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没这220欧 !!! 你Profibus通信可能要凉凉

2024-12-20码农

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什么是Profibus

Profibus(Process Field Bus)是一种基于现场总线的标准化工业通信协议,主要用于工业自动化领域。它是由西门子公司在1980年代末开发,并逐渐发展成为国际标准IEC 61158和IEC 61784的一部分。Profibus是一种高速、可靠的串行数据通信标准,用于连接自动化系统中的设备,如PLC(可编程逻辑控制器)、传感器、执行器和其他现场设备。

不加可能的影响

如果不在Profibus总线的两端正确安装终端电阻,可能会导致信号反射、阻抗不匹配,进而引发通信错误、数据传输不稳定,影响整个自动化系统的可靠性和性能。

技术原理

Profibus总线加终端电阻的技术原理主要涉及信号反射的抑制和阻抗匹配两个方面:

  1. 信号反射抑制 :在通信电缆中,如果信号遇到阻抗不连续或阻抗不匹配的情况,就会产生反射。这种反射会干扰原始信号,导致数据错误和通信不稳定。终端电阻的作用就是在电缆的两端提供一个与电缆特性阻抗相匹配的电阻,以消除这种反射。因为信号的传输是双向的,所以Profibus总线的两端都需要有终端电阻。

  2. 阻抗匹配 :在Profibus网络中,数据收发器(负载)的阻抗需要与传输线的阻抗相同,以避免信号反射。终端电阻确保了这种阻抗匹配,从而减少了因阻抗不匹配引起的信号反射。

  3. 上拉和下拉电阻 :除了220欧姆的终端电阻外,Profibus连接器还包括390欧姆的上拉电阻和下拉电阻。上拉电阻连接到正极(+5V),下拉电阻连接到参考地(0V)。这两个电阻确保在没有数据传输时,两根数据线之间的电压差趋于一个固定值,消除了干扰数据,从而提高了通信的稳定性。

总结来说,Profibus总线加终端电阻的技术原理是通过在总线两端提供匹配的电阻来抑制信号反射,并确保阻抗匹配,从而保证数据传输的稳定性和可靠性。

哪些场景必须加

  1. 物理网段的两端 :在Profibus总线的每个物理网段的首端和尾端,都需要连接终端电阻,以抑制RS485信号的反射和畸变,保证网络稳定运行。这是由于信号在传输过程中,如果遇到阻抗不连续或阻抗不匹配的情况,就会产生反射,而终端电阻可以消除这种反射。

  2. 主站在总线一端点 :如果主站位于Profibus总线的一端,那么该端的终端电阻需要设置为「ON」。

  3. 主站在总线中间 :有时候由于现场设备分布的原因,主站也可以安装在Profibus总线的中间,在这种情况下,主站两侧的站点都需要设置终端电阻为「ON」。

  4. 终端设备采用接线方式连接 :对于总线中终端设备采用接线方式连接(非profibus接头),需要自行连接终端电阻,或采用有源终端电阻。

  5. 终端站点停电或可能停电的情况 :如果由于受现场条件所限,终端站点需要停电或可能停电,为了保证网络的正常通信,需要在网段的终端安装有源终端电阻(并确保其不停电)来作为网段的终端。

  6. 终端电阻设置为"ON"时 :表示一个物理网段的终结,因为连接在出线端口「out」后面的网关信号也将被中断,每个物理网关两个终端站点的插头,需要将网线连接在进线口「in」同时将终端电阻设置为「on」。

总结

Profibus总线加终端电阻的技术原理是为了抑制信号在传输过程中因阻抗不匹配而产生的反射,通过在总线两端设置与电缆特性阻抗相匹配的电阻,实现阻抗匹配,减少信号反射和回波,从而确保数据传输的完整性和通信的稳定性,提高整个工业自动化系统的可靠性和性能。

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