PROFIBUS总线电缆的安装与布线
浅谈Profibus总线电缆的安装规范
浅谈Profibus总线电缆的安装规范1. 绪论1.1 选题背景1.2 研究现状1.3 研究目的和意义2. Profibus总线电缆的基本知识2.1 Profibus总线电缆的基本概念和特点2.2 Profibus总线电缆的分类和特性2.3 Profibus总线电缆的组成结构和标准3. Profibus总线电缆的安装要求3.1 Profibus总线电缆的敷设规范3.2 Profibus总线电缆的接线方式和接口规范3.3 Profibus总线电缆的屏蔽和绝缘处理要求4. Profibus总线电缆的故障排除和维护4.1 Profibus总线电缆的故障分类和排除方法4.2 Profibus总线电缆的保养和维护4.3 Profibus总线电缆的困境与解决5. 结论5.1 研究成果总结5.2 展望未来研究前景5.3 进一步提高Profibus总线电缆的可靠性与安全性的建议第一章绪论1.1 选题背景工业自动化系统是一个高度集成的系统,在实际应用中,各种设备之间要建立稳定、可靠的数据传输通道,这对于工业现代化进程至关重要。
在工业自动化中,Profibus总线系统因其在数据传输速率、传输距离、可靠性、可扩展性等方面均表现优异,被广泛应用。
Profibus总线电缆是Profibus网络中负责数据传输的一种重要组成部分。
为了确保Profibus总线电缆的稳定传输和安全性,对其安装规范进行深入研究和探讨十分必要。
1.2 研究现状当前,关于Profibus总线电缆安装规范的研究主要集中在以下几个方面:安装规范制定、安装应变和扭转、信号干扰、接线技术、扼流圈的设计、电缆连接头的可靠性问题等。
然而,这些研究中仍存在一些不足和问题,例如:安装规范制定缺乏系统性和完整性,安装应变和扭转的探讨不够深入,信号干扰和电磁兼容性的问题仍需更详细的研究和阐述。
1.3 研究目的和意义本文旨在通过对Profibus总线电缆安装规范的深入研究,提出更加全面、系统的安装规范,使读者在Profibus总线电缆的敷设、接线和保养等方面能够更加优秀、安全、稳定的使用总线系统。
Profibus-mpi-DP接口内部连接图
1、电缆接法PROFIBUS电缆很简单的,就只有两根线在里面,一根红的一根绿的,然后外面有屏蔽层。
接线的时候,要把屏蔽层接好,不能和里面的电线接触到。
要分清楚进去的和出去的线分别是哪个,假如是一串的,就是一根总线下去,中间不断地接入分站,这个是很常用的方法。
在总线的两头的两个接头,线都要接在进去的那个孔里,不能是出的那个孔,然后这两个两头的接头,要把它们的开关置为ON状态,这时候就只有进去的那个接线是通的,而出去的那个接线是断的。
其余中间的接头,都置为OFF,它们的进出两个接线都是通的(记忆方法:ON表示接入终端电阻,所以两端的接头拨至ON;OFF表示断开终端电阻,所以中间的接头要拨至OFF)。
2、电缆的测量接好了线以后呢,还要用万用表量一量,看这个线是不是通的。
假如你这根线上只有一个接头,你量它的收发两个针上面的电阻值,如果是220欧姆,那么就是对的,假如你这根线已经做好了,连了一串的接口,你就要从一端开始逐个检查了。
第一个单独接线的接口,是ON状态,然后你把邻近的第一个接口的开关也置为ON,那么这个接口以后的部分就断了。
现在测最边上,就是单线接的那个接口,之后的测量也一直都是测这个接口,测它的收发两个针,和刚才一样,假如电阻是110欧姆(被并联了),那么这段线路就是通的,然后把中间刚才那个改动为ON的接口改回到OFF,然后是下一个接口改为ON…….就这么测下去,如果哪个的电阻不是110欧姆了,就是那一段的线路出问题了。
3、前文我已经发过帖子,不过光用语言说可能不太形象,为了便于理解,我绘制了DP接头的电路原理图。
本论坛发图太麻烦,不知道会不会成功,图纸如下:唐济扬:《PROFIBUS概貌》(1)PROFIBUS是一种国际化.开放式.不依赖于设备生产商的现场总线标准。
广泛适用于制造业自动化.流程工业自动化和楼宇.交通电力等其他领域自动化。
(2)PROFIBUS由三个兼容部分组成,即PROFIBUS-DP(Decentralized Periphery).PROFIBUS-PA(Process Automation ).PROFIBUS-FMS (Fieldbus Message Specification )。
ProfiBus现场总线安装规则
1、 PROFIBUS 电缆PROFIBUS介质是一根屏蔽双绞电缆,屏蔽可以提高电磁兼容(EMC)能力。
NRZ 位编码与 EIA RS-485 信号结合,目的是降低总线耦合器成本,耦合器可以使站与总线之间电气隔离或非电气隔离;需要总线终端器,特别在较高数据传输速率(达到1500 k bits/s)时更需要。
在双绞线两端的终端器使得物理层支持高速数据传输。
传输速率≤93.75kbits/s 时,最大电缆长度为 1.2km 。
对1500 kbits/s 的速度,最大长度减到70/200m(对B/A 型电缆)。
