profibus網(wǎng)絡(luò)安裝規(guī)范(超詳細(xì))(編輯修改稿)
2025-09-12 12:00 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 消除在通信電纜中的信號(hào)反射在 通信過程中，有兩種原因?qū)е滦盘?hào)反射：阻抗不連續(xù)和阻抗不匹配。阻抗不連續(xù)：信號(hào)在傳輸線末端突然遇到電纜阻抗很小甚至沒有（例如：短路）或者阻抗很 大（例如：斷線），信號(hào)在這個(gè)地方就會(huì)引起反射。這種信號(hào)反射的原理，與光從一種媒質(zhì)進(jìn)入 另一種媒質(zhì)要引起反射是相似的。消除這種反射的方法，就必須在電纜的末端跨接一個(gè)與電纜的 特性阻抗同樣大小的終端電阻，使電纜的阻抗連續(xù)。由于信號(hào)在電纜上的傳輸是雙向的，因此， 在通訊電纜的另一端可跨接一個(gè)同樣大小的終端電阻（圖 10）。射，主要表現(xiàn)在通訊線路處在空閑方式時(shí)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)混亂。在 EIA RS485 中規(guī)定的端接電阻 Rt 是以下拉電阻 Rd（與數(shù)據(jù)地 DGND 連接）和上拉電阻 Ru（與正電壓 VP 連接）做補(bǔ)充。當(dāng)沒有站進(jìn)行傳輸（即空閑時(shí)間）時(shí)，這個(gè)補(bǔ)充迫使不同的狀 態(tài)電壓（即導(dǎo)體間的電壓）趨于一個(gè)確定值（圖 11）。和總線電纜阻抗不匹配，則最大通訊距離會(huì)減少一半。 因而，在一個(gè)物理網(wǎng)段中，應(yīng)該保證在網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)終端各有一個(gè)終端電阻，不能增加也不能減少，否則我們的總線上的網(wǎng)線與終端電阻將會(huì)出現(xiàn)不匹配的問題。這就意味著，如果終端站點(diǎn) 出現(xiàn)問題，則有可能會(huì)影響到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通訊質(zhì)量，因而除了使用 PROFIBUS connector 上自帶 的終端電阻，西門子還提供了有源的終端電阻設(shè)備（圖 12）。 RS485 中繼器按照RS485串口通訊的規(guī)范，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的硬件設(shè)備超過32個(gè)，或者波特率對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)通訊距離己經(jīng)超出規(guī)定范圍時(shí)，就應(yīng)該使用RS485中繼器來拓展網(wǎng)絡(luò)連接。PROFIBUS通訊屬于RS485通訊的一種，因而也遵循這樣的原則，及如果網(wǎng)絡(luò)中實(shí)際連接的 硬件超過32個(gè)時(shí)，或者所對應(yīng)的波特率超過一定的距離時(shí)（表3），則需要增加相應(yīng)的RS485中繼 器來進(jìn)行物理網(wǎng)段的擴(kuò)展。由于RS485中繼器本身將造成數(shù)據(jù)的延時(shí)，因而一般情況下，網(wǎng)絡(luò)中的中繼設(shè)備都不能超過3 個(gè)，但西門子的PROFIBUS RS485中繼器采用了特殊的技術(shù)，因而可以將中繼器的個(gè)數(shù)增加到9 個(gè)，即在一條物理網(wǎng)線上，最多可以串聯(lián)9個(gè)西門子的RS485中繼器（圖10）。這樣，網(wǎng)段的擴(kuò)展 距離將大大增加。1） 安裝問題? RS485 中繼器上下分為兩個(gè)網(wǎng)段，其中 A1/B1 和 A1’ / B1 ‘ 接口是網(wǎng)段 1 的一個(gè) PROFIBUS 接口，A2/B2 和 A2’ / B2 ‘ 接口是網(wǎng)段 2 的一個(gè) PROFIBUS 接口，PG/OP 接口屬于網(wǎng)段 1；? 信號(hào)放大是在網(wǎng)段 1 和網(wǎng)段 2 之間實(shí)現(xiàn)的，同一網(wǎng)段內(nèi)信號(hào)不能放大；因而需要進(jìn)行距離擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)必須是接在網(wǎng)段 2 上；? 兩個(gè)網(wǎng)段之間是物理隔離的，因而 RS485 中繼器除了擴(kuò)展網(wǎng)段外，還有一個(gè)作用就是可 以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)隔離。? 這兩個(gè)網(wǎng)段是都是指物理網(wǎng)段，與 STEP7 硬件組態(tài)中所組態(tài)的 PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)沒有關(guān)系， 不同的物理網(wǎng)段仍然可以屬于同一個(gè) PROFIBUS 邏輯網(wǎng)絡(luò)。? 