西門子DP現(xiàn)場(chǎng)總線接頭
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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(lái)非常簡(jiǎn)單，沒(méi)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)致很多通訊問(wèn)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(jiàn)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(kāi)與出線端的連接；終端電阻打OFF，進(jìn)線端斷開(kāi)與終端電阻的連接，連接出線端。
2常見(jiàn)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，后面的站點(diǎn)終端電阻打ON。
圖4 主站在總線中間
有時(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5 終端電阻和偏置電阻
如果終端設(shè)備需要經(jīng)常斷電維護(hù)，或者終端設(shè)備只有接線端子而沒(méi)有9針D型插座，就需要使用有源終端模塊作為Profibus總線的終端(6ES7 972-0DA00-0AA0)。
圖6 Profibus有源終端模塊
如果Profibus電纜不夠長(zhǎng)，需要把兩根電纜接起來(lái)，不能簡(jiǎn)單的把兩根銅芯擰起來(lái)，因?yàn)檫@樣會(huì)破壞電纜的特征阻抗，可能會(huì)導(dǎo)致通訊問(wèn)題。使用圖7中的接頭來(lái)連接兩根需要接起來(lái)的電纜。
圖7 Profibus連接接頭
3 RS485中繼器的終端電阻使用方法
Profibus通訊電纜的大長(zhǎng)度取決于通訊的波特率，如果電纜超過(guò)了所能通訊的大長(zhǎng)度，就需要使用RS485中繼器來(lái)延長(zhǎng)通訊距離。
表1 總線長(zhǎng)度與傳輸速率的關(guān)系
| 傳輸速率（kbit/s） | 9.6-187.5 | 500 | 1500 | 3000-12000 |
| 總線長(zhǎng)度（m） | 1000 | 400 | 200 | 100 |
中繼器上有接線端子，Profibus電纜可直接連接到端子上。另外中繼器上也配有終端電阻。其用法與電纜插頭相同。
圖8 1網(wǎng)段只有進(jìn)線，2網(wǎng)段有進(jìn)線出線
圖9 1網(wǎng)段只有進(jìn)線，2網(wǎng)段只有進(jìn)線
圖10 1網(wǎng)段有進(jìn)線出線，2網(wǎng)段有進(jìn)線出線
西門子總線接頭6ES7972-0BB52-0A0
4 OLM上插頭終端電阻使用方法
如果現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通訊距離較遠(yuǎn)，或者現(xiàn)場(chǎng)電磁干擾嚴(yán)重，可以使用OLM把電信號(hào)轉(zhuǎn)化成光信號(hào)，使用光纜來(lái)傳輸信號(hào)。OLM上有RS485電氣接口，需要使用Profibus插頭來(lái)連接電纜。并且OLM電氣接口不論連接主站還是從站，接法都一樣。
圖11 1網(wǎng)段只有進(jìn)線，2網(wǎng)段只有進(jìn)線
圖12 1網(wǎng)段有進(jìn)線出線，2網(wǎng)段只有進(jìn)線
圖13 1網(wǎng)段有進(jìn)線出線，2網(wǎng)段有進(jìn)線出線
對(duì)于只有一個(gè)RS485接口的OLM，可認(rèn)為只有1網(wǎng)段，接法相同。
5 DP/DP coupler上插頭終端電阻使用方法
兩個(gè)DP主站可以使用DP/DP coupler來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。DP/DP coupler上有兩個(gè)RS485接口，連接方法與OLM相同。
圖14 1網(wǎng)段只有進(jìn)線，2網(wǎng)段只有進(jìn)線
圖15 1網(wǎng)段只有進(jìn)線，2網(wǎng)段有進(jìn)線出線
圖16 1網(wǎng)段有進(jìn)線出線，2網(wǎng)段有進(jìn)線出線
描述
診斷中繼器具有對(duì)線纜進(jìn)行診斷的功能，這樣就可以盡早的檢測(cè)和定位電纜上的故障點(diǎn)。
為了能夠在網(wǎng)絡(luò)上定位故障點(diǎn)，診斷中繼器必須知道所連接的 PROFIBUS 子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。使用“預(yù)備電纜診斷”功能，診斷中繼器能夠確定出到所有的節(jié)點(diǎn)的距離。
在 STEP 7 的硬件配置中或者網(wǎng)絡(luò)視圖中，通過(guò)菜單命令 "PLC > PROFIBUS > Prepare Line Diagnostics" 來(lái)觸發(fā)“預(yù)備電纜診斷”功能。
也可以在 CPU 的用戶程序中，使用系統(tǒng)功能塊 SFC103 "DP_TOPOL" 來(lái)觸發(fā)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的識(shí)別。當(dāng)調(diào)用系統(tǒng)功能塊 SFC103 "DP_TOPOL" 時(shí)，DP 主站系統(tǒng)上的診斷中繼器被尋址。
注意
在一個(gè) DP 主站系統(tǒng)上只能同一時(shí)刻只能運(yùn)行一個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)識(shí)別。
--在同一時(shí)刻，只能針對(duì)一個(gè)DP主站系統(tǒng)進(jìn)行拓?fù)錂z測(cè)。
確定出拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是當(dāng)錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)能夠詳細(xì)的顯示故障位置的先決條件。當(dāng)每次設(shè)置或者更改 DP 主系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)時(shí)，都要通過(guò) SFC103 "DP_TOPOL" 運(yùn)行拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的檢測(cè)。
改變物理結(jié)構(gòu)包括以下幾方面：
- 改變了電纜長(zhǎng)度
- 增加或者移出了具有中繼器功能的節(jié)點(diǎn)
- 更改了節(jié)點(diǎn)的地址
