Peripherals）是一种常用的工业自动化领域的现场总线协议。
在工业自动化生产中，如果PROFIBUS DP网路系统出现故障，将会导致生产线停工，影响生产效率。
因此，及时准确地诊断故障并进行修复是非常重要的。
本文将介绍一些常用的PROFIBUS DP网络系统故障诊断方法。
首先，了解PROFIBUSDP网络的基本拓扑结构对于故障诊断非常重要。
PROFIBUSDP网络通常由主站和从站组成，主站负责向从站发送指令，从站根据指令完成相应的动作，并将结果返回给主站。
在一个典型的拓扑结构中，多个从站通过总线连接到一个主站上。
这些从站之间的连接是通过网络线缆实现的。
因此，在进行故障诊断时，首先要检查整个网络的连接情况，确保网络线缆的接触良好，没有松动或者断开的情况。
其次，使用专业的故障诊断工具进行实时监测和分析是非常重要的。
PROFIBUSDP网络故障诊断工具通常包括网络分析仪和网络诊断软件。
网络分析仪可以实时监测网络中的数据通信和信号传输情况，可以检测线缆连接质量、通信速率等参数。
网络诊断软件可以通过解析网络中的数据包，帮助诊断网络通信问题。
例如，当发现从站无法响应主站的指令时，可以使用网络诊断软件查看从站是否接收到了相关指令，并且分析从站的响应是否正常。
此外，了解PROFIBUSDP网络常见的故障现象和故障原因也是非常重要的。
常见的故障现象包括网络通信不稳定、从站无法响应指令、通信速率降低等。
常见的故障原因可能包括网络线缆接触不良、从站配置错误、网络中存在干扰信号等。
通过对故障现象和故障原因的了解，可以更快速地定位故障所在，并采取相应的解决方案。
最后，定期进行PROFIBUSDP网络的维护和保养也是非常必要的。
在维护和保养过程中，可以对网络线缆进行检查和维修，确保其质量良好。
同时，可以对网络中的从站进行检查，确保其配置正确，并且固件和软件版本与主站相匹配。
profibus总线常见故障
profibus总线常见故障总线故障主要是由以下原因引起的：1、网络接头不好使2、线路有破损3、中间网络接头开关位置不对4、电源干扰5、接头处进线出线搞反6、某一通讯模块损坏常见故障处理网络故障比一般的电气故障较难解决，因此引起的停机时间较长。
虽然它发生的频率较少，但是正因为这样，使设备人员忽略了对它的重视，也因此缺乏处理次类故障的经验。
一旦出现故障，常常摸不到头绪，延误开机时间。
用双绞线连接的电气网络结构较为简单，一般采用线形结构，用电缆把IM308-C直接与ET2OO连接，一旦发生通讯故障，IM308-C的BF红灯会亮或闪。
这时第一步应查看S5程序中的诊断信息，是哪几个站点出现了问题，然后根据图纸找出这些站点的现场位置，看这些ET200的故障灯有没有亮，是一块亮还是好几块一起亮。
如果只有一块亮，那么可以断定这块板子有问题，应及时更换；如果好几块一起亮，应查图纸找出最前面的一块，逐一检查更换，直到故障灯全部暗。
如果，在结束了这步工作，故障仍未排除，那么就要考虑网络的结构设置等问题了。
前面已经说过，PROFIBUS的网络配置是由COM PROFIBUS这个软件完成的。
必须确认没有人改过网络的配置，或者IM308-C的闪存卡MEMORY CAR坏了，造成网络不通，然后做出相应的对策，烧卡或是重新配置。
光纤网络的故障比较复杂。
如果IM308-C的BF灯亮，那么尽快查出连接到这块板子的OLM的各通道的灯是否有变化。
我们用的OLM有四个通道，第一是连接到IM308-C上的，如果这个灯变红，那么说明这路通道有问题，就要查是否双绞线或者连接器有故障。
第二通道一般不用。
第三，第四通道是通过光缆实现OLM之间的连接。
三、四通道的灯变红是说明这个通道的通讯出现问题，那么需要用专门的工具检测光缆是否断裂或者衰减过多，或者光缆的接头松动引起信号中断或是闪动。
