BT200 PROFIBUS 总线物理测试工具介绍 BT200 Physical Bus Test Device introduction for PROFIBUS Getting-started Edition (2009 年 07 月 )
摘要本文主要讲解了 PROFIBUS 总线测试工具 BT200 的使用方法, 常用的测试模式以及使用中应当注意的特殊事项 关键词 BT200,PROFIBUS, 物理测试, 总线电缆, 测试模式 Key Words BT200,PROFIBUS,physical test,bus cable,test mode IA&DT Service & Support Page 2-19
目 录 1.BT200 功能简介...4 1.1 BT200 使用目的... 4 1.2 BT200 的操作和显示部件... 5 2. BT200 测试准备...5 3.BT200 常用模式介绍...6 3.1 常规模式 :... 6 3.2 特殊模式... 9 3.2.1 测试站的 RS485 接口 :... 9 3.2.2 分支测试... 10 3.2.3 执行距离测量... 11 3.2.4 执行反射测试... 12 4. 几种常见的测试情况...13 4.1 测试完整的 PROFIBUS DP... 13 4.2 连接站点时的布线测试... 13 4.3 通过中继器的编程端口测量网段的布线... 15 4.4 在中继器以后的位置测试网段的布线 ( 有终端站点 )... 16 5.BT200 设备维护...16 5.1 电池充电状态... 16 5.2 自检... 16 6. 常规备件信息...18 IA&DT Service & Support Page 3-19
1.BT200 功能简介 1.1 BT200 使用目的利用 RS485 电气总线电缆,BT200( 图 1) 提供用于 PROFIBUS DP 系统的诊断选项, 而且无需额外的测量工具 ( 例如电脑, 示波器 ) 图 1 BT200 的主要测试功能 : 测试 PROFIBUS 电缆 电缆断线 / 屏蔽故障 电缆之间或者电缆和屏蔽层之间短路 在数据电缆断线或短路情况下的故障定位 导致故障的反射的检测 电缆更换 已安装电缆的长度 检查从站的可访问性 可访问从站的列表 单个从站的特定寻址 IA&DT Service & Support Page 4-19
检查主站和从站的 RS485 接口 显示 PROFIBUS DP 的站地址以上功能在安装阶段的实现, 甚至不需要相关人员掌握专业的 PROFIBUS 知识就可以快速简单的检测到安装错误, 即使 PROFIBUS DP 上没有主站, 也能列出连接到安装总线上的所有从站, 这样就可以预先测试单个总线网段的运行能力, 减少调试时间 1.2 BT200 的操作和显示部件 ( 图 2) 1) PROFIBUS DP 连接口 2) 显示界面 3) 开关机按钮 4) 充电电缆连接口 5) 测试按钮 ( 开始测试 ) 6) 箭头指示按钮 7) 确认按钮 8) 退出按钮 9) 充电触点 图 2 2. BT200 测试准备 在进行初始化调试前, 首先需要检查产品包装,BT200 的订货号为 :6ES7181-0AA01-0AA0, 内含有 : a 1 个 BT200 b 1 块电池 IA&DT Service & Support Page 5-19
c 1 个测试插头连接器 ( 接线测试 ) d 1 根测试电缆 ( 站点测试 ) e 用户使用向导 同时建议打开电池安装槽检查电池是否安装到位, 如需要, 可用充电器充电, 大约需 4 小时左右 注意 : 电池随产品包装提供, 但充电器需要单独订购! 电池充电期间无法使用 BT200 测试功能! 3.BT200 常用模式介绍通常情况下,BT200 通过 ON/OFF 键开关机, 开机时必须长按下此键, 直到看到显示屏上出现响应 几种常见显示状态 : 待机 : 开机后此画面大约显示 2 秒左右 ( 图 3) 电池 : 然后电池充电指示器显示大约 2 秒 ( 图 4) 状态 : 电池充电指示器关闭后,BT200 就切换到正常模式, 并且显示布线测试的开始窗口 ( 图 5) 在正常模式下, 只能执行布线测试 当 BT200 在日志模式下, 在每次测试完成后都会有一个新画面出现 ( 图 6) 图 3 图 4 图 5 图 6 节电 : 如果在 3 分钟以内, 没有使能任何按键, 而且没有执行任何测量,BT200 会自动关机 3.1 常规模式 : 电缆布线测试 A 测量原则 : 测试是在 BT200 和测试插头之间的总线网段完成的, 在安装阶段, 可以测试插头之间的路径 ( 图 7), IA&DT Service & Support Page 6-19
