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插頭與終端電阻在Profibus通訊中有著非常重要的作用,它們使用起來非常簡(jiǎn)單,沒有很多復(fù)雜的設(shè)置;但是正是由于使用簡(jiǎn)單,使得很多工程師在使用當(dāng)中忽略了一些細(xì)節(jié),導(dǎo)致很多通題。
1 Profibus插頭的結(jié)構(gòu)與簡(jiǎn)單用法
圖1Profibus插頭結(jié)構(gòu)
這是常見的Profibus插頭,如果我們有A、B兩個(gè)站點(diǎn)要做Profibus通訊,應(yīng)該如何連接插頭呢?因?yàn)榭偩€上只有兩個(gè)站,顯然終端電阻都要打到ON位置。那么插頭上的接線是否要一進(jìn)一出呢。
圖2 兩個(gè)DP站點(diǎn)的連接
正確的做法是兩個(gè)插頭都連接進(jìn)線端。因?yàn)榻K端電阻與插頭的出線端是2選1的。終端電阻打ON,進(jìn)線端連接終端電阻,斷開與出線端的連接;終端電阻打OFF,進(jìn)線端斷開與終端電阻的連接,連接出線端。
2常見的Profibus總線連接
圖3 主站在總線一端點(diǎn)
圖3所示的是一般的Profibus總線連接方法,主站位于總線的一端,終端電阻打ON。
然后依次連接后面的站點(diǎn),中間的站點(diǎn)終端電阻打OFF,zui后面的站點(diǎn)終端電阻打ON。
圖4 主站在總線中間
時(shí)候由于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備分布的原因,主站也可以安裝在Profibus總線的中間,具體做法如圖4所示。
終端電阻打ON的設(shè)備不能斷電,如圖5所示Profibus插頭上除了220歐的終端電阻以外還有兩個(gè)390歐的偏置電阻,并且偏置電阻上必須連接電源。
圖. 01
可以使用下面的ET 200SP 標(biāo)準(zhǔn)模塊:
名稱 | 訂貨號(hào) | 內(nèi)部電容 Ci | 內(nèi)部電源消耗 Ii | 符合 IEC 61508:2010 標(biāo)準(zhǔn)的許可 | 符合EN ISO 13849-1:2008 標(biāo)準(zhǔn)的許可 |
DQ 16x24VDC/0.5A ST | 6ES7132-6BH00-0BA0 | 6 µF | 60 mA | SIL 2 | PL d |
DQ 8x24VDC/0.5A ST | 6ES7132-6BF00-0BA0 | 3.6 µF | 35 mA | SIL 2 | PL d |
DQ 8x24VDC/0.5A HF | 6ES7132-6BF00-0CA0 | 3.6 µF | 45 mA | SIL 2 | PL d |
DQ 4x24VDC/2A ST | 6ES7132-6BD20-0BA0 | 6 µF | 60 mA | SIL 2 | PL d |
AQ 4xU/I ST | 6ES7135-6HD00-0BA1 | 5.6 µF | 150 mA | SIL 1 | PL c |
AQ 2xU/I HS | 6ES7135-6HB00-0DA1 | 5.6 µF | 45 mA | SIL 1 | PL c |
總線連接器 概要:用于將 PROFIBUS 節(jié)點(diǎn)連接到 PROFIBUS 總線電纜 安裝方便 FastConnect 插頭采用絕緣刺破連接技術(shù),可確保極短的組裝時(shí)間 集成端接電阻 (6ES7 972-0BA30-0A0 中不具有) 通過帶 Sub-D 接口的連接器可以連接編程器,無需額外安裝網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)用于 PROFIBUS 的 RS485 總線連接器,可用于連接 PROFIBUS 節(jié)點(diǎn)或 PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)部件到 PROFIBUS 總線電纜。提供有各種類型的總線連接器,可優(yōu)化用于連接的設(shè)備:總線連接器具有軸向電纜引出線(180°),可用于如 PC 和 SIMATIC HMI OP,傳輸速率高達(dá) 12 Mbit/s,帶集成的總線端接電阻 帶垂直電纜引出線的總線連接器(90°);這種接頭采用垂直電纜引出線(有或沒有編程器接口),數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá) 12 Mbit/s,帶集成的終端電阻。傳輸速率為 3、6 或12 Mbit/s 時(shí),在帶編程器接口的總線接頭和編程器之間,需要使用 SIMATIC S5/S7 連接電纜。