因为冗余的结构注定了两个OLM之间的通讯有问题不会影响整个网络。
PROFIBUS—DP总线应用常见故障及分析
PROFIBUS—DP总线应用常见故障及分析作者：李海波付俊峰贾海军来源：《科学与财富》2017年第06期摘要：PROFIBUS是由德国西门子公司参与开发的国际化、开放式、不依赖设备开发商的现场总线协议标准，广泛应用于制造自动化、流程自动化和楼宇、交通等其他领域自动化，是目前世界上流行的几种现场总线中比较出色的一种。
在浮法生产线中，热端的熔窑、锡槽、退火窑以及冷端的切裁等设备都使用PROFIBUS总线。
我们对其网路组成进行学习和常见故障进行分析，对于缩短设备维修时间、减少通讯故障、提高玻璃产量有积极的作用。
关键词：PROFIBUS现场总线；PROFIBUS-DP；网络组成；终端电阻；排错思路PROFIBUS现场总线包括种三种协议类型：PROFIBUS-FMS 、PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA。
其中PROFIBUS-DP用于设备控制级和分散式IO的通讯，可以替代传统自动化系统中的24VDC或者0—20mA信号，具有速度快（最高12Mb/s）、铺设简单、调试周期短、成本低的优点，得到了广泛的使用。
用于现场层的高速数据传送，主站周期性地读取从站的输入信息并周期性地向从站发送信息。
除周期性用户数据传输外，PROFIBUS-DP还提供智能化设备所需的非周期性通信以进行组态、诊断和报警处理。
1、网络组成一个现场总线通讯系统必须由以下三部分构成：通信主站、连接线路、通信从站。
上述三者连接起来构成一个完整的系统，协调起来进行工作。
它们之间的连接方式有总线形、树形、环形、网形等。
在实际的工程应用中，总线形网络应用最多。
热端DCS系统的PROFIBUS-DP网络采用总线型结构：即在一条线上顺序连接多个设备，一个主站可以连接多条PROFIBUS-DP线路。
如下图所示：在系统组态上，上图采用一主多从的配置方式：s7 400为主站，ET200为从站，主站周期性的逐个访问从站，从站接受主站请求，将数据发送给主站，使用两端有终端电阻的总线拓扑。
PROFIBUS现场总线在DCS中的常见故障分析与诊断方法
PROFIBUS现场总线在DCS中的常见故障分析与诊断方法作者：翟婉波白焰来源：《中国科技纵横》2013年第20期【摘要】 PROFIBUS现场总线作为一种常见的现场总线技术已广泛应用于自动化领域。
由于自动化现场的应用环境复杂，PROFIBUS总线结合DCS应用时，PROFIBUS网络在使用中经常出现通讯不稳定的现象，影响DCS整体运行情况。
结合PROFIBUS现场总线的理论知识和DCS采集总线数据的方法，本文针对PROFIBUS现场总线与DCS无缝融合项目的常见故障给出一套诊断和排除方法。
同时也有助于预防并减少工程中的故障发生。
【关键词】 PROFIBUS DCS 故障诊断 ProfiTrace1 概述伴随着现场总线技术在工业控制领域的大规模应用，我国的工业自动化水平有了显著的提高。
而PROFIBUS做为现场总线的一种，以其传输速度快（9.6kbps～12Mbps）、数据安全性高（HD=4）、传输距离远（使用光纤最远可达1800km），且安装简易、使用方便、节省成本等特点，逐渐成为工控现场应用最广泛的一种现场总线。
DCS作为一种安全成熟可靠、结构灵活多样的控制系统已被工业控制领域广泛采纳。
如果能将两者融合使用，即保证控制系统的可靠性又获得丰富的设备信息，将给工业控制领域带来更多便利。
