西門子PROFIBUSDP雙絞現(xiàn)場總線 西門子PROFIBUSDP雙絞現(xiàn)場總線 西門子PROFIBUSDP雙絞現(xiàn)場總線
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在這個網(wǎng)絡拓撲中，中繼器連接了網(wǎng)段1和網(wǎng)段2，由于中繼器內(nèi)部是隔離的，因而做為網(wǎng)段1來講，中繼器就是該網(wǎng)段的一個終端設備，因而在網(wǎng)段1中，應該將PROFIBUS網(wǎng)線接在A1/B1上，同時網(wǎng)段1的終端電阻設置為“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，同時終端電阻設置為“On”。
在這種網(wǎng)絡中，上下兩個網(wǎng)段中，多都還可以連接31個從站設備。
②中繼器在的兩個網(wǎng)段內(nèi)都做為中間設備的網(wǎng)絡拓展
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圖15 中繼器在的兩個網(wǎng)段內(nèi)都做為中間設備的網(wǎng)絡拓展
此時，中繼器的網(wǎng)段1和網(wǎng)段2都是網(wǎng)絡中間的一個站點，即終端電阻為“Off”，網(wǎng)段1的總長度為200米（1.5M bps），網(wǎng)段2的總長度也為200米（1.5M bps）。兩個網(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放大、擴展網(wǎng)絡的作用，還可以將不同的兩個物理網(wǎng)段進行電氣隔離，從而避免兩個網(wǎng)段之間的EMC干擾。
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圖16 隔離2個網(wǎng)段
由于網(wǎng)段之間是隔離的，因而如果 斷開PE端時，可以將兩個網(wǎng)段分別按照接地和不接地的兩個網(wǎng)段進行連接操作。
2.2.5 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)絡具有網(wǎng)絡距離遠的特點，且光纖本身不受電、磁的影響，比較適合長距離、戶外鋪設和抗電磁兼容的環(huán)境。
支持PROFIBUS光纖通訊的設備有OLM和OBT。其中OLM是做為主干網(wǎng)設備使用的，針對不同的網(wǎng)絡拓撲，需要進行一定的撥碼參數(shù)的設置；而OBT只是做為網(wǎng)絡介質(zhì)的轉(zhuǎn)換。
1) OLM (Optical link Module)
OLM的拓撲結(jié)構(gòu)一般有以下幾種：
l 點對點連接
l 線性拓撲
l 星形拓撲
l 冗余光纖環(huán)網(wǎng)
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圖 17 OLM V4
① 線性拓撲
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圖18 OLM的線性拓撲結(jié)構(gòu)
②星形拓撲
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圖19 OLM的星形拓撲結(jié)構(gòu)
③OLM的冗余環(huán)網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)
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圖20 冗余環(huán)網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)
在冗余環(huán)網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)中，所有的OLM必須型號相同，且DIP開關(guān)的設置也相同。
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(Optical Bus Terminal)
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圖21 OBT
OBT僅僅做為介質(zhì)轉(zhuǎn)換的設備在網(wǎng)絡中使用，不具有OLM的組網(wǎng)能力，一般只能使用塑料光纖（50米）和PCF光纖（300米）。
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圖22 OBT在網(wǎng)絡中的使用
3 PROFIBUS 網(wǎng)絡安裝規(guī)范
了解了PROFIBUS的各個網(wǎng)絡器件，這里就PROFIBUS安裝的注意事項進行介紹，同時會結(jié)合一些現(xiàn)場的實例加以說明。
3.1網(wǎng)絡拓撲的規(guī)則
設計一條PROFIBUS網(wǎng)絡，首先需要了解PROFIBUS網(wǎng)絡的拓撲規(guī)則：
① PROFIBUS網(wǎng)絡是RS485串口通訊，半雙工，支持光纖通訊；
② 每個網(wǎng)絡理論上多可連接127個物理站點，其中包括主站、從站以及中繼設備；
③ 網(wǎng)絡的通訊波特率9.6kbps~12Mbps，通訊波特率與通訊的距離具有一定的對應關(guān)系（見表3）；
④ 每個物理網(wǎng)段多32個物理站點設備，物理網(wǎng)段兩終端都需要設置終端電阻或使用有源終端電阻；
⑤ 每個網(wǎng)段的通訊距離或者設備數(shù)如果超限，需要增加RS485中繼器進行網(wǎng)絡拓展，中繼器多可串聯(lián)9個；
⑥ 每個中繼設備（RS485中繼器、OLM）也做為網(wǎng)絡中的一個物理站點，但沒有站號；
⑦ 網(wǎng)絡支持多主站，但在同一網(wǎng)絡中，不建議多于3個主站；
⑧ 在Step7軟件中進行PROFIBUS網(wǎng)絡組態(tài)時，應當按照從小到大的順序設置從站站號，且應該連續(xù)；
⑨ 一般0是PG的地址，1～2為主站地址，126為某些從站默認的地址，127是廣播地址，因而這些地址一般不再分配給從站，故DP從站多可連接124個，站號設置一般為 3~125。
⑩ 如果網(wǎng)絡中涉及到分支電纜，則應注意分支電纜的長度應當嚴格遵守PROFIBUS的協(xié)議規(guī)定，比如：波特率1.5Mbps時，網(wǎng)段中分支電纜總長度6.6米（表5）。
用戶如果使用了西門子的SIMOCODE 3UF7等產(chǎn)品時，就會涉及到網(wǎng)絡中存在分支電纜的問題。為了保證每個網(wǎng)段的分支電纜不超過規(guī)定長度，一般可以在每個抽屜柜內(nèi)設計一個中繼器，進行物理網(wǎng)段的分割，同時還可以起到隔離干擾的作用。? 表5 波特率與分支電纜的長度對應表
在進行PROFIBUS網(wǎng)絡連接之前，首先應當考慮拓撲結(jié)構(gòu)的設計是否有問題。如果拓撲結(jié)構(gòu)有問題，將來網(wǎng)絡通訊很可能出現(xiàn)問題。
另外，從波特率與距離的對應關(guān)系中可以看到，波特率越高，則對應的通訊距離越近，因而如果現(xiàn)場遇到PROFIBUS的通訊有通訊不上或者通訊不穩(wěn)定的情況，也可以考慮先將波特率降低，再進行觀察處理。
3.2 PROFIBUS網(wǎng)絡安裝的規(guī)則
3.2.1 網(wǎng)絡布線的規(guī)則
①選擇標準PROFIBUS通訊電纜
標準PROFIBUS通訊電纜的特性阻抗為150歐姆，這與PB頭的終端電阻設置為“ON”時的終端電阻值剛好匹配，如果選擇普通的電纜，其特性阻抗與終端電阻很可能不匹配，則通訊性能將會受到影響；
標準的PROFIBUS電纜往往是雙層屏蔽的，屏蔽效果比較好。另外，標準通訊電纜是雙絞的，因而對于信號在電纜內(nèi)傳輸時自身產(chǎn)生的干擾也能夠起到自我抑制的作用。
②屏蔽層多點接地
PROFIBUS電纜在插頭內(nèi)接線時，須將屏蔽層剝開，壓在插頭內(nèi)的金屬部分，該金屬部分與當Sub-D插頭外部的金屬部分相連，當將插頭插在CPU或者ET200M等設備的DP口上時，則通過設備連接到了安裝底板，而安裝底板一般是連接在柜殼上并接地的，從而實現(xiàn)了屏蔽層的接地。
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