PROFIBUS电缆的特性阻抗应在100Ω到220Ω之间,电缆电容(导体间)应该<60pF/m,导线截面积应≥0.22mm2(24 AWG)。
电缆选择标准参见美国标准EIA RS-485 的附录。
两类电缆的特性:下面的表指出两类电缆(A 和 B)对不同传输速度时的最大长度表 2 不同传输速度时的电缆长度2、PROFIBUS 插头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”。
(图1)图 1 PROFIBUS插头的连接和设置3 、PROFIBUS 网络安装规范3.1 网络拓扑的规则:设计一条PROFIBUS网络,首先需要了解PROFIBUS网络的拓扑规则:① PROFIBUS网络是RS485串口通讯,半双工,支持光纤通讯;②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;③网络的通讯波特率9.6kbps~12Mbps,通讯波特率与通讯的距离具有一定的对应关系(见表2);④每个物理网段最多32个物理站点设备,物理网段两终端都需要设置终端电阻或使用有源终端电阻;⑤每个网段的通讯距离或者设备数如果超限,需要增加RS485中继器进行网络拓展,中继器最多可串联9个;⑥每个中继设备(RS485中继器、OLM)也做为网络中的一个物理站点,但没有站号;⑦网络支持多主站,但在同一网络中,不建议多于3个主站;⑧在Step7软件中进行PROFIBUS网络组态时,应当按照从小到大的顺序设置从站站号,且应该连续;⑨一般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。
ProfibusDP光纤模块OLM说明书
Profibus-DP光纤模块OLM说明书【WX-DPG】:工业级Profibus-DP光纤链路模块OLM产品介绍:WX-DPG系列产品是一款工业级Profibus-DP光纤模块,不锈钢制加强机壳,速率最高支持12M(6M/12M可选),波特率自适应。
标准PROFIBUS-DP接口,标准35mm导轨安装,DC9-30V 宽压供电。
PROFIBUS光纤传输是国际标准IEC61158 TYPE-3:PROFIBUS推荐的4种物理传输介质之一;其主要优点是抗电磁干扰能力强(不共地、抗雷击)、长距离传输(多模光纤传输距离2KM、单模光纤传输距离20KM)和环形拓扑结构实现的冗余传输。
WX-DPG系PROFIBUS 光纤链路模块,可用于PROFIBUS光纤通信组网,具有总线型、星型、或环网结构。
环网结构可构成冗余的光纤传输网络。
产品特点:1、标准PROFIBUS-DP接口。
2、通信波特率自适应,9600--12Mbps。
3、光纤最远通信距离可达20KM。
4、接口采用工业端子和标准Profibus-DP接口,为现场接线提供了方便。
5、6、采用DC9-30V宽电源输入模式,满足不同工业现场的需求。
7、采用标准工业35mm导轨安装方式。
光纤接口:1、光纤波长:多模:850nm、1310 nm;2、单模:1310 nm、1550nm;3、传输光纤:多模:50/125、62.5/125、100/140um;4、单模:8.3/125、9/125um、10/125um;5、传输距离:多模2KM;单模:20KM;6、光纤接口类型:自带ST接口,(ST/FC/SC可选)其它指标:1、电流电源:DC9-30V ;150mA;2、外形尺寸:51mm×115mm×88mm;3、工作温度:-10-70℃;4、相对湿度:≤90%(无冷凝);5、存放温度:﹣40~80℃。
接线方法:1、总线电缆接线方法:如下图示,直接将Profibus-DP 标准总线电缆接头(DB9-M)插入本光端机前面板的数据接口(DB9-F)并拧紧连接头螺母即可。
Profibus_DP接头电路原理
1、电缆接法PROFIBUS电缆很简单的,就只有两根线在里面,一根红的一根绿的,然后外面有屏蔽层。
接线的时候,要把屏蔽层接好,不能和里面的电线接触到。
要分清楚进去的和出去的线分别是哪个,假如是一串的,就是一根总线下去,中间不断地接入分站,这个是很常用的方法。
在总线的两头的两个接头,线都要接在进去的那个孔里,不能是出的那个孔,然后这两个两头的接头,要把它们的开关置为ON状态,这时候就只有进去的那个接线是通的,而出去的那个接线是断的。
其余中间的接头,都置为OFF,它们的进出两个接线都是通的(记忆方法:ON表示接入终端电阻,所以两端的接头拨至ON;OFF表示断开终端电阻,所以中间的接头要拨至OFF)。
2、电缆的测量接好了线以后呢,还要用万用表量一量,看这个线是不是通的。
假如你这根线上只有一个接头,你量它的收发两个针上面的电阻值,如果是220欧姆,那么就是对的,假如你这根线已经做好了,连了一串的接口,你就要从一端开始逐个检查了。
第一个单独接线的接口,是ON状态,然后你把邻近的第一个接口的开关也置为ON,那么这个接口以后的部分就断了。