在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?，RS485 中繼器也是一個(gè)信號(hào)收發(fā)設(shè)備，占一個(gè)物理設(shè)備的位置，但不需 要分配站號(hào)，因而注意在物理連接站點(diǎn)時(shí)，每個(gè)網(wǎng)段所連接的從站數(shù)是小于 32 的。擴(kuò)展 的距離則對應(yīng)于每個(gè)波特率的傳輸距離（表 3）。2 ）終端電阻的設(shè)置問題由于兩個(gè)接口分別屬于不同的物理網(wǎng)段，因此中繼器上終端電阻的設(shè)置往往比較容易混淆?？? 中繼器做為終端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)拓展1 來講，中繼器就是該網(wǎng)段的一個(gè)終端設(shè)備，因而在網(wǎng)段 1 中，應(yīng)該將 PROFIBUS 網(wǎng)線接在A1/B1 上，同時(shí)網(wǎng)段 1 的終端電阻設(shè)置為“On”；而網(wǎng)段 2 與網(wǎng)段 1 類似，也需要將電纜連接在A2/B2 上，同時(shí)終端電阻設(shè)置為“On”。 在這種網(wǎng)絡(luò)中，上下兩個(gè)網(wǎng)段中，最多都還可以連接 31 個(gè)從站設(shè)備?？谥欣^器在的兩個(gè)網(wǎng)段內(nèi)都做為中間設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)拓展圖15 中繼器在的兩個(gè)網(wǎng)段內(nèi)都做為中間設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)拓展 此時(shí)，中繼器的網(wǎng)段 1 和網(wǎng)段 2 都是網(wǎng)絡(luò)中間的一個(gè)站點(diǎn)，即終端電阻為“Off”，網(wǎng)段 1 的總長度為 200 米（ bps），網(wǎng)段 2 的總長度也為 200 米（ bps）。兩個(gè)網(wǎng)段之間是電氣隔 離的。3 ）隔離網(wǎng)段中繼器除了具有信號(hào)放大、擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的作用，還可以將不同的兩個(gè)物理網(wǎng)段進(jìn)行電氣隔離， 從而避免兩個(gè)網(wǎng)段之間的 EMC 干擾。由于網(wǎng)段之間是隔離的，因而如果 斷開 PE 端時(shí)，可以將兩個(gè)網(wǎng)段分別按照接地和不接地的 兩個(gè)網(wǎng)段進(jìn)行連接操作。 OLM 和 OBT除了電纜，PROFIBUS通訊還支持光纖做為傳輸介質(zhì)，通過光纖連接的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)具有 網(wǎng)絡(luò)距離遠(yuǎn)的特點(diǎn)，且光纖本身不受電、磁的影響，比較適合長距離、戶外鋪設(shè)和抗電磁兼容的 環(huán)境。支持PROFIBUS光纖通訊的設(shè)備有OLM和OBT。其中OLM是做為主干網(wǎng)設(shè)備使用的，針對不 同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，需要進(jìn)行一定的撥碼參數(shù)的設(shè)置；而OBT只是做為網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)的轉(zhuǎn)換。1) OLM (Optical Link Module) OLM 的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)一般有以下幾種：? 點(diǎn)對點(diǎn)連接? 線性拓?fù)? 星形拓?fù)? 冗余光纖環(huán)網(wǎng)口 線性拓?fù)?圖 17 OLM V4口星形拓?fù)?圖18 OLM的線性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)口OLM的冗余環(huán)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在冗余環(huán)網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，所有的OLM必須型號(hào)相同，且DIP開關(guān)的設(shè)置也相同。 連接OLM的光纖即可以采用單模玻璃光纖，也可以選擇多模塑料光纖，具體請參考光纖部分的介紹（表4）。2) OBT(Optic
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