在过去十年左右的时间里，工厂自动化的趋势是取代传统的控制方案，即每个设备都有自己的控制线路，而总线系统通过同一根电缆连接多个设备。最流行和最广泛使用的总线系统之一是基金会现场总线，它包括两个不同的协议- h1和HSE(高速以太网)协议。这些协议中的每一个都满足工厂自动化环境中的不同需求，并使用不同的物理介质和通信速度。本文将重点讨论H1协议。
H1协议的工作速率为31.25 kb/s，通常连接到现场设备，如传感器、执行器、阀门、控制灯和I/O设备。它允许设备和控制器之间的双向通信，并通过双线制系统提供通信和电源。
工业现场总线网络与办公室和其他商业通信网络在非常不同的条件下运行。在工业环境中，破坏性的环境条件和电气干扰会严重破坏敏感的电子设备，如plc、网络控制器和其他支持过程控制的仪器。
为了快速发现这些问题，通常的做法是用便携式示波器监视和排除工业数字通信系统的故障雷竞技appFluke 120B系列ScopeMeter®测试工具．
工业现场总线系统故障诊断
评估症状:
- 当对H1现场总线系统进行故障排除时，第一步是记录对系统的任何最近更改。最近是否有任何设备或部分网络被断开?在麻烦开始之前，有添加或修改过什么吗?
- 确定哪些有效，哪些无效。将观察到的操作与预期的操作作笔记。
- 在发生干扰的地方，看看它们是否可以追溯到特定的事件，如电机启动，阀门打开，或灯被打开。
测量什么:
- 进行测量以“查看”网络，以便查看和理解发生了什么。仔细记录每一次测量，包括测量什么以及在什么条件下测量。一些最有用的测量方法包括:
- 导体内部和导体之间的电容和电阻。
- 屏蔽和导体接触。
- 直流电压。
- 交流信号电平。
- 噪声和信号质量。
在哪里测量:
- 在某些情况下，症状会迅速缩小问题的位置，这意味着您可以缩小调查范围:
- 如果只有一个设备有问题，在该设备附近进行测量。
- 如果多台设备都有问题，试着确定是否有规律;如果有，确定原因是否明显。
- 在问题的位置不明显的情况下，尝试确定网络的哪些部分(如果有的话)有问题，哪些是没有问题的:
- 在中继电缆的两端进行测量，并进行比较。
- 在树干上的一个或多个位置进行测量并比较结果。
- 如果最近进行了修改或增加了设备，请在这些位置进行测量。
完成这里描述的测试之后，对收集到的数据进行整体分析将有助于您得出关于网络上正在发生的事情的结论，并找到需要注意的薄弱环节。