示波器测量PROFIBUS故障的方法
使用示波器测量能非常有效的发现PROFIBUS故障。通过对所测量的不同品质的信号波形分析得出相关的故障信息。
1） 技术前提
用于PROFIBUS测量的示波器需要有以下的特性：
设计：数字存储示波器
带宽：100MHZ
通道：2个，电位彼此分离，并与设备地（网络连接）分开
触发：内部＋外部
耦合类型：DC
使用示波器进行测量时必须保证两个输入通道之间的电压分离以及与设备地分开。两通道的分离确保了它们彼此互不影响。两个通道与设备地也是电位分离的。如果不是这样，则一个通道与一个有电电缆芯线的不小心的连接可能引起短路。
对于PROFIBUS的测量，通常通道地与两个数据线中的一个相连接。如果不使用电位分开的示波器，则无法进行测量，因为在数据线上信号是对地分接的。通常，不允许在系统运行期间进行这些测量，地与数据线的连接将引起通信故障。但是，如果通过分别测量两个信号然后使它们彼此分开，就可以避免这一点。在此情况下，不需要两个通道的电位分离。
2）测量辅助设备
用示波器进行测量时通常使用9针D型插头作为测量的辅助设备。图6－4中指出在哪个针脚上可以测量哪个信号。与编程设备连接的PROFIBUS插头是最适合的测量辅助设备。如果PROFIBUS结构不具有编程设备连接，则使用辅助设备进行测试是非常方便的。可以在PROFIBUS站与PROFIBUS电缆之间插入该测量插头。
对于一些PROFIBUS站，像编程设备或操作面板，不在标准针脚4以外发送CNTR信号。在这些PROFIBUS站上使用针脚9。对于某些操作面板，还必须激活CNTR信号，例如通过DIP开关。
3）测量PROFIBUS RS 485
对PROFIBUS RS 485的测量必须在各个PROFIBUS站的接口上来执行。如果只是个别的PROFIBUS站出现故障，则最好是在这些（有故障的）站上进行测量。可以分为以下几个具体的测量：
● 数据芯线B对数据芯线A
使用示波器测量数据芯线B对数据芯线A的数据信号（最好将输入电压电平设置为至少1V/区分），将得到芯线B与芯线A的差分信号B-A，这就是PROFIBUS的实际信号波形。使用差分信号传输报文具有如下优点：由于影响两芯数据线的噪音分布电压是均匀的，那么在一个电缆芯线A上的噪音减去在电缆芯线B上的噪音几乎为零，这样就消除了残存在实际数据报文中的噪音电压。
使用带隔离通道的示波器可以直接测量差分电压B－A，测量时将一个通道的接地端与数据芯线A连接，而将信号端与数据芯线B连接，这样就可以得到PROFIBUS的实际信号波形，如前图3－4所示。
在B与A之间测量到的高电平与低电平之间的电压差分应该是在4V与7V之间。正电压值和负电压值应该大约相同。在实践中，这二值之差大约是0.5V。许多PROFIBUS站提供中继器控制信号CNTR－P（方向控制信号）。(https://www.dgzj.com/ 电工之家)当PROFIBUS站在发送报文时，该CNTR－P信号具有一个逻辑高电平（大约3V到5V）。我们可以利用该信号对某一个PROFIBUS站进行检查。同时，可以使用CNTR信号的上升沿作为示波器的触发信号来观察各个PROFIBUS站的传输。通过CNTR信号也可以探测相关联的主站和从站的报文。主站的报文也就是上一个在PROFIBUS上居先于该从站报文的报文。如果直接在主站上测量，则CNTR信号将与该报文同时发送。
● 测量数据线A或B对数据地
通过数据线A或B对数据地的测量能够检查各个数据芯线上的信号，并能发现像有缺陷的总线驱动器之类的故障。但是，这些测量必须在每个PROFIBUS站上直接进行，比较麻烦。所以只有当数据芯线B对数据芯线A的测量已经发现了故障，才会做这一步的测量。进行测量时还必须注意以下两点：1>测量时要确保各个PROFIBUS站的数据地彼此不是通
过PROFIBUS电缆来连接的。因为必须对各个数据线对数据地进行测量，只有从PROFIBUS站发送的信号才能被正确显示。通过PROFIBUS站同时传输CNTR信号，可以验证这一点。2>测量时必须以接口的数据地作为数据地来进行测量。在接口上能够测量以下电压：
★ 静止电压：数据芯线A：约2V
★ 静止电压：数据芯线B：约3V
★ 传输状态最小电压数据线A：约1V
★ 传输状态最小电压数据线A：约4V
★ 传输状态最小电压数据线B：约1V
★ 传输状态最小电压数据线B：约4V
对于较新的设备，由于更强的总线驱动器，因此在数据线上的最大电压可能稍微更高一些。但是，在两个数据线上，最小值和最大值应该是相似的。如果不是这种情况，则两个总线驱动器中的一个可能是有缺陷的。