西門子PROFIBUS電纜6XV1830-OEH10  西門子PROFIBUS電纜6XV1830-OEH10

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西門子DP信號屏蔽電纜6XV1830-OEH10

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公司主營：數(shù)控系統(tǒng),S7-200PLC S7-300PLC S7-400PLC S7-1200PLC 6ES5 ET200 人機界面,變頻器,DP總線,MM420 變頻器MM430 變頻器MM440 6SE70交流工程調(diào)速變頻器6RA70直流調(diào)速裝置 SITOP電源,電線電纜,數(shù)控備件,伺服電機等工控產(chǎn)品

創(chuàng)新工業(yè)，知其道，用其妙。

西門子總線電纜分為6XV1830-0EH10通訊屏蔽網(wǎng)線 / 6XV1830-3EH10可拖拽軟線

以下2種電纜均為德國進口電纜，*產(chǎn)品，假一罰十。質(zhì)量保證一年！

型號：6XV1830-0EH10

SIMATIC NET, PROFIBUS 快速標(biāo)準(zhǔn)電纜 GP, 2 芯, 屏蔽, 為快速安裝而特殊設(shè)計，較大長度: 1000m, zui小訂購數(shù)量: 20m, 按米銷售

型號：6XV1830-3EH10

SIMATIC NET, PROFIBUS FC 拖纜, PROFIBUS 拖纜, 較大加速度:4 m/s2, 至少 3 百萬次 彎曲次數(shù)，彎曲半徑： 約 120mm，雙芯屏蔽線，按米銷售，較大長度: 1000m, zui小訂購量: 20 m

產(chǎn)品簡介：

西門子DP總線電纜6XV1830-OEH10

FX2N系列PLC硬件組成

FX_2N系列PLC硬件組成與其他類型PLC基本相同，主體由三部分組成，主要包括*處理器CPU、存儲系統(tǒng)和輸入、輸出接口。PLC的基本結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。系統(tǒng)電源有些在CPU模塊內(nèi)，也有單獨作為一個單元的，編程器一般看作PLC的外設(shè)。PLC內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，進行數(shù)據(jù)和指令的傳輸。

外部的開關(guān)信號、模擬信號以及各種傳感器檢測信號作為PLC的輸入變量，它們經(jīng)PLC的輸入端子進入PLC的輸入存儲器，收集和暫存被控對象實際運行的狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)；經(jīng)PLC內(nèi)部運算與處理后，按被控對象實際動作要求產(chǎn)生輸出結(jié)果；輸出結(jié)果送到輸出端子作為輸出變量，驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)。PLC的各部分協(xié)調(diào)*地實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的控制。

（1）*處理器CPU

CPU的主要作用是解釋并執(zhí)行用戶及系統(tǒng)程序，通過運行用戶及系統(tǒng)程序完成所有控制、處理、通信以及所賦予的其它功能，控制整個系統(tǒng)協(xié)調(diào)*地工作。常用的CPU主要有通用微處理器、單片機和雙極型位片機。

（2）存儲器模塊

隨機存取存儲器RAM用于存儲PLC內(nèi)部的輸入、輸出信息，并存儲內(nèi)部繼電器（軟繼電器）、移位寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、定時器／計數(shù)器以及累加器等的工作狀態(tài)，還可存儲用戶正在調(diào)試和修改的程序以及各種暫存的數(shù)據(jù)、中間變量等。

只讀存儲器ROM用于存儲系統(tǒng)程序?？刹脸删幊绦虻闹蛔x存儲器EPROM主要用來存放PLC的操作系統(tǒng)和監(jiān)控程序，如果用戶程序已*調(diào)試好，也可將程序固化在EPROM中。

（3）輸入輸出模塊

可編程序控制器是一種工業(yè)控制計算機系統(tǒng)，它的控制對象是工業(yè)生產(chǎn)過程，與DCS相似，它與工業(yè)生產(chǎn)過程的也是通過輸入輸出接口模塊(I/O)實現(xiàn)的。I/O模塊是可編程序控制器與生產(chǎn)過程相的橋梁。

PLC連接的過程變量按信號類型劃分可分為開關(guān)量（即數(shù)字量）、模擬量和脈沖量等，相應(yīng)輸入輸出模塊可分為開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊和脈沖量輸入模塊等。