有 30°電纜引出線的總線接頭(經(jīng)濟(jì)型),無編程器接口,數(shù)據(jù)傳輸速率zui大為 1.5 Mbit/s,無集成的總線端接電阻。 PROFIBUS 快速連接 RS485 總線接頭(90°或 180°電纜引出線),傳輸速率zui大為 12Mbit/s,采用絕緣刺破技術(shù)可實(shí)現(xiàn)快速簡(jiǎn)單安裝(用于硬線和軟線)。總線連接器可直接插入到 PROFIBUS 站或 PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)組件PROFIBUS 接口(9 針 Sub-D 接口)中。可使用 4 個(gè)端子在插頭中連接進(jìn)入和離開的 PROFIBUS 電纜。通過從外部清晰可見的便于接觸的開關(guān),可以連接總線連接器中集成的總線端接器(不適用于 6ES7 972-0BA30-0A0)。在此過程中,連接器中的進(jìn)線和出線總線電纜是分開的(隔離功能)。
Overview用于將 PROFIBUS 節(jié)點(diǎn)連接到 PROFIBUS 總線電纜安裝方便FastConnect 插頭采用絕緣刺破連接技術(shù),可確保極短的組裝時(shí)間集成端接電阻 (6ES7 972-0BA30-0xA0 中不具有)通過帶 Sub-D 接口的連接器可以連接編程器,無需額外安裝網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) 用于 PROFIBUS 的RS485總線連接器,可用于連接 PROFIBUS 節(jié)點(diǎn)或 PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)部件到 PROFIBUS 總線電纜。提供有各種類型的總線連接器,可優(yōu)化用于連接的設(shè)備:總線連接器具有軸向電纜引出線(180°),可用于如 PC 和 SIMATIC HMI OP,傳輸速率高達(dá) 12 Mbi手 機(jī) : 電 話 :
帶集成的總線端接電阻帶垂直電纜引出線的總線連接器(90°);這種接頭采用垂直電纜引出線(有或沒有編程器接口),數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá) 12 Mbit/s,帶集成的終端電阻。傳輸速率為 3、6 或12 Mbit/s 時(shí),在帶編程器接口的總線接頭和編程器之間,需要使用 SIMA。
TIC S5/S7 連接電纜。有 30°電纜引出線的總線接頭(經(jīng)濟(jì)型),無編程器接口,數(shù)據(jù)傳輸速率zui大為 1.5 Mbit/s,無集成的總線端接電阻。PROFIBUS 快速連接 RS485 總線接頭(90°或 180°電纜引出線),傳輸速率zui大為 12Mbit/s,采用絕緣刺破技術(shù)可實(shí)現(xiàn)快速簡(jiǎn)單安裝(用于硬線和軟線)。手 機(jī) : 電 話 :
安裝方便FastConnect 插頭采用絕緣刺破連接技術(shù),可確保極短的組裝時(shí)間集成端接電阻 (6ES7 972-0BA30-0xA0 中不具有)通過帶 Sub-D 接口的連接器可以連接編程器,無需額外安裝網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)Area of application用于 PROFIBUS 的 RS485 總線連接器,可用于連接 PROFIBUS 節(jié)點(diǎn)或 PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)部件到 PROFIBUS 總線電纜。提供有各種類型的總線連接器,可優(yōu)化用于連接的設(shè)備:總線連接器具有軸向電纜引出線(180°),可用于如 PC 和 SIMATIC HMI OP,傳輸速率高達(dá) 12 Mbit/s,帶集成的總線端接電阻帶垂直電纜引出線的總線連接器(90°);這種接頭采用垂直電纜引出線(有或沒有編程器接口),數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá) 12 Mbit/s,帶集成的終端電阻。傳輸速率為 3、6 或12 Mbit/s 時(shí),在帶編程器接口的總線接頭和編程器之間,需要使用 SIMATIC S5/S7 連接電纜。有 30°電纜引出線的總線接頭(經(jīng)濟(jì)型),無編程器接口,數(shù)據(jù)傳輸速率zui大為 1.5 Mbit/s,無集成的總線端接電阻。PROFIBUS 快速連接 RS485 總線接頭(90°或 180°電纜引出線),傳輸速率zui大為 12Mbit/s采用絕緣刺破技術(shù)可實(shí)現(xiàn)快速簡(jiǎn)單安裝(用于硬線和軟線)。手 機(jī) : 電 話 :