国电肇庆热电责任有限公司有#2台300MW的燃煤机组，使用北京国电智深控制技术有限公司EDPF-NT+DCS做全厂控制，超过80%的主要设备采用了PROFIBUS现场总线协议方式，是国电集团首个全厂级现场总线控制的火电项目，受到极大关注与重视。
在项目调试过程中遇到大量现场问题，值得结合PROFIBUS现场总线理论知识进一步归纳总结。
本文将结合肇庆热电DCS项目，针对PROFIBUS总线型DCS的故障诊断步骤和方法进行具体说明，希望对PROFIBUS总线在DCS中的调试和维护工作起到一定的指导作用。
2 系统介绍国电肇庆大旺热电联产（2×300MW级）工程DCS控制系统使用了北京国电智深技术有限公司的EDPF-NT+系统。
profibus现场总线故障诊断与排除
五、故障案例分析
3、故障现象：气流干燥机预热与生产过程中,会出现因为PA站点掉站而引起设备停 机，造成生产中断。根据程序监控，在开始预热时松散蒸汽薄膜阀定位器瞬时掉线 数次，其它站点（不固定）偶尔瞬时掉线。前期已更换干燥机PA子站箱内所有接 头及连线。
原因分析：PA电缆、接头、干扰及松散蒸汽薄膜阀定位器均可能产生以上问题
3、通讯介质及接口
硬件构成
一种理想的PROFIBUS现场总线的故障诊断方法
Ｐ Ｆ ＢＵＳ ｆｕ ｔｄ ａ ｎ ｓ ｔ ｏ ． ｉ ｈ ｓ ｍｅｈ ｄ ＲＯ Ｉ ａ ｌ ｉｇ ｏ ｉ ｍｅｈ ｄ Ｗ ｔ ｔ ｉ ｓ ｈ ｔ ｏ ，Ｒｅ ｄ ｎ ｎ ｎ ｌｚｎ ｉ ｇ ｏ ｔ ａ ａ ｅ ｄ ｎ ａ ｌ ｍｅ ｓ ｇ ｏ ａ ｉ ｇ ａ ｄ ａ ａｙ ｉ ｇ ｄ ａ ｎ ｓｉ ｄ ｔ ，ｓ ｎ ｉ ｇ ｆｕ ｔ ｃ ｓ ａ ｅ ｔ
Ｚ ＨｏＮＧ ｉ ｎ Ｚｈ ｗａ
（ｅａｔ ｎ ｆｎｏｍ ｔ ｎＥ ｇｎｅｉｇ Ｍｉｎａ ｇＶ ｃｔ ｎ ｌ ｎ ｅｈ ｉ ｌ ｏ ｅｅ Ｍｉｎａ ｇ ６ １０ ，ｈｎ ） Ｄ ｐｒ ｍｅｔ ｆｒ ａｉ ｎ ｉｅｒ ， ａｙｎ ｏａｏ ａ ａ ｄＴ ｃ ｎ ａ Ｃ ｌ ｇ， ａｙｎ ２ ０ ０ Ｃ ｉａ ｏＩ ｏ ｎ ｉ ｃ ｌ
Ｐ Ｏ Ｉ Ｕ 是 当前 应 用 最 广 的现 场 总 线 ， Ｒ ＦＢ Ｓ 已投 入 运
数据 的数 据结构 和诊断数 据各基 本单元 的具 体意 义 ，
与 从 站 的 型 号 、 货 号 、 成 从 站 的模 块 数 量 和 是 否 用 订 组
行 的节点 数达２ ０ 多万点。故障诊断是通信 网络运 行 ００
第２ ８卷 第 ２期
２ ２年 ２月 ０１
科 技 通 报
ＢＵＬＬ ＥＴＩ ＯＦ ＳＣＩ Ｎ ＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖ０ ． Ｎｏ２ １２８ ． Ｆｅ ． ２０１ ｂ ２
一
种理想 的Ｐ Ｏ ＩＵ 现场 总线 的故 障诊 断方法 Ｒ ＦＢ Ｓ
钟 志 万
（ 阳职 业 技 术 学 院 绵 信 息工 程 系 ， 四川 绵 阳 ６ １０ ） ２ ００
的。
１ 现 有 故 障诊 断和 显 示 方 法存 在 的 问题
梗线PROFIBUS-DP网络故障的分析与解决
梗线PROFIBUS-DP网络故障的分析与解决发布时间：2022-11-27T05:55:39.626Z 来源：《中国科技信息》2022年8月第15期作者：唐光雄裴诚李勇[导读] 什邡卷烟厂制丝梗线经常出现现场总线站点掉网，设备闪停，这表明了PROFIBUS-DP总线不稳定，唐光雄裴诚李勇四川中烟工业有限责任公司什邡卷烟厂四川，什邡 618400摘要：什邡卷烟厂制丝梗线经常出现现场总线站点掉网，设备闪停，这表明了PROFIBUS-DP总线不稳定，特别出现大范围内掉站的时候查找问题困难、耗时长，严重影响了生产运行、设备稳定运转率和产品质量。
通过分析查找问题原因，我们列出了几条解决方案。