图 7 测试插头始终连接到总线网段的一端 此时还可以检测到测试路径外部的短路 总线网段的起始端和末端必须连接一个终端电阻 B 测试步骤 : a. 确认没有站点连接到总线电缆 ; b. 测试插头必须连接到要测试的总线电缆的一端 ; c. 测试插头末端上的终端电阻或者 BT200 的连接点上的终端电阻至少有一端激活 ; d. 按下 Test 按钮来启动测试 e. 如果测试正常进行, 会显示如下两个界面中的一个 : 图 8 只有一端激活终端电阻 ( 安装尚未完成 ) 图 9 两个终端电阻都以激活 ( 安装全部完成 ) 按下 OK 键确认测试结束, 可以重新启动一个新的测试 或者可以在任何时刻按下 ESC 键来终止测试 C 测试过程中的错误显示 : a. 站点测试 : 请检查是否所有的连接器都已经从站点上移开 ( 不能带站测量 ), 或者请检查所有站点是否都已确认断电 ( 图 10); 图 10 IA&DT Service & Support Page 7-19
b. 交换线芯 : 在相应的连接器中交换线芯, 每次连接一个新的 PROFIBUS 连接器时, 都必须执行一 次布线测试, 否则就不能检测到偶数个交换线芯 ( 图 11) 图 11 c. 短路 : 定位并纠正短路, 发生短路的原因通常是, 在插头中没有正确的连接屏蔽层 ( 图 12) 图 12 d. 没有终端电阻或超过两个终端电阻 : 在总线网段的起始端或末端分别插入一个终端电阻 ( 至少一 端被激活 ), 除这两个终端电阻之外, 请移除或禁止所有总线网段上的其他终端电阻 ( 图 13, 14) 图 13 使用箭头左右移动, 在总线网段的起始端和末端分别激活一个终端电阻 图 14 除了总线网段的起始端和末端上的两个终端电阻之外, 移除或禁止所有其他终端电阻 e. 如果多根芯线或至少一根芯线与屏蔽层断开或未连接, 那么 BT200 不能确定故障的确切位置 IA&DT Service & Support Page 8-19
图 15 如果要保证对断开的屏蔽层的正确测量结果, 该屏蔽层一定不能接地, 对于所有的四个消息, 首先检 查相应的连接器, 如果他们都是 OK, 那么替换电缆 ( 图 15) 3.2 特殊模式同时按下 ESC 键和 OK 键, 可以使 BT200 从正常模式切换到特殊模式 在特殊模式下, 可以使用以下功能 : 布线测试 ( 参考常规模式 ) 站测试 分支测试 距离测量 反射测试 服务菜单 3.2.1 测试站的 RS485 接口 : 此操作用来测试单一站点的 RS485 接口, 从站或主站都可以, 如果是从站, 只需要供电激活即可无需主站 测试步骤 : a. 从站点中移开总线连接器 ; b. 在站点和 BT200 之间建立点到点连接 ( 图 16), 对于该连接, 只能使用所提供的测试电缆 ; IA&DT Service & Support Page 9-19
图 16 c. 给站点上电, 因为此测试只有在激活的站点上才能执行 ; d. 通过同时按下 ESC 键和 OK 键来选择特殊模式, 移动光标指向菜单项 站测试, 启动测试 ; 测试结果 : a. RS485 OK( 从站 OK) b. RS485 故障 ( 未接收到连续信号, 重复测试 ) c. 无响应 ( 什么都没有收到, 可能设置了错误的从站地址 ) d. 5V( 对应的测量值 ) e. RTS 信号 ( 是或否 ) 3.2.2 分支测试此测试可以检测连接到 PROFIBUS 的所有从站的可用性, 或可以寻址单独的从站 通过中继器或光缆, 也可以执行分支测试 测试步骤 : a. 从总线上移除所有主站, 例如 PG,OP,CP( 图 17) 图 17 b. 必须打开所有从站且通电 c. 把 BT200 连接到总线 d. 同时按下 ESC 键和 OK 键来选择特殊模式 IA&DT Service & Support Page 10-19
