Profibus现场项目安装接线布置实例

Profibus现场项目安装接线布置实例

使用Profibus通讯时，建议采用西门子原装的电缆接头，第三方的电缆和接头无法保证通信的可靠性。

1、Profibus 接线

2、PRFOBUS接头及终端电阻

3、Profibus总线安装规范

4、网络布线的规则

5、通讯电缆的屏蔽层在电柜内的处理

6、过压保护

7、减小变频器等干扰源设备对通讯的影响

9、Q&A CPU能否放置在总线中间位置？

10、Q&A Profibus电缆断了或者不够长，能否延长？

Profibus 接线

无论是组成MPI还是RPOFIBUS-DP网络，用到的主要部件都是一样的：?PROFIBUS电缆：电缆型号有多种，其中最基本的是PROFIBUS FC（Fast Connect快速连接）Standard电缆（订货号6XV1 830-0EH10）?PROFIBUS网络连接器：网络连接器也有多种形式，如出线角度不同等等

连接网络连接器

A. 电缆和剥线器。使用FC技术不用剥出裸露的铜线。

图1. 剥好一端的PROFIBUS电缆与快速剥线器（FCS，订货号6GK1905-

6AA00）。

B. 打开PROFIBUS网络连接器。首先打开电缆张力释放压块，然后掀开芯线锁。

图2. 打开的PROFIBUS连接器

C. 去除PROFIBUS电缆芯线外的保护层，将芯线按照相应的颜色标记插入芯线锁，再把锁块用力压下，使内部导体接触。应注意使电缆剥出的屏蔽层与屏蔽连接压片接触。

图3. 插入电缆

由于通信频率比较高，因此通信电缆采用双端接地。电缆两头都要连接屏蔽层。

D. 复位电缆压块，拧紧螺丝，消除外部拉力对内部连接的影响。

网络连接器

网络连接器主要分为两种类型：带和不带编程口的。不带编程口的插头用于一般联网，带编程口的插头可以在联网的同时仍然提供一个编程连接端口，用于编程或者连接HMI等。

图4. 左侧为不带编程口的网络连接器（订货号：6ES7 972-0BA52-0XA0）右侧的是带编程口的网络连接器（订货号：6ES7 972-0BB52-0XA0）

线型网络结构

通过PROFIBUS电缆连接网络插头，构成总线型网络结构。

图5. 总线型网络连接

在上图中，网络连接器A、B、C分别插到三个通信站点的通信口上；电缆a把插头A和B连接起来，电缆b连接插头B和C。线型结构可以照此扩展。

注意圆圈内的“终端电阻”开关设置。网络终端的插头，其终端电阻开关必须放在“ON”的位置；中间站点的插头其终端电阻开关应放在“OFF”位置。

PRFOBUS 接头及终端电阻

插头用于连接ROFIBUS电缆和PROFIBUS的站点（如图1）。

图1 PROFIBUS插头的使用

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。

1.每个物理网段两个终端站点上的插头，需要将网线连接在进线口“In”，同时将终端电阻设置为“On”（如图2）

2.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（如图2）

3.为了便于系统诊断和维护，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（如图1中左侧接头）

图2 PROFIBUS插头的连接和设置

4. 对于总线中终端设备采用接线方式连接（非profibus接头）,采用如图6所示自行连接终端电阻，或采用条目6中的有源终端电阻。

图3 终端电阻的组成

5.当处于终端位置的设备掉站或人为关闭时，标准接头上的电阻也随之失效。因此整体网络在此终端将缺失终端电阻，并可能导致整体网络的故障。

西门子提供有源终端电阻（6ES7 972-0DA00-0AA0）确保此终端位置的电阻一直有效。

图4 有源终端电阻

CPU能否放置在总线网络的中间位置？

可以。如图所示，注意CPU放在中间位置时，终端电阻拨到OFF。

Profibus 电缆断了或者不够长，能否延长？

可以延长。需要把两根电缆接起来，不能简单的把两根铜芯拧起来，因为这样会破坏电缆的特征阻抗，将会导致通讯问题。

1.可使用下图中的一对接头来连接两根需要接起来的电缆。

订货号：6GK1905-0EA10 和 6GK1905-0EB10

2.也可使用中继器连接。

Profibus 总线安装规范

这里就PROFIBUS 安装的注意事项进行介绍，同时会结合一些现场的实例加以说明。

注意事项：

每个网络理论上最多可连接127个物理站点，其中包括主站、从站以及中继设备；

每个网段支持32个物理设备（节点），超过此数量需要增加485中继器，每个网络最多9个中继器。

485中继器的接线及使用请参看：485中继器使用入门

网络支持多主站，但在同一网络中，不建议多于3个主站；

一般0是PG的地址，1～2为主站地址，126为某些从站默认的地址，127是广播地址，因而这些地址一般不再分配给从站，故DP从站最多可连接124个，站号设置一般为 3~125。

网络布线的规则

选择标准PROFIBUS通讯电缆

标准PROFIBUS通讯电缆的特性阻抗为150欧姆，这与PB头的终端电阻设置为“ON”时的终端电阻值刚好匹配，如果选择普通的电缆，其特性阻抗与终端电阻很可能不匹配，则通讯性能将会受到影响；

标准的PROFIBUS电缆往往是双层屏蔽的，屏蔽效果比较好。另外，标准通讯电缆是双绞的，因而对于信号在电缆内传输时自身产生的干扰也能够起到自我抑制的作用。

屏蔽层多点接地

PROFIBUS电缆在插头内接线时，须将屏蔽层剥开，压在插头内的金属部分，该金属部分与当Sub-D插头外部的金属部分相连，当将插头插在CPU或者ET200M 等设备的DP口上时，则通过设备连接到了安装底板，而安装底板一般是连接在柜壳上并接地的，从而实现了屏蔽层的接地。

图5 PROFIBUS 插头内部接线即屏蔽层的处理

由于接地有利于保护PLC设备以及DP通讯口，因此对于所有的PROFIBUS站点都要求进行接地处理，即“多点接地”。

布线规则（重要）

a. 不同电压等级的电缆分线槽布线

高电压，大电流的动力电缆，与小电压和小电流的电缆应该是分线槽布线，同时线槽应盖上盖板，尽量全封闭；如果现场无法分线槽布线，则将两类电缆尽量远离，中间加金属隔板进行隔离，同时金属线槽要做接地处理（图6）。

图8 电缆槽架以及电缆在线槽内的处理

图7 现场布线

电缆槽架之间也的连接应该保证用金属连接部件大面积连接处理，同时注意“接地”的连接

图8 电缆桥架之间的连接以及接地处理

b. 通讯电缆单独在线槽外布线时，可根据情况采用穿金属管的方式，这样既可以保护通讯电缆不被损坏，对于防止EMC 的干扰也有好处，但注意外部的金属管需要接地

图9 现场的通讯电缆

图9中的电缆通讯直接暴露在外面，很容易被压断，类似情况可考虑局部或者全部穿管。

c. 通讯电缆与动力电缆避免长距离平行布线

由于平行布线的两根电缆之间需要考虑空间电容耦合，因此为了避免相互之间的影响，应避免平行布线（图10）。

图10 通讯电缆在线槽内与动力电缆平行走线

在图10中，通讯电缆不仅没有满足a. 或 b. 两条原则，反而与比较大的动力电缆平行布线，这会导致该电缆比较容易受到动力电缆的干扰。

可以交叉布线：

两根交叉布线的电缆相互之间不会因为容 …… 此处隐藏：3360字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……