关键词：PROFIBUS-DP、总线故障、原因分析、解决方案一、PROFIBUS-DP现场总线简介PROFIBUS-DP是一种高速、低成本通信，专门用于设备级控制系统与分散式I/O的通信网络。
使用PROFIBUS-DP总线网络，可以简化大量的布线并且能与不同的控制系统连接，适合先进控制的网络化和系统化要求。
/图1-1-1 传统接线方式和PROFIBUS-DP总线系统接线方式的比较Profibus-DP网线采用实心屏蔽双绞线电缆，两芯绞和成对，芯线红绿二色，铝箔和加密裸金属丝编制层，屏蔽效果更好，段的两端各有一个终端电阻，紫色PVC外护套。
工作温度在-40℃到75℃之间，特性阻抗为150+/-15,具有良好的信号传输性能。
符合VDE0472标准。
单线传输最远距离1000m，加中继器可延长至10000m。
二、制丝梗线PROFIBUS-DP总线通讯现状什邡卷烟厂制丝车间梗线经常出现生产现场总线站点掉网，导致设备闪停，严重情况下出现同一条PROFIBUS-DP网络下的所有站点都报错，这表明了PROFIBUS-DP网络运行极不稳定，特别出现大面积站点报错时查找问题困难、耗时长，严重影响了生产运行。
三、PROFIBUS-DP总线通讯故障原因分析什邡卷烟厂制丝车间梗线控制系统，采用西门子S7-400PLC作为主站，使用PROFIBUS-DP总线使控制系统与生产现场各站点I/O或者其他控制系统连接。
Profibus出现通信闪断故障怎么办？老师傅总结的这套方案很有用
1序言Profibus-DP网络是一种广泛应用于自动化系统监控层和底层数据通信与控制的现场总线技术，是自动化技术发展的代表性控制网络，但在实际运行过程中经常出现通信中断。
如果是单独地出现从站掉站的情况，相对比较容易处理，一旦出现Profibus-DP网络通信闪断现象，由于是非单个原因造成的闪断,因此故障极其不易排查，成为一直困扰此领域的难题。
总结现有的处理方法，结合笔者多年的现场经验，并以现场中宽体生产线为例提出了一种可以快速解决闪断故障并置找干扰源或者故障点的方法。
下面详细阐述排查过程，并提出解决方案。
2分析现场梳理现场拓扑网络，通过软件查现场网络拓扑图可以看出，现场网络采用Profibus-DP网络：总线结构、波特率93.75kB∕s0确定各站点间总线长度,查看电气原理图，发现Profibus-DP网络分为两路，一路站点地址为：CPU→5号站点-19号站点-26号站点TlO号站点-6号站点-25号站点-9号站点-27号站点，27号站点为终端，总线长度71m;另一路站点地址为：P1.CTHM1-8号站点一13号站点T12号站点T16号站点T15号站点-4号站点T14号站点→24号站点-17号站点-18号站点-3号站点-7号站点-21号站点-22号站点-11号站点，11号站点为终端，总线长度151m。
总线长度还可以借助ProfiTrace（波特率≥500kB∕s）实现网络拓扑诊断，其中26号、27号站点为机器人站；12~19号、21号、22号和25号站点为SMC站点，通信及电源接头为M12,通信模块为EX260-SP1;HMI为西门子MP277触摸屏，站点地址为30号站点，波特率93.75kB∕s;CPU为315-2DP,型号315-2AH14-0AB0;其余站点为西门子ET200站点，型号6ES7153-1AA03-0XB0,通信接头为6ES7972-0BB52-0XAO,刀片压接接线。
现场通信总线长度约222m,总站点数量为25个，当Profibus从站数量＞32个时，需要加入RS485中继器。
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PROFIBUS现场总线控制设计及故障诊断
摘要：PROFIBUS现场总线是一种实时控制的工业网络系统，基于模块化的结构