（4）編程器

編程器是PLC*的重要外部設(shè)備。編程器將用戶所希望的功能通過編程語言送到PLC的用戶程序存儲器中。編程器不僅能對程序進行寫入、讀出、修改，還能對PLC的工作狀態(tài)進行監(jiān)控，同時也是用戶與PLC之間進行人機對話的界面。隨著PLC的功能不斷增強，編程語言多樣化，編程已經(jīng)可以在計算機上完成。

和西門子DP通訊電纜配套使用的中繼器型號為6ES7972-0AA01-0A0，解決信號衰減問題

1、實心裸銅線導(dǎo)體，2芯并合成對，芯線紅綠二色。

2、鋁箔、裸金屬絲編織雙層屏蔽，PVC外護套，阻燃,外觀紫色。

3、符合VDE 0472標(biāo)準(zhǔn)；B類試驗（IEC332.1）。

4、帶米標(biāo)識，分100米、200米、300米包裝，500米、1000米木輪包裝。

5、工作參數(shù)：單線傳輸zui大規(guī)格：1000m，加中繼器可延長至10000m

所有 PROFIBUS 總線電纜的特點：

因為雙屏蔽作用，這些電纜特別適合用于易受電磁干擾的工業(yè)環(huán)境中。

通過總線電纜外皮和總線端子上的接地端子，能實現(xiàn)系統(tǒng)范圍內(nèi)的接地方案。

印有以米表示的標(biāo)記

西門子進口網(wǎng)絡(luò)總線-總線連接器：

6XV1830-0AH10 PROFIBUS總線電纜

6XV1830-0EH10 PROFIBUS總線電纜

6XV1840-2AH10 profibus總線電纜

6XV1830-3EH10 profibus總線電纜

6XV1830-5FH10 profibus總線電纜

西門子DP總線連接器

6GK1 905-6AA00 快速剝線工具

6ES7 972-0BA50-0A0 快速連線網(wǎng)絡(luò)接頭（不帶編程口）

6ES7 972-0BB50-0A0 快速連線網(wǎng)絡(luò)接頭（帶編程口）

6ES7 972-0BA12-0A0 90度網(wǎng)絡(luò)接頭（不帶編程口）

6ES7 972-0BB12-0A0 90度網(wǎng)絡(luò)接頭（帶編程口）

6ES7 972-0BA41-0A0 35度網(wǎng)絡(luò)接頭（不帶編程口）

6ES7 972-0BB41-0A0 35度網(wǎng)絡(luò)接頭（帶編程口）

6GK1 500-0EA02 無角度網(wǎng)絡(luò)接頭（不帶編程口）

6GK1 500-000 無角度快速連線網(wǎng)絡(luò)接頭（不帶編程口）

• 1 PROFIBUS 概述

  PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)通訊的本質(zhì)是RS485串口通訊，按照不同的行業(yè)應(yīng)用，主要有三種通訊行規(guī)：DP（Decentralized Peripherals），F(xiàn)MS（Field Message Specification）和PA（Process Automation）行規(guī)。

  其中DP通訊的方式在OSI參考模型中主要使用第1、2、7層，因此PROFIBUS DP網(wǎng)絡(luò)的通訊速度較快，且報文簡單（表1）。

  第7層 （應(yīng)用層）	DP設(shè)備行規(guī)	FMS設(shè)備行規(guī)	PA設(shè)備行規(guī)
  	基本功能 擴展功能		基本功能 擴展功能
  	DP用戶接口 直接數(shù)據(jù)鏈路映象程序(DDLM)	應(yīng)用層接口 （ALI)	DP用戶接口 直接數(shù)據(jù)鏈路映象程序(DDLM)
  第3～6層		（并沒有省略）
  第2層（數(shù)據(jù)鏈路層）	數(shù)據(jù)鏈路層 現(xiàn)場總線數(shù)據(jù)鏈路（FDL)	數(shù)據(jù)鏈路層 現(xiàn)場總線數(shù)據(jù)鏈路（FDL)	IEC接口
  第1層 （物理層）	物理層 （RS485/光纖)	物理層 （RS485/光纖）	IEC61158-2

  表1 三種PROFIBUS的通訊行規(guī)的OSI模型

  隨著現(xiàn)場總線的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，PROFIBUS技術(shù)也在不斷的發(fā)生著變化，例如FMS行規(guī)目前已經(jīng)不再使用，而DP和PA的應(yīng)用會越來越多，另外類似Motion Control with PROFIBUS 和PROFIsafe 等新的行規(guī)也都會隨著應(yīng)用而逐漸普及。