现在测最边上,就是单线接的那个接口,之后的测量也一直都是测这个接口,测它的收发两个针,和刚才一样,假如电阻是110欧姆(被并联了),那么这段线路就是通的,然后把中间刚才那个改动为ON的接口改回到OFF,然后是下一个接口改为ON…….就这么测下去,如果哪个的电阻不是110欧姆了,就是那一段的线路出问题了。
3、前文我已经发过帖子,不过光用语言说可能不太形象,为了便于理解,我绘制了DP接头的电路原理图。
本论坛发图太麻烦,不知道会不会成功,图纸如下:唐济扬:《PROFIBUS概貌》(1)PROFIBUS是一种国际化.开放式.不依赖于设备生产商的现场总线标准。
广泛适用于制造业自动化.流程工业自动化和楼宇.交通电力等其他领域自动化。
(2)PROFIBUS由三个兼容部分组成,即PROFIBUS-DP(Decentralized Periphery).PROFIBUS-PA(Process Automation ).PROFIBUS-FMS (Fieldbus Message Specification )。
proflbus现场总线安装指导
PROFIBUSPROFIBUSPROFIBUSPROFIBUSPROFIBUSPROFIBUSPROFIBUS1 PROFIBUSPROFIBUS RS485 DP Decentralized Peripherals FMS Field Message Specification PA Process AutomationDP OSI 1 2 7 PROFIBUS DP17DP FMS PADP(DDLM)ALI)DP(DDLM)3 62FDL)FDL)IEC1RS485/ )RS485/IEC61158-21 PROFIBUS OSIPROFIBUS FMS DP PA Motion Control with PROFIBUS PROFIsafePA PROFIBUS 2 PROFIBUSPROFIBUS PROFIBUS PROFIBUS OLM 2.1 PROFIBUSPROFIBUS RS485 SUB-D femaleCPU CP CPU CP “PE” CPU “PE” SUB-D 2.21 OSI PROFIBUS RS4852.2.1 PROFIBUSPROFIBUS 1 EMC1 NRZ EIA RS-485 1500 k bits/s 1 EIA RS-485(EIA: RS-485: / ) 1 93.75 kbits/s 1.2km 1500 kbits/s 70/200m( B/A )PROFIBUS 100 220 60pF/m 0.22mm2(24 AWG) EIA RS-485A B135 -165(f=3 20MHz) 100 -130 (f>100kHz)<30pF/m <60pF/m110 /Km -0.34mm2 (22AWG) 0.22mm2(24AWG)2A B[kbit/s]9.6~93.75 187.5 500 1500 3000~12000Am1200 1000 400 200 100Bm1200 600 200 703PROFIBUS A- B- DP3 B 8 A 11 PROFIBUSPROFIBUS APROFIBUS2 PROFIBUSPROFIBUS PROFIBUS6GK1 905-6AA00 33 PROFIBUS2.2.244(50 62.5 m) 600MB/KM 2KM 300MB ( 9 10 m)PROFIBUS CP CP5613 A2 FO CP3425-FO OLM OBTOLMOLMOLM/ P11 P12 G11 G12 G11-1300 G12-1300-- 1 1 1 1 1 1-- BFOC 1 2 1 2 1 2--( 6XV1 821-0AT10)980/100um 80m 80m -- -- -- ----PCF( 6XV1 861-2A)200/230um 400m 400m -- -- -- ----( 6XV1 820-5BT30)(10/125um) -- -- -- -- 15km 15km (50/125um) -- -- 3km 3km 10km 10km(62.5/125um) -- -- 3km 3km 10km 10km4 OLMPCF OLM BFOCBFOC BFOC OLM OBT / CP342-5 FO / IM467 FO / CP5613 FO / IM153-2 FO Simplex plug50m ( 6XV1 821-0AT10)A 980/100umB PCF 200/230um 300m ( 6XV1 861-2A)C Simplex plug : 6GK1 900-0KB00-0AC0BFOC connector 6GK1 901-0DA20-0AA0PCF Simplex plug 6GK1 900-0KB00-0AC0BFOC plug 6GK1 900-0HB00-0AA05 Simplex plug6 BFOC7PCF Simplex plugs 6GK1 900-0KL00-0AA0BOC plugs 6GK1 900-0HL00-0AA072.2.3 PRFOBUSPROFIBUS PROFIBUS