设计使得PROFIBUS现场总线能够连接多种类型的控制器和工业流程。
本文主要
介绍了PROFIBUS现场总线的基本原理和基于PROFIBUS现场总线的故障诊断方法，为PROFIBUS现场总线的在故障诊断方面的应用提供了思路。
关键词：PROFIBUS现场总线；故障诊断；控制系统
1.绪论
现场总线是一种用于实时分布式控制的工业网络系统。
这是一种连接制造工
厂中仪器的方法。
现场总线适用于网络结构，通常允许链形，星形，环形，分支
和树形网络拓扑结构。
PROFIBUS中最早提出的是PROFIBUS FMS（FMS代表Field bus Message Specification），是一个复杂的通信协议，为要求严苛的通信任务所
设计，适用在车间级通用性通信任务。
后来在1993年提出了架构较简单，速度
也提升许多的PROFIBUS DP（DP代表Decentralized Peripherals）。
PROFIBUS FMS
是用在PROFIBUS主站之间的非确定性通信。
PROFIBUS DP主要是用在PROFIBUS
主站和其远程从站之间的确定性通信，但仍允许主站及主站之间的通信。
目前的PROFIBUS可分为二种，分别是大多数人使用的PROFIBUS DP和用在过程控制的PROFIBUS PA：PROFIBUS DP（分布式周边，Decentralized Peripherals）用在工厂自
动化的应用中，可以由中央控制器控制许多的感测器及致动器，也可以利用标准
或选用的诊断机能得知各模块的状态。
PROFIBUS PA（过程自动化，Process Automation）应用在过程自动化系统中，由过程控制系统监控量测设备控制，是
本质安全的通信协议，可适用于防爆区域（工业防爆危险区分类中的Ex-zone 0及Ex-zone 1）。
其物理层（缆线）匹配IEC 61158-2，允许由通信缆线提供电源给现
场设备，即使在有故障时也可限制电流量，避免可能导致的爆炸。
2. PROFIBUS现场总线控制基本原理
PROFIBUS是一种智能的现场总线技术。
系统上的设备连接到中心线。
连接后，这些设备可以以有效的方式传递信息，但可以超越自动化消息。
PROFIBUS
设备还可以参与自诊断和连接诊断。
以前，计算机使用RS-232（串行连接）连接，只有两个设备可以通信。
这将等同于当前使用的4-20 mA通信方案，该方案要求
每个设备在控制器级别具有其自己的通信点，而现场总线相当于当前LAN类型连接，其仅需要一个通信点在控制器级别，允许同时连接多个（数百个）模拟和数
字点。
这减少了所需电缆的长度和所需的电缆数量。
此外，由于通过现场总线通
信的设备需要微处理器，因此通常由同一设备提供多个点。
一些现场总线设备现
在支持控制方案，例如设备侧的PID控制，而不是强制控制器进行处理。
在最基
本的层面上，PROFIBUS的快速普及受益于其OSI层和基本拓扑的设计。
PROFIBUS网络使用OSI网络模型的三个独立层。
首先，PROFIBUS描述了应用层。
有多个版本的PROFIBUS可以在应用层处理不同类型的消息传递。
PROFIBUS
支持的一些消息类型包括循环和非循环数据交换，诊断，报警处理和同步消息传递。
PROFIBUS不定义第3到第6层。
但是，它定义了数据链路和物理层，第一
层和第二层。
数据链路层通过现场总线数据链路或FDL完成。
FDL系统结合了两
种常见方案，即主从方法和令牌传递。
在主从网络中，主设备（通常是控制器）
向从设备，传感器和执行器发送请求。
从设备相应地作出反应。
PROFIBUS还包
括令牌传递，一种在节点之间传递“令牌”信号的系统。
只有具有令牌的节点才能
进行通信。
最后，PROFIBUS定义了一个物理层，但它为灵活性留下了空间。