  但無論那種行規(guī)，涉及到的硬件和網(wǎng)絡(luò)形式基本都是*的（PA除外）。因此這里我們從zui基本的網(wǎng)絡(luò)硬件著手，介紹PROFIBUS的網(wǎng)絡(luò)連接方式。

  2 PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)硬件

  PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)主要涉及到的硬件包括：PROFIBUS接口，通訊介質(zhì)，PROFIBUS插頭，中繼器，診斷中繼器，OLM以及有源終端電阻等。

  2.1 PROFIBUS接口

  PROFIBUS接口是RS485串口，一般采用SUB-D female的接口，其管腳定義為：

  

  一般CPU或者CP板卡都采用該接口。該接口外部的金屬部分一般連接到CPU或者CP的內(nèi)部的“PE”。而當(dāng)CPU安裝在底板上時，其“PE”與底板是連通的，此時如果將安裝底板在電氣柜內(nèi)做接地處理，則該SUB-D接口的外部金屬部分也是接地的。

  2.2 通訊介質(zhì)

  關(guān)于通訊介質(zhì)，在表1的OSI模型中已經(jīng)規(guī)定：PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)支持RS485的電纜和光纖兩種通訊介質(zhì)。當(dāng)然，現(xiàn)在也有支持無線通訊的設(shè)備，但我們目前面對的主要還是有線介質(zhì)的用戶。

  2.2.1 PROFIBUS 電纜

  PROFIBUS（類型1）介質(zhì)是一根屏蔽雙絞電纜，屏蔽可以提高電磁兼容（EMC）能力。

  類型1：NRZ位編碼與EIA RS-485信號結(jié)合，目的是降低總線耦合器成本，耦合器可以使站與總線之間電氣隔離或非電氣隔離；需要總線終端器，特別在較高數(shù)據(jù)傳輸速率（達(dá)到1500 k bits/s）時更需要。類型1規(guī)范描述平衡的總線傳輸，符合美國標(biāo)準(zhǔn)EIA RS-485(EIA: 電氣工業(yè)協(xié)會；RS-485: 平衡的數(shù)字多點系統(tǒng)中使用的收/發(fā)器的電特性標(biāo)準(zhǔn))。在雙絞線兩端的終端器使得類型1的物理層支持高速數(shù)據(jù)傳輸。傳輸速率≤93.75 kbits/s時，zui大電纜長度為1.2km 。對1500 kbits/s的速度，zui大長度減到70/200m(對B/A型電纜)。

  PROFIBUS電纜的特性阻抗應(yīng)在100Ω到220Ω之間，電纜電容（導(dǎo)體間）應(yīng)該＜60pF/m，導(dǎo)線截面積應(yīng)≥0.22mm²(24 AWG)。電纜選擇標(biāo)準(zhǔn)參見美國標(biāo)準(zhǔn)EIA RS-485的附錄。

  兩類電纜的特性：

  電纜參數(shù)	A型	B型
  阻抗	135Ω-165Ω (f=3到20MHz)	100Ω-130Ω (f>100kHz)
  電容	<30pF/m	<60pF/m
  電阻	≤110Ω/Km	-
  導(dǎo)線截面積	≥0.34mm2 (22AWG)	≥0.22mm2(24AWG)

  表2 電纜規(guī)格

  下面的表指出兩類電纜（A和B）對不同傳輸速度時的zui大長度

  波特率 [kbit/s]	9.6~93.75	187.5	500	1500	3000~12000
  A型電纜 長度（m）	1200	1000	400	200	100
  B型電纜 長度（m）	1200	600	200	70

  表3 不同傳輸速度時的電纜長度

  標(biāo)準(zhǔn)PROFIBUS電纜為屏蔽雙絞電纜，其中數(shù)據(jù)線有兩根：A-綠色和B-紅色，分別連接DP接口的管腳3（B）和8（A），電纜的外部包裹著編織網(wǎng)和鋁箔兩層屏蔽，zui外面是紫色的外皮（圖1）。

  

  圖1 標(biāo)準(zhǔn)PROFIBUS電纜

  標(biāo)準(zhǔn)的PROFIBUS電纜一般都是A類電纜。

  除了標(biāo)準(zhǔn)PROFIBUS電纜，還有許多其它特殊類型的電纜可以用于特定的環(huán)境：

  

  圖2 各種類型的PROFIBUS電纜

  為了方便將PROFIBUS的外皮以及屏蔽層按照固定的長度進行切除，減少剝線的時間和剝線過程中將電纜破壞或者造成短路的可能，西門子還提供了PROFIBUS快速剝線工具（訂貨號：6GK1 905-6AA00）（見圖3）。

