威达蓄电池6-FN-24 深度解密！PROFIBUS十大常见错误有哪些？

尽管工业以太网日益流行，PROFIBUS 在新的安装项目中仍占据重要地位，体现了其在行业中不可替代的地位。

因此，PROFIBUS 依然是首选的现场总线通信解决方案。迄今已有超过 6500 万台设备采用 PROFIBUS 技术，这一数字足以说明它不会很快从市场中消失。

然而，PROFIBUS 的成熟并不意味着解决问题的过程变得简单。很多专业人士可能更熟悉其他工业网络，或者在运行多种协议的工作站中，忙于处理各种任务，难以找到时间指导团队减少 PROFIBUS 的停机时间。这是业界共同面临的一个挑战。

为了应对这一挑战，Anybus 网络诊断团队凭借多年的行业经验，编制了一份全面的指南。这份指南专注于 PROFIBUS 现场技术人员常犯的错误，并融合了各种实用的知识和技巧。这份指南不仅提供了快速可行的解决方案，还能长期帮助您节省费用，从而更好地掌握 PROFIBUS，减少停机时间，有效控制网络系统。

错误 1：未储备必要的备件

ProfiHub—PROFIBUS 网络拓扑优化

为意外停机做好准备

PROFIBUS 网络可能经常遇到硬件问题。实际上，硬件故障是导致网络通信问题的主要原因之一。因此，为意外情况做好准备至关重要，请确保始终保持充足的基本备件库存，包括但不限于：

• 连接器
• 电缆
• 终端器
• 集线器
• 中继器
• 器件

即使是最可靠的供应商，也不要依赖他们能够快速提供备件。因为备货时间可能会突然延长，尤其是在自然灾害或经济衰退等特殊情况下。

保护整个链路

如果您使用的是线性菊花链拓扑结构，则准备好备件尤为重要。这种配置在 PROFIBUS DP 中最常见，但在 PROFIBUS PA 网络中也可以找到，可以说是一种故障敏感网络。换言之，当菊花链的其中一部分发生故障时，整个链路都将出现故障。

快速故障排除

您还应该准备一个或多个故障排除工具作为备用，以诊断任何连接问题。对于网络技术人员而言，拥有一台专门评估工业网络健康状况并及时发现故障的设备是必不可少的。

故障排除工具有哪些？

市场上有许多便捷的故障排除工具，但您至少应该配备以下几种：

• PROFIBUS 诊断工具
• 示波器
• 网络映射工具
• 具有 2 类主机功能的设备

及时排除网络故障，可以最大限度地减少甚至避免停机。您会发现，相比于网络停机，故障排除工具和充足的备件库存将更具成本效益。

真实案例

某仓库的 PROFIBUS 网络出现了故障，导致系统频繁崩溃。工程师最终确定问题出在一个损坏的中继器上。

幸运的是，这位工程师一直习惯在车上携带备件。他迅速跑到车上取来一个替换用的中继器，并及时更换了损坏的那个。

这次及时的处理非常关键，因为通常从供应商那里获取替换件需要大约 12 小时的时间。

考虑到该仓库的停机成本高达 3500 欧元/小时，他的迅速行动为公司节省了大约 42000 欧元。

错误 2：柔性电缆搭配使用快速连接器

工业4.0时代的柔性电缆趋势

随着工业 4.0 的发展，柔性电缆在自动化制造和工艺环境中的使用日益增加。自动化应用（如机器人或输送机）中的持续运动会对非柔性电缆造成极大压力，因为非柔性电缆无法承受重复运动或持续弯曲。在将主电源传输到这些自动化应用时，柔性电缆成为理想选择。但问题是，连接器怎么办？

柔性电缆与快速连接器

DB9 连接器是 PROFIBUS 网络中最广泛使用和最常见的快速连接器之一，尤其在 IP20 环境中。这款快速连接器作为所有 D-超小型连接器中尺寸最小的，非常适合高速传输。但切记不要将此类快速连接器或其他快速连接器与柔性电缆混合使用。

快速连接器的局限性

快速连接器的问题在于其外壳含有绝缘位移刀片，这些刀片可能会刺穿或割断柔性电缆中的铜线。损坏的绞线可能导致过热、电线脱落，最终引发网络故障。因此，如果您的网络中使用了柔性电缆，请确保选择压接型连接器而非快速连接器。

正确匹配电缆和连接器

压接型连接器的优点在于它们不会破坏或割断柔性电缆中的细铜线。市场上有多种连接器可供选择，包括带笼夹和螺丝端子的 DB9 连接器。您的选择很大程度上取决于电缆是扁平型还是圆形型，所以首先应当检查电缆的规格。

不使用柔性电缆的话……

您是否更倾向于更换电缆而非连接器？也许您的应用场景并不强制要求使用柔性电缆。在这种情况下，可以考虑将电缆更换为与快速连接器兼容的类型。

真实案例

一家食品行业公司的网络虽然设计合理且安装正确，却频繁遭遇停机问题。

在现场使用移动监控工具进行故障排查时，一位工程师发现问题可能与连接器有关。最终证明，该公司使用了配有柔性电缆的快速连接连接器。

当公司将快速连接器更换为压接型连接器后，便没有再遇到任何停机问题。

错误 3：未使用正确的工具装配电缆

省小钱只会吃大亏

您可能不知道，90% 的 PROFIBUS 故障发生在设计和安装阶段，主要原因就是连接不良。这个现象值得深思。到底是什么导致了如此多的连接问题？其中一个原因可能是：钱省在了不该省的地方。