PROFIBUS系统可以有三种类型的介质。
第一种是标准的双绞线布线系统，在这种情况下是RS485。
还有两种更先进的系统。
现在，PROFIBUS系统可以在更合适的
情况下使用光纤传输进行操作。
在化学环境易发生爆炸的情况下，还可以使用名
为Manchester Bus Power或MBP的安全增强系统。
3.基于PROFIBUS总线的实时控制系统设计
凭借其模块化设计，PROFIBUS在世界市场上取得了领先地位。
通信协议可以
与大量特定于应用程序的，相互兼容的技术模块（传输技术，应用程序简档，集
成技术）组合。
这确保了在大范围应用中的完全连续性。
通过这种“模块化系统”（图1），可以涵盖制造和过程工业中自动化技术的所有应用，包括安全相关任务。
模块化系统的核心是用于中央可编程控制器和分布式现场设备之间通信的相
同通信协议PROFIBUS DP（分散式外围设备）。
根据应用的不同，可提供各种替
代方案用于数据传输：RS485传输技术旨在用于制造业以及一般过程工业中的无
爆炸应用。
RS485-IS（本质安全，本质安全）目前涵盖防爆领域。
MBP（曼彻斯
特编码总线供电）或MBP-IS传输技术专门针对过程工业，除了数据传输之外还
可以为设备供电。
此外，可以使用各种光传输技术。
为了在用户级别的现场设备
之间进行统一的数据交换，为PROFIBUS指定了应用程序配置文件。
模块化系统通过组合适当的组件，可以通过专门设计的为不同的应用提供最
佳地解决方案。
例如制造业，过程自动化，驱动技术或安全相关系统的解决方案。
只有通信协议对所有解决方案都是相同的，并确保已经提到的高度PROFIBUS一
致性。
用户可以通过集成到所有生产链应用程序中的PROFIBUS解决方案来避免
此类解决方案。
4.基于PROFIBUS总线的故障诊断
故障诊断主要有三类：1.通过DCS组态或硬件组态诊断。
利用DCS组态，对
整条链路上的相关设备信息进行查看，分析出大致的故障点，然后就地排查，确
定故障点，在做好整条链路设备的相关安全措施后，进行故障处理；对于可编程
逻辑控制器系统的总线设备，通过硬件组态，在线查看模件信息判断故障点位置。
2. 通过总线上各设备故障指示灯诊断观察。
从站上IM153-2模块、DP/PA 耦合器
或Y-LINK耦合器、光电转换器的指示灯，在发生故障时根据点亮指示灯的颜色和
闪烁状态判断故障类型及故障区域。
3. 通过PROFIBUS分析工具及软件诊断利用PROFIBUS分析工具与已安装软件的笔记本电脑连接，对总线链路进行检测及故障诊断。
该连接具有超强数据统计分析及高速数字示波器等功能，可以检测终端电
阻设置、总线地址设置、总线链路长度、通信质量等，为故障诊断定位提供依据，但是有时在连接设备时，需要更换接头，从而使链路中断，这也限制了其在线运
行时的使用。
5.总结
PROFIBUS现场总线是一种优秀的工业网络系统，广泛应用于工业自动化设计
领域。
基于PROFIBUS现场总线的故障诊断系统能够有效提高故障诊断效率。
参考文献
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备,2018(06):394-398.
[2]潘银涛,王春辉.Profibus现场总线技术在火电厂的应用[J].河北电力技
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[3]陶丁,李彦文,赵涵,刘晖.一种Profibus现场总线故障诊断系统的设计与实现[J].河北电力技术,2018,37(04):22-26.
作者简介
郭兴杰，性别:男，出生年月:1974年3月，籍贯:安徽阜阳，学历:本科，现职称:助理工程师工作。