profibus现场总线安装规则

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1、PROFIBUS电缆PROFIBUS介质是一根屏蔽双绞电缆，屏蔽可以提高电磁兼容（EMC）能力。NRZ位编码与EIARS-485信号结合，目的是降低总线耦合器成本，耦合器可以使站与总线之间电气隔离或非电气隔离；需要总线终端器，特别在较高数据传输速率（达到1500kbits/s）时更需要。在双绞线两端的终端器使得物理层支持高速数据传输。传输速率≤93.75kbits/s时，最大电缆长度为1.2km。对1500kbits/s的速度，最大长度减到70/200m(对B/A型电缆)。PROFIBUS电缆的特性阻抗应在100Ω到220Ω之间，电缆电容（导体间）应该＜60pF/m，导线截面积应≥0.22mm2(24AWG)。电缆选择标准参见美国标准EIARS-485的附录。两类电缆的特性：电缆参数A型B型阻抗135Ω-165Ω(f=3到20MHz)100Ω-130Ω(f>100kHz)电容<30pF/m<60pF/m电阻≤110Ω/Km-导线截面积≥0.34mm2(22AWG)≥0.22mm2(24AWG)表1电缆表格下面的表指出两类电缆（A和B）对不同传输速度时的最大长度波特率[kbit/s]9.6~93.75187.550015003000~12000A型电缆长度（m）12001000400200100B型电缆长度（m）120060020070表2不同传输速度时的电缆长度2、PROFIBUS插头 当各站点通过插头连接以及网线连接到网络上时，根据RS485串口通讯的规范，每个物理网段支持32个物理设备，且在物理网段终端的站点应该设置终端电阻防止浪涌保证通讯质量。而每个PROFIBUS插头上，都内置了终端电阻，需要是可以接入（On）和切除（Off）。当终端电阻设置为“On”时，表示一个物理网段的终结，因此连接在出线端口“Out”后面的网段的信号也将被中断。因此，在每个物理网段两个终端站点上的插头，需要将网线连接在进线口“In”，同时将终端电阻设置为“On”，而位于网段中间的站点，需要依次将网线连接在进线口“In”和出线口“Out”，同时将终端电阻设置为“Off”。（图1）图1PROFIBUS插头的连接和设置3、PROFIBUS网络安装规范3.1网络拓扑的规则：设计一条PROFIBUS网络，首先需要了解PROFIBUS网络的拓扑规则：①PROFIBUS网络是RS485串口通讯，半双工，支持光纤通讯；②每个网络理论上最多可连接127个物理站点，其中包括主站、从站以及中继设备；③网络的通讯波特率9.6kbps～12Mbps，通讯波特率与通讯的距离具有一定的对应关系（见表2）；④每个物理网段最多32个物理站点设备，物理网段两终端都需要设置终端电阻或使用有源终端电阻；⑤每个网段的通讯距离或者设备数如果超限，需要增加RS485中继器进行网络拓展，中继器最多可串联9个；⑥每个中继设备（RS485中继器、OLM）也做为网络中的一个物理站点，但没有站号；⑦网络支持多主站，但在同一网络中，不建议多于3个主站； ⑧在Step7软件中进行PROFIBUS网络组态时，应当按照从小到大的顺序设置从站站号，且应该连续；⑨一般0是PG的地址，1～2为主站地址，126为某些从站默认的地址，127是广播地址，因而这些地址一般不再分配给从站，故DP从站最多可连接124个，站号设置一般为3～125。⑩如果网络中涉及到分支电缆，则应注意分支电缆的长度应当严格遵守PROFIBUS的协议规定，比如：波特率1.5Mbps时，网段中分支电缆总长度6.6米（表3）。波特率[kbit/s]9.697.75187.55001500分支电缆长度（m）50010033206.6表3波特率与分支电缆的长度对应表用户如果使用了西门子的SIMOCODE3UF7等产品时，就会涉及到网络中存在分支电缆的问题。为了保证每个网段的分支电缆不超过规定长度，一般可以在每个抽屉柜内设计一个中继器，进行物理网段的分割，同时还可以起到隔离干扰的作用。在进行PROFIBUS网络连接之前，首先应当考虑拓扑结构的设计是否有问题。如果拓扑结构有问题，将来网络通讯很可能出现问题。另外，从波特率与距离的对应关系中可以看到，波特率越高，则对应的通讯距离越近，因而如果现场遇到PROFIBUS的通讯有通讯不上或者通讯不稳定的情况，也可以考虑先将波特率降低，再进行观察处理。3.2PROFIBUS网络安装的规则:①选择标准PROFIBUS通讯电缆②屏蔽层多点接地③布线规则a.不同电压等级的电缆分线槽布线；b.通讯电缆单独在线槽外布线时，可根据情况采用穿金属管的方式；c.通讯电缆与动力电缆避免长距离平行布线；d.尽量将电缆贴近大面积的金属板；e.通讯电缆过长时，不要形成环状；f.通讯线连接的设备应做等电势连接；g.通讯线在电柜内的布线要远离干扰源。