明智之选——专用剥线工具

有一种常见说法：总是应该使用正确的工具来完成工作。这一点在安装 PROFIBUS 电缆时尤其适用。正确的工具就是专门的 PROFIBUS 电缆剥线工具。这种工具价格实惠，非常适合在准备连接器时剥离 PROFIBUS 电缆。

高效精确是关键

与通用电缆剥线钳相比，PROFIBUS 剥线工具能更加高效地完成工作，因为它们是专为 PROFIBUS 电缆设计的。这也是为什么许多制造商会在他们的布线解决方案中提供这样的剥线工具。使用这款工具，您可以精确地确定剥线长度，并干净、锋利地剥离外层，确保屏蔽层、箔片和电线的完整无损。

小投资，大效益

当然，有些现场技术人员可能会选择忽略这个合理的建议。但如果您想提高工作效率，确保每次都能精准剥线，避免因不良连接引发的问题，那么这样的小投资绝对值得。

真实案例

一位工程师受邀前往一个新的 PROFIBUS 安装现场，现场的系统无法正常工作。

在进行了一些初步的故障排除之后，他发现安装人员并未使用剥线工具来处理五根电缆，也没有正确连接到相应的连接器。

原因是什么？他不愿意花费 150 欧元购买他认为不必要的工具。

不幸的是，这一节省成本的决定最终被证明是错误的。因为工程师的上门服务费用高达 1500 欧元。这真是一笔不小的开销！

错误 4：未在总线的每个网段上安装带有编程接口的连接器

预防停机

要维持一个健康且强大的 PROFIBUS 网络，对物理层进行分析是关键。但如果缺少可用的测量点，应该怎么办呢？这是支持工程师常常面临的问题。当工程师抵达现场时，他们通常需要进行计划外的停工，或者等待计划中的生产中断。无论是哪种情况，缺乏测量点都会导致公司时间和资金的浪费。

简便的解决方案

幸运的是，防止这种问题相对简单。只需安装带有编程接口的连接器，即可在每个总线网段上创建一个额外的测量点。这样，您就可以在不中断生产或干扰网络的情况下插入测量工具（例如 ProfiTrace）

无干扰网络测量

测量工具对现场技术人员极其重要。他们可以在不干扰网络的情况下识别典型的 PROFIBUS 故障，如：

• 噪音
• 反射
• 电压下降
• 终端问题
• 电线损坏
• 配置故障

然后，可以将测量结果导出到详细报告中，进行进一步的分析。

真实案例

PROFIBUS 安装指南建议在网络的起点、中点和终点设置三个测量点。

但为了实现更详细、更准确的诊断，可以在每个网段或每个中继器后面安装一个测量点。

只需增加几个额外的带有编程接口的连接器和一个故障排除工具，就能有效预防意外停机，并减少故障排查所需的时间。

错误 5：没有精确的网络图纸

PROFIBUS 典型网络示意图

故障排查的关键是什么？

在 PROFIBUS 网络中，有些故障可以通过具体位置和测量工具来快速定位。但许多公司因为没有详细的网络图来描述节点和设备的布局及其相互连接方式，缺乏这一关键信息，使得原本简单的任务变得复杂。

要从何下手？

PROFIBUS 网络的配置方式多种多样，并且随着网络扩展，配置变得越来越复杂。没有准确的网络图纸，很难确定网络中出现问题的具体部位。这意味着您可能不清楚应从何处接入测量工具，也就无从着手开始故障排除。

拓扑扫描帮帮忙

规划网络的最佳且最简单的方法是请专业的 PROFIBUS 工程师为您进行规划。这些工程师可以使用诸如 ProfiTrace 之类的工具进行拓扑扫描，并利用示波器功能来建立准确的网络图。这将帮助识别所有节点、设备和连接，包括它们的类型和位置。

ProfiTrace — 便携式PROFIBUS分析套件

为网络绘制一张精准地图

您可以自己执行拓扑扫描，但这需要对映射工具有足够的了解。如果您在这方面不够自信，最好寻求专家的帮助。专家通常会在网络认证服务中提供网络映射。通过获取准确描述网络配置的详细拓扑图，您或您的支持工程师可以迅速识别网络故障，从而为公司节省大量的时间和成本。

真实案例

支持工程师常遇到的一个情况是，他们需要在客户现场花费整整一天的时间来绘制网络图和寻找测量点，然后才能开始工作，而有时实际解决问题只需要几分钟。

终端问题就是一个典型例子，如果知道具体位置，连接测量工具后，通常只需要一两分钟就能找到问题所在。

然而，由于缺乏精确的网络图纸，工程师和公司往往在寻找 IP 地址等问题上浪费宝贵时间。

关于我们

HMS 在全球主要国家拥有分支机构，在中国我们有专业的销售和服务团队。在北京和苏州办公室，我们拥有多名对工业网络协议和实施非常有经验的工程师，可以为广大工业用户提供更加完善的服务。