PROFIBUS 88 PROFIBUSPROFIBUS In OutRS48532PROFIBUS On Off“On” “Out” “In”“On” “In” “Out”“Off” 99 PROFIBUSPROFIBUS PG82.2.4PROFIBUS1010EIA RS-485 Rt Rd DGND Ru VP 1111PROFIBUS connector 12122.2.5 RS485RS485 32RS485PROFIBUS RS48532 3 RS485RS485 3PROFIBUS RS485 99 RS485 1013 RS485RS4851RS485 A1/B1 A1’ / B1 ‘ 1 PROFIBUS A2/B2 A2’ / B2 ‘ 2 PROFIBUS PG/OP11 22RS485STEP7 PROFIBUS PROFIBUSRS4853232141 2 1 1 PROFIBUSA1/B1 1 “On” 2 1A2/B2 “On”31151 2 “Off” 1 200 1.5M bps 2 200 1.5M bps3EMC16 2PE2.2.6 OLM OBTPROFIBUS PROFIBUSPROFIBUS OLM OBT OLM OBT1) OLM (Optical Link Module)OLM17 OLM V418 OLM19 OLM OLM20OLM DIPOLM 42) OBT(Optical Bus Terminal)21 OBTOBT OLM 50 PCF 30022 OBT3 PROFIBUSPROFIBUS PROFIBUS3.1PROFIBUS PROFIBUSPROFIBUS RS4851279.6kbps~12Mbps332RS4859RS485 OLM3Step7 PROFIBUS0 PG 1 2 126 127DP 124 3~125 PROFIBUS1.5Mbps 6.6 59.6 97.75 187.5 500 1500[kbit/s]m500 100 33 20 6.65SIMOCODE 3UF7PROFIBUSPROFIBUS3.2 PROFIBUS3.2.1PROFIBUSPROFIBUS 150 PB “ON”PROFIBUSPROFIBUS Sub-D CPU ET200M DP23 PROFIBUSPLC DP PROFIBUS “ ”a.242425“ ”Power cable26b. EMC 252726 c.272827 a. b.d. 2929“ ”e. 3030“ ”30f.PROFIBUS “ ” 3131 “ ”“ ”“ ” 6mm2 16mm250mm2“ ” PROFIBUS “ ” PROFIBUS“ ” “ ” EMC 3232g.33 “ ” “ ”Cabinet ( )Durchverbindung der Kabeltragkonstruktion333.2.21) PROFIBUS“ ” 34342) /3535/ 3636373738 EMC “ ”38 “ ”“ ” 39Anschluß-klemmenKabelabfangschieneSchirmanbindungAuch anlagenseitig (z. B. SYMADYN D-Seite;AM Impulsgeber) schirmenGut leitend und großflächig mit dem Schrankgehäuse beidseitig verbinden!39 “ ”3.2.340””403.2.4PROFIBUS EMC41 EMC41EMC4242 EMC4 PROFIBUSPROFIBUSPROFIBUS 80PROFIBUS PROFIBUS BT200 BT200 PROFIBUS43 BT200PROFIBUS43 PROFIBUSSTEP7 STEP7 “ ” PROFIBUS STEP744 Step7STEP7 PROFIBUS FB125/FC125 PROFIBUS5PROFIBUS PROFIBUS“ ” “ ” PROFIBUS PROFIBUS PROFIBUS。
关于PROFIBUS 连接器的针脚定义及终端电阻的连接
PROFIBUS 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PROFIBUS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。
第3讲PROFIBUS现场总线
第三讲 PROFIBUS现场总线
Beijing Institute of Technology
1
Profibus 现场总线
PROFIBUS
第一部分 概 论
Beijing Institute of Technology
2
概述
Profibus 现场总线
Process Fieldbus的缩写,是一种国际化、开放式、不依赖于设备生产
制造业自动化 汽车制造 装瓶系统 仓储系统
楼宇自动化 交通管理自动化 供热、空调系统
