西门子紫色双层屏蔽电缆

OLM的冗余环网拓扑结构

 

图20 冗余环网的拓扑结构

在冗余环网的拓扑结构中，所有的OLM必须型号相同，且DIP开关的设置也相同。

连接OLM的光纤即可以采用单模玻璃光纤，也可以选择多模塑料光纤，具体请参考光纤部分的介绍（表4）。

 

2) OBT(Optical Bus Terminal)

 

图21  OBT

        OBT仅仅做为介质转换的设备在网络中使用，不具有OLM的组网能力，一般只能使用塑料光纤（50米）和PCF光纤（300米）。

 

图22 OBT在网络中的使用

 

3 PROFIBUS 网络安装规范

了解了PROFIBUS的各个网络器件，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。

 

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3）；

④    每个物理网段多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**限，需要增加RS485中继器进行网络拓展，中继器多可串联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从站多可连接124个，站号设置一般为 3~125。

⑩    如果网络中涉及到分支电缆，则应注意分支电缆的长度应当严格遵守PROFIBUS的协议规定，比如：波特率1.5Mbps时，网段中分支电缆总长度6.6米（表5）。

?     表5  波特率与分支电缆的长度对应表

?     用户如果使用了西门子的SIMOCODE 3UF7等产品时，就会涉及到网络中存在分支电缆的问题。为了保证每个网段的分支电缆不**过规定长度，一般可以在每个抽屉柜内设计一个中继器，进行物理网段的分割，同时还可以起到隔离干扰的作用。

 

在进行PROFIBUS网络连接之前，首先应当考虑拓扑结构的设计是否有问题。如果拓扑结构有问题，将来网络通讯很可能出现问题。

另外，从波特率与距离的对应关系中可以看到，波特率越高，则对应的通讯距离越近，因而如果现场遇到PROFIBUS的通讯有通讯不上或者通讯不稳定的情况，也可以考虑先将波特率降低，再进行观察处理。

3.2  PROFIBUS网络安装的规则

西门子紫色双层屏蔽电缆

3.2.1 网络布线的规则

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23  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”。

③布线规则

1. 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24）。

                            

图24  电缆槽架以及电缆在线槽内的处理

 

图25 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26 电缆桥架之间的连接以及接地处理