PROFIBUS Handbuch

Kontrolle der Signalform

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Kontrolle der Signalform

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Ein handelsübliches Oszilloskop mit mindestens 100 Mhz Bandbreite und zwei Kanälen und einem zusätzlichen Triggereingang kann für die Signalanalyse verwendet werden. Das Problem ist der Trigger für die Signaldarstellung. Einzelne Hersteller haben auf dem D-Sub Stecker noch das optionale Signal für den Repeater herausgeführt. Damit kann das Oszilloskop getriggert werden.

Moderne Busanalyser haben eine Scopefunktion eingebaut. Dabei wird die vorhandene Telegrammanalyse als Trigger verwendet, d.h. ich kann einfach wie in Bild 69 die Adresse des darzustellenden Signals auswählen.

Bild 69: Auswahl der Quelle mit Klick auf die Station am Beispiel von ProfiTrace

Bild 69: Auswahl der Quelle mit Klick auf die Station am Beispiel von ProfiTrace

 

Bild 70: Signalanalyse am Bsp von PROFIBUS Tester 3 (Softing)

Bild 70: Signalanalyse am Bsp von PROFIBUS Tester 3 (Softing)

Bei der Signalform sind zwei Kriterien interessant: Der Mittelwert der Differenzspannung A-B und die minimale Differenzspannung A-B die im Bereich zwischen 20 und 80% der Dauer eines Bit eingehalten werden kann (Bild 71).

Bild 71: Kriterien für die Signalgüte

Bild 71: Kriterien für die Signalgüte

Für eine schnelle Übersicht stellen die meisten Busmonitore heute einen Balkendarstellung zur Verfügung. Dabei haben diese Balken nicht bei allen Busmonitoren dieselbe Bedeutung. In Bild 72 als Beispiel eine Darstellung von ProfiTrace mit akzeptablen Signalpegel und in Bild 73 mit zu kleinen, fehlerhaften minimaler Differenzspannung (hier als Diff. stabile Spannung bezeichnet).

Bild 72: Gute Pegel

Bild 72: Gute Pegel

Bild 73: Mangelhafte Pegel

Bild 73: Mangelhafte Pegel

Bild 74: Beispiel mit Qualität an Stelle der Pegel

Bild 74: Beispiel mit Qualität an Stelle der Pegel

Wenn die Pegel als mangelhaft beurteilt werden, gibt vielleicht der Signalverlauf weitere Hinweise auf eine Fehlerursache.

In dem Beispiel in Bild 75 deutet diese Signalform auf einen fehlenden Busabschluss hin, während im Bild 76 offensichtlich der grüne Leiter - also der Leiter Minus A - sehr kleine Pegel ausweist, was die Ursache in einem Massenschluss haben könnte. Bitte beachten Sie dass bei diesem Beispiel nur ein Gerät eine Störung zeigt und die anderen Teilnehmer trotz diesem Massenschluss immer noch kommunizieren können. Der PROFIBUS ist sehr Robust gegen solche Störungen.

Bild 75: Fehlender Busabschluss

Bild 75: Fehlender Busabschluss

Bild 76: Mangelhafte Pegel auf dem "grünen" Leiter

Bild 76: Mangelhafte Pegel auf dem "grünen" Leiter

Oftmals ist die Frage wo auf dem Kabel der Defekt oder Fehler zu finden ist. Dazu müssen wir den Messpunkt an einem Ende des Segments wählen und können nun so wie auf Bild 77 dargestellt die Distanz zur Störung ablesen. Der ProfiTrace in diesem Beispiel gibt die Distanz direkt in Meter (63.3m) an.

Bild 77: Distanzmessung mit einer Scope-Funtion

Bild 77: Distanzmessung mit einer Scope-Funtion

Die Busanalyser können diese Signale auch automatisch auswerten und bestimmen daraus die Topologie, d.h. die Reihenfolge und Distanz zwischen den Teilnehmern auf dem Buskabel. Diese Erkennung der Topologie funktioniert in der Praxis nur bei guter Signalqualität zufriedenstellend.

Bild 78: Bestimmung der Topologie

Bild 78: Bestimmung der Topologie