过程工业自动化 清洗工厂 化工和石化工厂 造纸和纺织品工厂 钢铁厂
电力工业和电力输送 发电厂 开关装置
汽车制造 水泥生产 装瓶工厂
钢铁厂
酿酒 胶制品生产 楼宇自动化
Beijing Institute of Technology
GSD
GSD
GSD
GSD
GSD
电子设备数据单 (GSD-files) PROFIBUS
Beijing Institute of Technology
16
Profibus 现场总线
PROFIBUS
第 二 部 分 典型应用
Beijing Institute of Technology
17
典型应用
PROFIBUS 已经有广泛的应用
Control SIMATIC S5
PROFIBUS-DP RS 485
Segment coupler Pepperl+ Fuchs
PROFIBUS-PA IEC 1158-2
Deltapilot S
Engineering COMMUWIN II
Valve control Festo
profibus使用技巧
profibus使用技巧Profibus是一种用于工业自动化领域的总线通信协议,具有高速、实时性好、可靠性高等特点。
为了能够更好地使用Profibus,以下是一些使用技巧:1. 网络拓扑规划:在构建Profibus网络时,需要合理规划网络拓扑结构。
常见的拓扑结构包括星形、树状和环形。
选择合适的拓扑结构可以提高网络的可靠性和稳定性。
2. 接线技巧:Profibus通信的可靠性很大程度上取决于接线的质量。
在接线时,应注意正确连接总线终端和设备,确保线缆质量良好、接触可靠。
3. 总线终端电源:Profibus网络中的设备通常需要通过总线获取电源。
在安装总线终端时,应确保电源电压稳定、提供足够的电流。
4. 总线终端诊断工具:Profibus网络中经常使用诊断工具来帮助监测和调试网络。
这些工具可以帮助检测设备故障、优化网络性能等。
熟练掌握这些工具的使用方法,可以更快速地解决问题。
5. 基于图形化工具配置:Profibus网络的配置可以使用一些图形化工具来完成。
这些工具使得配置过程更加直观、简便,并且可以对网络进行快速的设置和修改。
6. 性能优化:在正常使用Profibus网络时,可以采取一些优化措施来提高网络性能。
例如,合理设定数据传输速率、减少数据传输延时、优化网络拓扑结构等。
7. 错误处理:在Profibus网络中,可能会出现一些错误。
提前了解常见的错误类型和错误处理方法,可以更好地诊断和修复错误,保障网络的正常运行。
总之,使用Profibus时需要充分了解其特点和工作原理,并掌握一些技巧和方法来提高网络的可靠性和稳定性。
这些技巧可以帮助用户更好地配置、管理和维护Profibus网络。
profibus专用电缆制作
Profibus DP网络的设置主要分为硬件的配置,和软件的配置。
1、硬件的配置
硬件的配置主要指的就是Profibus DP总线的连接,正确的Profibus DP总线的连接是通讯的基础,软件的配置也是建立在正确的总线连接方式上的,Profibus DP总线连接是由总线连接器和总线组成的,下面我们来介绍标准的Profibus DP总线的连接方法。
(1)总线连接器
(2)Profibus DP总线的结构
(3)正确的接线方法
上图是正确的接线方法,要注意的主要有两点。
1、要注意剥线的长度,剥线前一定要量好需要剥掉的长度。
2、要注意屏蔽层一定要压接在接头的金属区域,这样是为了有效的对干扰进行屏蔽。
西门子PROFIBUS-DP总线插头使用方法
PROFIBUS物理接线及DP插头示意图从图中可见,当开关拨至“ON”时,A1和B1两端和终端电阻相连,所以在DP网络的终端只能接A1和B1,否则不能连接终端电阻。
当开关拨至“OFF”时,终端电阻和数据线断开,A1和A2,B1和B2相连,串起网络上的设备。
平时使用只用到了DB9(针)插头的3和8两个引脚,判断DP网络硬件连接是否正常首先要保证数据线连接牢固,而检测的最好方法就是测量3,8引脚之间的电阻。
如果接线牢固,那么当开关拨至“ON”时3,8之间的电阻为220欧姆,当开关拨至“OFF”时电阻为无穷大。
我们可以在一个DB9(孔)接头的3,8引脚焊接两根电线,电线的另一端各焊接一个可以插入万用表的表笔头。
使用时将两个表笔头插入万用表,使用欧姆档,将制作的DB9(孔)插头插到DP网络的一个终端接头上,所有电阻开关均拨至“OFF”,然后从这个终端开始,依次将开关拨至“ON”,观察万用表读数,如果为220欧姆,则该节点正常,然后将开关拨至“OFF”,测量下一节点。
如果那个节点电阻不正常则该节点接线有误。
很多时候DP网络不通都是接线造成的,做好DP电缆后使用以上的方法测试一遍再连接DP设备可以保证硬件连接正确,提高调试效率。
在通讯中,增加终端电阻的作用是什么?(1)一般说法: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,有两种原因因导致信号反射:阻抗不连续和阻抗不匹配。