e. 通过移动光标键来指向菜单项 分支测试 f. 然后按下测试键 g. 当测试单一从站时, 可设置所需的地址 h. 要检查哪些从站连接到该分支, 使用 BT200 的光标键来输入 000 作为从站地址, 并使用 OK 键确认, 显示 请等待 ( 图 18) 图 18 i. 完成之后, 显示屏上会显示所找到的从站的编号, 以逗号分割 对于整个分支测试, 每个可以访问的从站都在可访问站点列表中列出 ( 图 19) 图 19 对于单独的从站测试, 当完成搜索后, 如果已连接的从站的状态是正确的, 则显示文本 从站 X OK, 如果是有问题, 则会显示 : a. 无响应 ( 例如, 在总线上未发现具有指定总线地址的站 ) b. 故障站 ( 例如, 从站地址被分配了两次 ) 3.2.3 执行距离测量可用来测量所安装的 PROFIBUS 电缆的长度, 但要求电缆长度必须要大于 15 米, 而且当使用中继器时, 无法执行距离测量 测试步骤 : a. 从总线上移除所有的站点 b. 插头测试插入到总线电缆的末端, 并激活终端电阻 c. 把 BT200 连接到总线电缆的起始端, 并激活此处的终端电阻 d. 同时按下 ESC 键和 OK 键切换到特殊模式 e. 使用光标键来选择菜单项 距离 f. 使用 OK 键来选择该项目, 显示文本 距离测量 g. 启动之后, 必须通过键盘输入由 BT200 查询的三个值 : 环路阻抗 ( 缺省值 =110 欧 / 千米 ), 该缺省值可以使用 服务 菜单项来修改 ; 具有纵向电感的连接器的数目 (12 兆波特连接器 ); 每个连接器的阻抗值 ( 缺省值 =0.32 欧 ), 但这些默认值通常情况下不用修改, 只有当使用其他公司 PROFIBUS 产品才需要修改它的默认值 IA&DT Service & Support Page 11-19
h. 在输入了最后一个值并使用 OK 确认之后, 执行测量 测量结果显示 ( 图 20): 图 20 测量中可能出现的错误信息 : a. 未插入电阻 b. 显示 0 米 ( 未识别出可信长度 ) c. 插入的电阻超过 1 个错误的可能原因 : 距离 <15 米在测量线路上有短截线 3.2.4 执行反射测试反射测试可用于确定故障位置, 例如短路, 中断, 或用于确认距离测量 ( 无中继器 ) 在以下情况下会发生反射 : a. 有短截线存在 b. 使用太多终端电阻或无终端电阻 c. 部分测量距离内使用了不正确的电缆类型 d. 电缆安装不正确 ( 接线端子连接等 ) 测量步骤 : 移除总线上的主站, 并且保证 : 总线终端处于供电状态 ; 无通信错误发生 ; 没有测试插头连接 连接 BT200 到总线的一端, 启动反射测量 测试结果 : a. 如果未检测到反射 ( 故障 ), 则显示下列消息 ( 图 21): 图 21 b. 如果检测到反射, 则显示下列消息 ( 图 22): 图 22 IA&DT Service & Support Page 12-19
显示的数字指定了从测量点开始的以米计量的距离, 如果该距离与以前的距离测量一致, 则确认该距 离测量, 证明所测量的总线网段的布线中不存在故障 4. 几种常见的测试情况 4.1 测试完整的 PROFIBUS DP( 图 23) 没有主站连接到总线上 系统的一部分可以在没有主站分配其功能时提前进行测试 图 23 4.2 连接站点时的布线测试 ( 图 24) 站点不需要从总线上移除 ( 但必须断电 )( 测量时不能使用中继器 ) IA&DT Service & Support Page 13-19
图 24 IA&DT Service & Support Page 14-19
4.3 通过中继器的编程端口测量网段的布线 ( 图 25) 图 25 IA&DT Service & Support Page 15-19
4.4 在中继器以后的位置测试网段的布线 ( 有终端站点 )( 图 26) 图 26 5.BT200 设备维护 5.1 电池充电状态电池充电状态在开机时大概显示 2 秒钟, 然后消失 同样在操作过程中可以通过服务菜单项打开此状态 如果电池在操作过程中断电, 充电状态开始闪烁 5.2 自检 BT200 可以自动进行自检测或按要求自检测 ( 硬件测试 ) 内部 RS485 驱动检测 : 进行站和分支测试时会执行此测试 RAM 测试 : 周期性地执行 RAM 测试 Flash EPROM 测试 : 周期性地执行 EPROM 测试 RS485 驱动测试 IA&DT Service & Support Page 16-19
