profibus网络安装规范(超详细)

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1、PROFIBUS是一种具有广泛应用范围的、开放的数字通信系统，在集中自动化系统向分散自动化系统转移方面是一种重大突破。由于PROFIBUS一直侧重于系统集成和系统工程等方面，尤其是侧重于应用行规的研究开发，使得该总线具有适合于快速、时间要求严格的应用和复杂的通信任务的特点，成为唯一能够全面覆盖工厂自动化和过程自动化应用的现场总线，特别适用于工厂自动化和过程自动化领域。因而从诞生至今，PROFIBUS在现场总线技术领域一直是国际市场上的领导者。随着PROFIBUS的大量应用，许多用户开始接触并使用了现场总线。但由于用户对现场总线技术的了解程度不同，再加上现场施工情况复杂，因而很有可能导

2、致许多项目的现场总线通讯上可能存在着一些隐患，如果不能及时发现和处理，将有可能导致系统出现通讯故障，从而影响整个系统的正常运行。为了帮助广大用户一一特别是刚刚接触到现场总线的用户能够对PROFIBUS的硬件有个初步的了解，这里将重点介绍如何在现场正确的安装和使用相关PROFIBUS的网络元件和设备，帮助用户在使用PROFIBUS现场总线的过程中从硬件安装的角度尽量减少问题的发生，从而尽量减少整个网络使用中出现故障的概率。1PROFIBUS概述PROFIBUS网络通讯的本质是RS485串口通讯，按照不同的行业应用，主要有三种通讯行规：DP（DecentralizedPeripheral

3、s），FMS（FieldMessageSpecification）和PA（ProcessAutomation）行规。其中DP通讯的方式在OSI参考模型中主要使用第1、2、7层，因此PROFIBUSDP网络的通讯速度较快，且报文简单（表1）。第7层DP设备行规FMS设备行规PA设备行规（应用层）基本功能基本功能扩展功能扩展功能DP用户接口直接数据链路映象程序(DDLM)应用层接口（ALI)DP用户接口直接数据链路映象程序(DDLM)第3～6层（并没有省略）第2层（数据链路数据链路层数据链路层IEC接口层）现场总线数据链路现场总线数据链路（FDL)（FDL)第1层（物理层）物理层（RS4

4、85/光纤)物理层（RS485/光纤）IEC61158-2表1三种PROFIBUS的通讯行规的OSI模型随着现场总线的应用领域不断扩大，PROFIBUS技术也在不断的发生着变化，例如FMS行规目前己经不再使用，而DP和PA的应用会越来越多，另外类似MotionControlwithPROFIBUS和PROFIsafe等新的行规也都会随着应用而逐渐普及。但无论那种行规，涉及到的硬件和网络形式基本都是一致的（PA除外）。因此这里我们从最基本的网络硬件着手，介绍PROFIBUS的网络连接方式。1PROFIBUS网络硬件PROFIBUS网络主要涉及到的硬件包括：PROFIBUS接口，通讯介质

5、，PROFIBUS插头，中继器，诊断中继器，OLM以及有源终端电阻等。2.1PROFIBUS接口PROFIBUS接口是RS485串口，一般采用SUB-Dfemale的接口，其管脚定义为：一般CPU或者CP板卡都采用该接口。该接口外部的金属部分一般连接到CPU或者CP的内部的“PE”。而当CPU安装在底板上时，其“PE”与底板是连通的，此时如果将安装底板在电气柜内做接地处理，则该SUB-D接口的外部金属部分也是接地的。2.2通讯介质关于通讯介质，在表1的OSI模型中己经规定：PROFIBUS网络支持RS485的电缆和光纤两种通讯介质。当然，现在也有支持无线通讯的设备，但我们目前面对的主

6、要还是有线介质的用户。2.2.1PROFIBUS电缆PROFIBUS（类型1）介质是一根屏蔽双绞电缆，屏蔽可以提高电磁兼容（EMC）能力。类型1：NRZ位编码与EIARS-485信号结合，目的是降低总线稠合器成本，稠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。类型1规范描述平衡的总线传输，符合美国标准EIARS-485(EIA:电气工业协会；RS-485:平衡的数字多点系统中使用的收/发器的电特性标准)。在双绞线两端的终端器使得类型1的物理层支持高速数据传输。传输速率三93.75kbits/s时，最大电缆长

7、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1000到2200之间，电缆电容（导体间）应该＜60pF/m，导线截面积应主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1350-1650(f=3到20MHz)1000-1300(f>100kHz)电容<30pF/m<60pF/m电阻三1100/Km-导线截面