阻抗不连续,信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有,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。
引起信号反射的另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。
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。
PROFIBUS-DP-RS-485用户安装指南
PROFIBUS DP RS-485用户安装指南1 引言本指南适用于PROFIBUS DP(和以前的PROFIBUS-FMS)系统。
它描述安装PROFIBUS DP系统时应遵循的、已经在实践中得到证明是有效的公用规程。
然而,还必需遵循现场总线设备供应商规定的安装指示以及符合相关安全规则。
本指南不适用于PROFIBUS-PA。
PROFIBUS-PA是本质安全系统,其安装指南适用于有爆炸危险区域的安装。
为了桥接较长距离和在大范围内应用(电隔离,雷击),建议使用光纤光导电缆进行数据传输。
以下的安装指南仅适用于使用铜质电缆(RS 485)进行数据传输。
此外,郑重建议PROFIBUS设备操作人员最好使用已通过PROFIBUS用户组织认证的现场总线设备及元件。
已经认证的产品通过了专家们执行的广泛测试,证明了在与其它制造商的PROFIBUS设备联合工作时,它们与PROFIBUS标准(IEC 61158-类型3)的符合性。
PROFIBUS DP的数据传输是基于RS 485标准的。
PROFIBUS-DP使用的相关特性在PROFIBUS标准的有关部分中进行了描述,并在以后的实际例子中表现出来。
为了完整性的缘故,还简要描述了使用光纤光导电缆进行数据传输(其细节见有关章节)。
(注:EIA RS 485 =电子技术联合会,多点接口)2 规划设计PROFIBUS安装在规划设计安装时,除了主要由每台机器和现场总线设备的位置所决定的安装和构造因素外,还必须遵循PROFIBUS标准所描述的PROFIBUS设备的物理规则。
2.1通用信息表2-1中,列出了有关PROFIBUS DP安装的设备布置尺寸的通用信息,包括装备设计者所用的重要参数。
正如PROFIBUS RS485规范所描述的那样,每一个总线网段最多可连接32台有源设备。
为了能够连接更大量的PROFIBUS DP站,则必需将总线分成若干个网段。
然后,每个网段可以使用具有放大和刷新数据信号能力的中继器来相互连接。
PROFIBUS网络安装之网络布线规则
PROFIBUS网络安装之网络布线规则①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。
②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1PROFIBUS 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。
③布线规则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2)。
图2 电缆槽架以及电缆在线槽内的处理图3 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4 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3);图5 现场通讯的电缆图4 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。
Profibus_DP接头电路原理
1、电缆接法PROFIBUS电缆很简单的,就只有两根线在里面,一根红的一根绿的,然后外面有屏蔽层。
接线的时候,要把屏蔽层接好,不能和里面的电线接触到。
要分清楚进去的和出去的线分别是哪个,假如是一串的,就是一根总线下去,中间不断地接入分站,这个是很常用的方法。
在总线的两头的两个接头,线都要接在进去的那个孔里,不能是出的那个孔,然后这两个两头的接头,要把它们的开关置为ON状态,这时候就只有进去的那个接线是通的,而出去的那个接线是断的。
其余中间的接头,都置为OFF,它们的进出两个接线都是通的(记忆方法:ON表示接入终端电阻,所以两端的接头拨至ON;OFF表示断开终端电阻,所以中间的接头要拨至OFF)。
2、电缆的测量接好了线以后呢,还要用万用表量一量,看这个线是不是通的。
假如你这根线上只有一个接头,你量它的收发两个针上面的电阻值,如果是220欧姆,那么就是对的,假如你这根线已经做好了,连了一串的接口,你就要从一端开始逐个检查了。
第一个单独接线的接口,是ON状态,然后你把邻近的第一个接口的开关也置为ON,那么这个接口以后的部分就断了。
现在测最边上,就是单线接的那个接口,之后的测量也一直都是测这个接口,测它的收发两个针,和刚才一样,假如电阻是110欧姆(被并联了),那么这段线路就是通的,然后把中间刚才那个改动为ON的接口改回到OFF,然后是下一个接口改为ON…….就这么测下去,如果哪个的电阻不是110欧姆了,就是那一段的线路出问题了。