  

  圖3 PROFIBUS快速剝線工具

  2.2.2光纖及接口

  光纖通訊具有很多優(yōu)點，比如傳輸距離遠(yuǎn)，抗電磁干擾性好，且光纖尺寸小，重量輕，耐腐蝕性好，便于敷設(shè)等。當(dāng)然也有缺點：光纖彎曲半徑不能過小，光纖連接處及終端不容易處理等等。

  按光在光纖中的傳輸模式不同，光纖可分為單模光纖和多模光纖（圖4）。

  

  圖4 光纖的分類

  多模光纖：中心玻璃芯較粗(50或62.5μm)，可傳多種模式的光。但其模間色散較大，這就限制了傳輸數(shù)字信號的頻率，而且隨距離的增加會更加嚴(yán)重。例如：600MB/KM的光纖在2KM時則只有300MB的帶寬了。因此，多模光纖傳輸?shù)木嚯x就比較近，一般只有幾公里。

  單模光纖：中心玻璃芯教細(xì)(芯徑一般為9或10μm)，只能傳一種模式的光。因此，其模間色散很小，適用于遠(yuǎn)程通訊。

  在現(xiàn)場總線的規(guī)范中，定義了光纖可以做為現(xiàn)場總線的通訊介質(zhì)。西門子可以使用光纖的PROFIBUS設(shè)備有：帶光纖接口的CP板卡及模板（如CP5613 A2 FO， CP3425-FO等）， OLM和OBT。

  光纖主要涉及到選型的問題，因為通訊距離與光纖的類型有很大關(guān)系，而且并非所有的設(shè)備都能支持多種類型的光纖。因此需要注意設(shè)備與光纖以及接頭的選型。這可以通過OLM的選型來了解。

  OLM接口及匹配光纖看如下表格：

  OLM/ P11 P12 G11 G12 G11-1300 G12-1300

  接口 --電氣 1 1 1 1 1 1 --光纖（BFOC） 1 2 1 2 1 2

  可連光纖 --塑料 (如：6XV1 821-0AT10) 980/100um 80m 80m -- -- -- -- --PCF (如：6XV1 861-2A) 200/230um 400m 400m -- -- -- -- --石英玻璃 (如：6XV1 820-5BT30) 單模 (10/125um) -- -- -- -- 15km 15km 多模 (50/125um) -- -- 3km 3km 10km 10km 多模 (62.5/125um) -- -- 3km 3km 10km 10km

  表4  OLM的接口及其光纖選型

  表中列出了塑料光纖、PCF光纖和玻璃光纖主要的應(yīng)用場合，與OLM相關(guān)的設(shè)備基本上都是BFOC接頭類型。

  光纖可以選擇預(yù)裝了接頭的（如購買時已經(jīng)安裝了BFOC接頭），但如果事先不知道距離，也可以選擇單獨購買光纖和接頭。但一般玻璃光纖的BFOC接頭都需要專業(yè)人士來安裝。

  除了OLM，其它的帶有光纖接口的設(shè)備包括：OBT / CP342-5 FO / IM467 FO / CP5613 FO / IM153-2 FO，這些設(shè)備使用的光纖一般使用的是簡單接頭（Simplex plug），且有兩種光纖可以選擇：

  A．塑料光纖 980/100um        50m   (如：6XV1 821-0AT10)       

  B．PCF光纖200/230um       300m    (如：6XV1 861-2A)

  C．接頭 Simplex plug :            6GK1 900-0KB00-0AC0

  這里再總結(jié)一下兩種接頭的訂貨號：

                         玻璃光纖的BFOC connector ：           6GK1 901-0DA20-0AA0

                         塑料光纖的PCF Simplex plug ：    6GK1 900-0KB00-0AC0

                                     BFOC plug ：              6GK1 900-0HB00-0AA0

  

                            圖5 Simplex plug                                         圖6  BFOC接頭

  如果希望自己完成接頭的焊接工作，可以訂工具箱（圖7）：

  工具箱    PCF Simplex plugs：  6GK1 900-0KL00-0AA0

               BOC plugs：        6GK1 900-0HL00-0AA0

  

  圖7 熔接工具箱

  但如果是玻璃光纖還是建議找專業(yè)的人員和設(shè)備來熔接。

  2.2.3 PRFOBUS插頭

   

  PROFIBUS插頭用于連接PROFIBUS電纜和PROFIBUS的站點（圖8）。

  