西門子DP總線逐漸在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)推廣,不少設(shè)備不但具有傳統(tǒng)儀表的功能,而且還具備現(xiàn)場(chǎng)總線的功能、在DCS中,西門子DP總線被廣泛應(yīng)用。現(xiàn)場(chǎng)總線在使用中需要注意以下幾個(gè)問題:
1)通信距離。西門子DP總線的通信距離一般有一定的要求,例如,PROFIBUS/DP在12Mbps速率時(shí),采用標(biāo)準(zhǔn)電纜,可以達(dá)到200m,如果采用187.5kbps速率,可以達(dá)到1 000m。通信距離有兩層含義,*個(gè),是兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間不通過中繼器能夠?qū)崿F(xiàn)的距離,一般來說,距離和通信速率成反比;另一個(gè),是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)zui遠(yuǎn)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的距離。往往在廠家的介紹材料中對(duì)于此類的描述不夠清楚,在實(shí)際使用中,必須考慮整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的范圍,電磁波信號(hào)在電纜中傳遞是需要時(shí)間的,特別在—些高速的現(xiàn)場(chǎng)總線中,如果增大距離,就必須對(duì)一些通信參數(shù)進(jìn)行修改;
2)線纜選擇。現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境決定現(xiàn)場(chǎng)總線的通信速度和通信介質(zhì)。一般而言,西門子DP總線線采用電信號(hào)傳遞數(shù)據(jù),在傳輸?shù)倪^程中不可避免地收到周圍電磁環(huán)境的影響。大多數(shù)現(xiàn)場(chǎng)總線采用屏蔽雙絞線。必須注意的是,不同種類現(xiàn)場(chǎng)總線要求的屏蔽雙絞線可能是不同的。現(xiàn)場(chǎng)總線的*一般規(guī)定一種特制的線纜,在正確使用這種線纜的條件下才能實(shí)現(xiàn)規(guī)定的速率和傳輸距離。在電磁條件極度惡劣的條件下,光纜是合理的選擇,否則局部的干擾,可能影響整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)的工作;
3)隔離。一般來說,西門子DP總線的電信號(hào)與設(shè)備內(nèi)部是電氣隔離的。現(xiàn)場(chǎng)總線電纜分布在車間的各個(gè)角落,一旦發(fā)生高電壓串入,會(huì)造成整個(gè)網(wǎng)段所有設(shè)備的總線收發(fā)器損壞。如果不加以隔離,高電壓信號(hào)會(huì)繼續(xù)將設(shè)備內(nèi)部其他電路損壞,導(dǎo)致嚴(yán)重的后果;
4)屏蔽。西門子DP總線采用的屏蔽電纜的外層必須在一點(diǎn)良好接地,如果高頻干擾嚴(yán)重,可以采用多點(diǎn)電容接地,不允許多點(diǎn)直接接地,避免產(chǎn)生地回路電流;
5)連接器。現(xiàn)場(chǎng)總線一般沒有對(duì)連接器做嚴(yán)格的規(guī)定,但是如果處理不當(dāng),會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)通信。例如,現(xiàn)場(chǎng)總線一般采用總線型菊花鏈連接方式,在連接每一個(gè)設(shè)備時(shí),必須注意如何不影響在現(xiàn)有通信的條件下,實(shí)現(xiàn)設(shè)備插入和摘除,這對(duì)連接器就有一定的要求;
6)終端匹配。西門子DP總線信號(hào)和所有電磁波信號(hào)一樣具有反射現(xiàn)象,在總線每一個(gè)網(wǎng)段的兩個(gè)終端,都應(yīng)該采用電阻匹配,*個(gè)作用可以吸收放射,第二個(gè)作用是在總線的兩端實(shí)現(xiàn)正確的電平,保證通信。因此,現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是控制、計(jì)算機(jī)、通訊技術(shù)的交叉與集成,它的出現(xiàn)和快速發(fā)展體現(xiàn)了控制領(lǐng)域?qū)档统杀尽⑻岣呖煽啃浴⒃鰪?qiáng)可維護(hù)性和提高數(shù)據(jù)采集的智能化的要求。