3、前文我已经发过帖子,不过光用语言说可能不太形象,为了便于理解,我绘制了DP接头的电路原理图。
本论坛发图太麻烦,不知道会不会成功,图纸如下:唐济扬:《PROFIBUS概貌》(1)PROFIBUS是一种国际化.开放式.不依赖于设备生产商的现场总线标准。
广泛适用于制造业自动化.流程工业自动化和楼宇.交通电力等其他领域自动化。
(2)PROFIBUS由三个兼容部分组成,即PROFIBUS-DP(Decentralized Periphery).PROFIBUS-PA(Process Automation ).PROFIBUS-FMS (Fieldbus Message Specification )。
PROFIBUS现场总线安装指导
PROFIBUS现场总线安装指导PROFIBUS Installation Guide摘要本文主要介绍了PROFIBUS网络中所涉及的硬件以及网络规划和安装中的注意事项,帮助用户正确的安装和使用PROFIBUS现场总线。
关键词 PROFIBUS,现场总线,通讯,安装,拓扑Key Words PROFIBUS,field bus,communication,installation,topologyIA&DT Service & Support Page 2-37目录PROFIBUS现场总线安装指导 (1)1 PROFIBUS 概述 (4)2 PROFIBUS网络硬件 (5)2.1 PROFIBUS接口 (5)2.2 通讯介质 (6)2.2.1 PROFIBUS 电缆 (6)2.2.2 光纤及接口 (8)2.2.3 PRFOBUS插头 (11)2.2.4 终端电阻 (13)2.2.5 RS485中继器 (15)2.2.6 OLM和OBT (17)3 PROFIBUS 网络安装规范 (21)3.1 网络拓扑的规则 (21)3.2 PROFIBUS网络安装的规则 (22)3.2.1 网络布线的规则 (22)3.2.2 通讯电缆的屏蔽层在电柜内的处理 (29)3.2.3 过压保护 (32)3.2.4 减小变频器等干扰源设备对通讯的影响 (33)4 PROFIBUS诊断的常用工具 (34)5 结束语 (36)IA&DT Service & Support Page 3-37PROFIBUS 是一种具有广泛应用范围的、开放的数字通信系统,在集中自动化系统向分散自动化系统转移方面是一种重大突破。
由于PROFIBUS 一直侧重于系统集成和系统工程等方面,尤其是侧重于应用行规的研究开发,使得该总线具有适合于快速、时间要求严格的应用和复杂的通信任务的特点,成为唯一能够全面覆盖工厂自动化和过程自动化应用的现场总线,特别适用于工厂自动化和过程自动化领域。
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。
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PROFIBUS总线电缆的安装与布线
摘要:PROFIBUS—DP总线现场施工过程中,由于安装不当、未使用标准电缆、传输速率与距离、屏蔽与接地、电缆布线等各种因素的影响,会出现总线稳定性差等问题。
结合现场的实际,针对上述几点因素进行了分析并改善通讯线路,从而保证了通讯的稳定性。
关键词:profibus总线屏蔽电缆
PROFIBUS一直侧重于系统集成和系统工程等方面,由于其广泛应用性及开放性的特点,已成为能够全面覆盖工厂自动化和过程自动化应用的现场总线,适用于工厂自动化和过程自动化领域。
在实际的施工过程中,由于安装调试人员对profibus安装规范不了解,对这一新技术掌握不够。
在盘柜安装、工业现场的安装与调试、使用维护等各个环节没有遵守profibus安装规范,引入外界EMC干扰。
这些外部因素对总线系统在通讯和运行中的稳定性造成影响,从而导致了数据传输错误甚至通讯中断,致使设备运行不正常。
太钢精密带钢公司光亮退火线自2010年3月安装调试完毕后,在试生产和正式生产的过程中屡次出现传动部分通讯网络不稳定的问题。
导致机组在正常运行的过程中经常因为通讯数据丢失而发生停车事件,造成马弗炉内钢带过烧,严重时还会出现炉内断带,这对于连续退火线来说是一个非常致命的质量隐患,不仅会降低机组的开动率,还会造成质量不合卷和废品卷。
Profibus总线的稳定性显得至关重要。
1 Profibus概述
PROFIBUS网络通讯的本质是RS485串口通讯,按照不同的行业应用,主要有三种通讯行规:DP,FMS和PA行规。
PROFIBUS DP网络的通讯速度较快,主要涉及到的硬件包括:PROFIBUS接口,通讯介质,PROFIBUS插头,中继器,诊断中继器,OLM以及有源终端电阻等。
PROFIBUS通讯介质包括profibus电缆和光纤两种。
2 PROFIBUS现场施工中常见的问题及处理
该公司的光亮退火线自安装调试完,一年来,两条光亮线共出现通讯报警128次,通讯不稳造成机组累计停车时间60.2小时,造成质量不合卷34个。