  圖8 PROFIBUS插頭的使用

  在PROFIBUS插頭上，有一個進線孔（In）和一個出線孔（Out），分別連接至前一個站和后一個站。

  當(dāng)各站點通過插頭連接以及網(wǎng)線連接到網(wǎng)絡(luò)上時，根據(jù)RS485串口通訊的規(guī)范，每個物理網(wǎng)段支持32個物理設(shè)備，且在物理網(wǎng)段終端的站點應(yīng)該設(shè)置終端電阻防止浪涌保證通訊質(zhì)量。而每個PROFIBUS插頭上，都內(nèi)置了終端電阻，需要是可以接入（On）和切除（Off）。當(dāng)終端電阻設(shè)置為“On”時，表示一個物理網(wǎng)段的終結(jié)，因此連接在出線端口“Out”后面的網(wǎng)段的信號也將被中斷。因此，在每個物理網(wǎng)段兩個終端站點上的插頭，需要將網(wǎng)線連接在進線口“In”，同時將終端電阻設(shè)置為“On”，而位于網(wǎng)段中間的站點，需要依次將網(wǎng)線連接在進線口“In”和出線口“Out”，同時將終端電阻設(shè)置為“Off”。（圖9）

  

  圖9 PROFIBUS插頭的連接和設(shè)置

  需要注意的是，PROFIBUS插頭有一種帶編程口（PG口）的，建議至少每個網(wǎng)段的兩個終端站點處的插頭盡量使用帶編程口的（見圖8，左側(cè)的插頭），便于系統(tǒng)的診斷和維護。

  2.2.4 終端電阻

  PROFIBUS電纜的兩端應(yīng)該連接終端電阻。終端電阻是為了消除在通信電纜中的信號反射在通信過程中，有兩種原因?qū)е滦盘柗瓷洌鹤杩共贿B續(xù)和阻抗不匹配。

  阻抗不連續(xù)：信號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），信號在這個地方就會引起反射。這種信號反射的原理，與光從一種媒質(zhì)進入另一種媒質(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同樣大小的終端電阻（圖10）。

  

  圖10 網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備連接和終端電阻

  引起信號反射的另一個原因是數(shù)據(jù)收發(fā)器與傳輸電纜之間的阻抗不匹配。這種原因引起的反射，主要表現(xiàn)在通訊線路處在空閑方式時，整個網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)混亂。

  在EIA RS-485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）做補充。當(dāng)沒有站進行傳輸（即空閑時間）時，這個補充迫使不同的狀態(tài)電壓（即導(dǎo)體間的電壓）趨于一個確定值（圖11）。

  

  圖11 終端電阻的組成

  在一個物理網(wǎng)段中，但是如果終端和總線電纜阻抗不匹配，則zui大通訊距離會減少一半。

  因而，在一個物理網(wǎng)段中，應(yīng)該保證在網(wǎng)絡(luò)的兩個終端各有一個終端電阻，不能增加也不能減少，否則我們的總線上的網(wǎng)線與終端電阻將會出現(xiàn)不匹配的問題。這就意味著，如果終端站點出現(xiàn)問題，則有可能會影響到整個網(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）。

  

  圖12 有源終端電阻

  有源終端電阻可以單獨供電，安裝在網(wǎng)段的兩端，保證網(wǎng)段內(nèi)任何一個設(shè)備出現(xiàn)問題，都不會影響網(wǎng)絡(luò)的電阻匹配的問題。

  2.2.4 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，或者波特率對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)通訊距離已經(jīng)超出規(guī)定范圍時，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)中實際連接的硬件超過32個時，或者所對應(yīng)的波特率超過一定的距離時（表3），則需要增加相應(yīng)的RS485中繼器來進行物理網(wǎng)段的擴展。

  由于RS485中繼器本身將造成數(shù)據(jù)的延時，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，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數(shù)增加到9個，即在一條物理網(wǎng)線上，zui多可以串聯(lián)9個西門子的RS485中繼器（圖10）。這樣，網(wǎng)段的擴展距離將大大增加。

  