个别的测试 (RAM 测试,Flash EPROM 测试和显示键测试 ) 也可以通过服务菜单项 --- 硬件测试在特殊模式下选择使用 如果自检过程中发生错误, 可参考以下错误纠正列表进行后续工作 ( 表 1, 表 2): 显示错误原因结果改正方法 NONE 启动后 电池休眠 硬件无 给电池充电或更换新电池 无显示 法启动 If possible 启动后显示 Ram/EPROM 错误 / 无法进行 更换 BT200 Internal error message 内部错误 键盘无效 任何测量 表 1 启动过程中的错误 显示错误原因结果更改方法 Battery display Flashes before 设备关机电池休眠无法进行 任何测量 给电池充电或更 换新电池 None 设备关机用户操作 等待超时 无 按下 ON/OFF 开关 Internal 内部驱动 硬件错误 无法测试 更换 BT200 Driver defect 无效 站 / 分支 表 2 操作过程中的错误 IA&DT Service & Support Page 17-19
6. 常规备件信息以下各元件可按其订货号来购买订货 ( 表 3): 图示订货号测试插头 6EP8106-0AC20 插拔式充电器 :230VAC 110VAC 电池及连接电缆站测试测试电缆 9-pin sub D on 9-pin sub D(1 to 1) 6ES7193-8LA00-0AA0 6ES7193-8LB00-0AA0 6EP8106-HA01 6EP8106-0HC01 表 3 常规备件信息 IA&DT Service & Support Page 18-19
自动化系统西门子 ( 中国 ) 有限公司工业自动化与驱动技术集团客户服务与支持中心网站首页 :www.4008104288.com.cn 自动化系统下载中心 : http://www.ad.siemens.com.cn/download/doclist.aspx?typeid=0&catfirst=1 自动化系统全球技术资源 : http://support.automation.siemens.com/cn/view/zh/10805045/130000 找答案 自动化系统版区 : http://www.ad.siemens.com.cn/service/answer/category.asp?cid=1027 通信 / 网络西门子 ( 中国 ) 有限公司工业自动化与驱动技术集团客户服务与支持中心网站首页 :www.4008104288.com.cn 通信 / 网络下载中心 : http://www.ad.siemens.com.cn/download/doclist.aspx?typeid=0&catfirst=12 通信 / 网络全球技术资源 : http://support.automation.siemens.com/cn/view/zh/10805868/130000 找答案 Net 版区 : http://www.ad.siemens.com.cn/service/answer/category.asp?cid=1031 注意事项 应用示例与所示电路 设备及任何可能结果没有必然联系, 并不完全相关 应用示例不表示客户的具体解决方案 它们仅对典型应用提供支持 用户负责确保所述产品的正确使用 这些应用示例不能免除用户在确保安全 专业使用 安装 操作和维护设备方面的责任 当使用这些应用示例时, 应意识到西门子不对在所述责任条款范围之外的任何损坏 / 索赔承担责任 我们保留随时修改这些应用示例的权利, 恕不另行通知 如果这些应用示例与其它西门子出版物 ( 例如, 目录 ) 给出的建议不同, 则以其它文档的内容为准 声明 我们已核对过本手册的内容与所描述的硬件和软件相符 由于差错难以完全避免, 我们不能保证完全一致 我们会经常对手册中的数据进行检查, 并在后续的版本中进行必要的更正 欢迎您提出宝贵意见 版权 西门子 ( 中国 ) 有限公司 2001-2008 版权保留 复制 传播或者使用该文件或文件内容必须经过权利人书面明确同意 侵权者将承担权利人的全部损失 权利人保留一切权利, 包括复制 发行, 以及改编 汇编的权利 西门子 ( 中国 ) 有限公司 IA&DT Service & Support Page 19-19