用PROFIBUS-TESTER诊断检测的传动部分各DP站电压情况,超过一般的DP站的工作电压都在临界点附近,随时都有可能发生故障,属于存在隐患的状态。
2.1 PROFIBUS总线连接器的安装
总线的安装是一件非常仔细、认真的工作,要严格的按照行业规范进行。
安装、维护中工作人员不严格按上面的方法操作,就会埋下总线不稳定的隐患。
不但抗干扰能力低,还容易脱落。
正确的接法如下。
PROFIBUS电缆在插头内接线时,须将屏蔽层剥开(屏蔽层长短要适中,保证和连接器金属部分完全接触),压在插头内的金属部分,将电缆的红色和绿色芯固定在端子上,红色芯应接在端子A,绿色芯应接在端子B;拧紧活动夹子,确保总线压紧屏蔽线该金属部分与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。
2.2 PROFIBUS总线柜内的布线
由于Profibus—DP总线信号是弱电信号,不能距离动力电缆电线或强电设备太近,特别是整流变频设备。
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。
通讯电缆过长时,不要形成环状。
根据“右手定律”,如果接成环状,有磁力线从环中间穿过时,容易产生干扰信号。
尽量将过长的电缆剪短,放入柜内的电缆槽内。
通讯电缆的屏蔽层在进/出电气柜时,都应该进行屏蔽层接地处理屏蔽层应该保证与接地铜排进行大面积的接触。
通讯电缆在进/出电柜时,都应该将电缆的屏蔽层进行接地处理。
这样避免外部的干扰信号进入电柜,同时也避免柜内产生的干扰对外部设备造成影响,从而减少了外界磁场对网络信号电压的影响。
2.3 传输距离与速率设置不匹配
现场总线的传输速率与距离的关系见表1。
表1显示的是传输速率与距离的理论值,在现场实际应用还要考虑现场的环境、设备的稳定性等因素。
精密带钢光亮线传动部分的的PROFIBUS网络由主控(Siemens S7—300)、低压开关柜总线、43台LENZE变频器构成。
最初组态时,设置网络的传输速率为 1.5Mbps,系统能稳定运行。
经过了半年的运行,系统出现了不稳定,但是实际的距离小于最大理论距离。
在后来的调试过程中将传输速率由原来的1.5Mbps改为500kbps,通讯不稳定的问题也随之解决了。
这说明在总线调试的过程中还要考虑现场的实际,往往最大理论值实际中是很难达到的。
2.4 中继器的使用
PROFIBUS网络是RS485串口通讯,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;每个物理网段最多32个物理站点设备,每个中继设备(RS485中继器、OLM)也做为网络中的一个物理站点,但没有站号;精密带钢的光亮线传动部分的DP 分站共有43个,理论上已经超出了32个上限,但是原有的设计中没有
中继器,在改造的过程中增加了一个中继器。
2.5 PROFIBUS电缆
PROFIBUS介质是一根屏蔽双绞电缆,屏蔽可以提高电磁兼容(EMC)能力。
PRO FIBUS电缆的特性阻抗应在100Ω到220Ω之间,电缆电容(导体间)应该<60pF/m,导线截面积应≥0.22mm224(AWG)。
电缆选择标准参见美国标准EIA RS-485的附录。
信号在传输的过程中如果发生电缆阻抗的变化,信号在这个地方就会引起反射。
消除这种反射的方法,其一可以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;其二就是保证整条通讯电路上的PROFIBUS电缆属于同一种规格。
这样可以避免信号传输过程中的反射干扰。
2.6 改善效果
太钢精密带钢公司的光亮退火线自调试完后,PROFIBUS—DP总线起初出现的问题比较多,基本上都是通讯不稳定,甚至通信中断,造成炉内钢带过烧,导致很多质量不合卷。
自2011年,我们按照上述方法经过了多次优化改造,现已连续运行一年时间无Profibus—DP总线故障,取得了显著的效果,为公司创造了很客观的效益。
用PROFIBUS-TESTER诊断检测后不难看出,改造前受干扰的各站电压都恢复了正常值,由此可以看出按照标准的规范安装施工的重要性。
3 结语
PROFIBUS总线的应用场合非常多,应用环境也各不相同,但只要严格按照PROFIBUS的规范进行网络拓扑的设计、遵守布线规则、处理好系统的“地”与“接地”等,将在很大程度上避免总线网络使用中出现的各种问题。
因此,也希望本文能给广大工作在自动化控制领域的人员提供一些参考,按照PROFIBUS的安装和规范正确的进行现场施工保证PROFIBUS总线网络和整个自动化项目的正常运行。
参考文献
[1] 西门子.SIMOVERT MASTER DRIVES矢量控制使用大全[S].西门子电气传动有限公司,2002,37.
[2] 顾洪军.工业企业网与现场总线技术及应用[M].北京:人民邮电出版社,2002.
[3] Siemens PROFIBUS Interface Center&acute;SPC3 User description,Rev.5,1996(10):1~15.。