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1、 PROFIBUS 连接器的针脚定义及终端电阻的连接连接器的针脚定义及终端电阻的连接 1 PROFIBUS 接口 ROFIBUS 接口是 RS485串口 一般采用 SUB D female 的接口 其管脚定义为 PROFIBUS总接线口和管脚定义 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 PROFIBUS 接线连接器及 DP 插头示意图 2 1 PROFIBUS插头实际接法 PR
2、OFIBUS插头用于连接 PROFIBUS电缆和 PROFIBUS的站点 在 PROFIBUS 插头上 有一个进线孔 In 和一个出线孔 Out 分别连接至前一个站和 后一个站 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
3、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 PROFIBUS插头的连接和设置 需要注意的是 PROFIBUS 插头有一种带编程口 PG口 的 建议至少每个网段的两个终 端站点处的插头尽量使用带编程口的 如下图所示 便于系统的诊断和维护 2 2 PROFIBUS总线连接器的实际图示 2 3 终端电阻 PROFIBUS电缆的两端应该连接终端电阻 终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射 在通信过程中 有两种原因导致信号反射 阻抗不连续和阻抗不匹配 阻抗不连续 阻抗不连续 信号在传输线末
4、端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有 例如 短路 或者阻抗 很大 例如 断线 信号在这个地方就会引起反射 这种信号反射的原理 与光从一种媒质 进入另一种媒质要引起反射是相似的 消除这种反射的方法 就必须在电缆的末端跨接一个与 电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻 使电缆的阻抗连续 由于信号在电缆上的传输是双向 的 因此 在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻 如下图 数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配 引起信号反射的另一个原因是数据收发器与传 输电缆之间的阻抗不匹配 这种原因引起的反射 主要表现在通讯线路处在空闲方式时 整个 网络数据混乱 在 EIA RS
5、485 中规定的端接电阻 Rt 是以下拉电阻 Rd 与数据地 DGND 连接 和上拉电 阻 Ru 与正电压 VP 连接 做补充 当没有站进行传输 即空闲时间 时 这个补充迫使不 同的状态电压 即导体间的电压 趋于一个确定值 如下图所示 在一个物理网段中 但是如果终端和总线电缆阻抗不匹配 则最大通讯距离会减少一半 因而 在一个物理网段中 应该保证在网络的两个终端各有一个终端电阻 不能增加也不 能减少 否则我们的总线上的网线与终端电阻将会出现不匹配的问题 这就意味着 如果终端 站点出现问题 则有可能会影响到整个网络的通讯质量 因而除了使用PROFIBUS connector上 自带的终端电阻 西门子还提供了有源的终端电阻设备 如下图 有源终端电阻可以单独供电 安装在网段的两端 保证网段内任何一个设备出现问题 都不 会影响网络的电阻匹配的问题 2 4 总线的 方向性 3 标准 PROFIBUS 电缆 标准 PROFIBUS电缆为屏蔽双绞电缆 其中数据线有两根 A 绿色和 B 红色 分别连接 DP 接口的管脚 3 B 和 8 A 电缆的外部包裹着编织网和铝箔两层屏蔽 最外面是紫色的外 皮 4 PROFIBUS 总线连接器及总线电缆的装配过程 PROFIBUS 快速剥线工具 5