  圖13 RS485中繼器

  使用RS485中繼器時，需要注意幾個問題：

  1） 安裝問題

  l RS485中繼器上下分為兩個網(wǎng)段，其中A1/B1 和 A1’ / B1 ‘ 接口是網(wǎng)段1的一個PROFIBUS接口，A2/B2 和 A2’ / B2 ‘ 接口是網(wǎng)段2的一個PROFIBUS接口，PG/OP 接口屬于網(wǎng)段1；

  l 信號放大是在網(wǎng)段1和網(wǎng)段2之間實現(xiàn)的，同一網(wǎng)段內(nèi)信號不能放大；因而需要進行距離擴展的網(wǎng)絡(luò)必須是接在網(wǎng)段2上；

  l 兩個網(wǎng)段之間是物理隔離的，因而RS485中繼器除了擴展網(wǎng)段外，還有一個作用就是可以進行網(wǎng)絡(luò)隔離。

  l 這兩個網(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PROFIBUS邏輯網(wǎng)絡(luò)。

  l 在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?，RS485中繼器也是一個信號收發(fā)設(shè)備，占一個物理設(shè)備的位置，但不需要分配站號，因而注意在物理連接站點時，每個網(wǎng)段所連接的從站數(shù)是小于32的。擴展的距離則對應(yīng)于每個波特率的傳輸距離（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。

  ① 中繼器做為終端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)拓展

  

  圖14 中繼器做為網(wǎng)絡(luò)終端站點

  在這個網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?，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(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，同時終端電阻設(shè)置為“On”。

  在這種網(wǎng)絡(luò)中，上下兩個網(wǎng)段中，zui多都還可以連接31個從站設(shè)備。

  ②中繼器在的兩個網(wǎng)段內(nèi)都做為中間設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)拓展

  

  圖15 中繼器在的兩個網(wǎng)段內(nèi)都做為中間設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)拓展

  此時，中繼器的網(wǎng)段1和網(wǎng)段2都是網(wǎng)絡(luò)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(luò)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。

  

  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(luò)具有網(wǎng)絡(luò)距離遠(yuǎn)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(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：

  l 點對點連接

  l 線性拓?fù)?/strong>

  l 星形拓?fù)?/strong>

  l 冗余光纖環(huán)網(wǎng)

  

  圖 17 OLM V4

  ① 線性拓?fù)?/strong>

  

  圖18 OLM的線性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

  ②星形拓?fù)?/strong>

  

  圖19 OLM的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

  ③OLM的冗余環(huán)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

  

  圖20 冗余環(huán)網(wǎng)的拓?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(Optical Bus Terminal)

  

  圖21 OBT

  OBT僅僅做為介質(zhì)轉(zhuǎn)換的設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)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）。

  

  圖22 OBT在網(wǎng)絡(luò)中的使用

  3 PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)安裝規(guī)范

  了解了PROFIBUS的各個網(wǎng)絡(luò)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(luò)拓?fù)涞囊?guī)則

  設(shè)計一條PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)，首先需要了解PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湟?guī)則：

  ① PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)是RS485串口通訊，半雙工，支持光纖通訊；

  ② 每個網(wǎng)絡(luò)理論上zui多可連接127個物理站點，其中包括主站、從站以及中繼設(shè)備；

  ③ 網(wǎng)絡(luò)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(yīng)關(guān)系（見表3）；

  ④ 每個物理網(wǎng)段zui多32個物理站點設(shè)備，物理網(wǎng)段兩終端都需要設(shè)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(shè)備數(shù)如果超限，需要增加RS485中繼器進行網(wǎng)絡(luò)拓展，中繼器zui多可串聯(lián)9個；

  ⑥ 每個中繼設(shè)備（RS485中繼器、OLM）也做為網(wǎng)絡(luò)中的一個物理站點，但沒有站號；

  ⑦ 網(wǎng)絡(luò)支持多主站，但在同一網(wǎng)絡(luò)中，不建議多于3個主站；

  ⑧ 在Step7軟件中進行PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)組態(tài)時，應(yīng)當(dāng)按照從小到大的順序設(shè)置從站站號，且應(yīng)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(rèn)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zui多可連接124個，站號設(shè)置一般為 3~125。

  ⑩ 如果網(wǎng)絡(luò)中涉及到分支電纜，則應(yīng)注意分支電纜的長度應(yīng)當(dāng)嚴(yán)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）。

  波特率 [kbit/s]	9.6	97.75	187.5	500	1500
  分支電纜 長度（m）	500	100	33	20	6.6

  ? 表5 波特率與分支電纜的長度對應(yīng)表

  ? 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(luò)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(shè)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。

  在進行PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)連接之前，首先應(yīng)當(dāng)考慮拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計是否有問題。如果拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有問題，將來網(wǎng)絡(luò)通訊很可能出現(xiàn)問題。

  另外，從波特率與距離的對應(yīng)關(guān)系中可以看到，波特率越高，則對應(yīng)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。