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什麽是Profibus
Profibus(Process Field Bus)是一種基於現場匯流排的標準化工業通訊協定,主要用於工業自動化領域。它是由西門子公司在1980年代末開發,並逐漸發展成為國際標準IEC 61158和IEC 61784的一部份。Profibus是一種高速、可靠的序列資料通訊標準,用於連線自動化系統中的裝置,如PLC(可編程邏輯控制器)、傳感器、執行器和其他現場裝置。
不加可能的影響
如果不在Profibus匯流排的兩端正確安裝終端電阻,可能會導致訊號反射、阻抗不匹配,進而引發通訊錯誤、數據傳輸不穩定,影響整個自動化系統的可靠性和效能。
技術原理
Profibus匯流排加終端電阻的技術原理主要涉及訊號反射的抑制和阻抗匹配兩個方面:
訊號反射抑制 :在通訊電纜中,如果訊號遇到阻抗不連續或阻抗不匹配的情況,就會產生反射。這種反射會幹擾原始訊號,導致數據錯誤和通訊不穩定。終端電阻的作用就是在電纜的兩端提供一個與電纜特性阻抗相匹配的電阻,以消除這種反射。因為訊號的傳輸是雙向的,所以Profibus匯流排的兩端都需要有終端電阻。
阻抗匹配 :在Profibus網路中,數據收發器(負載)的阻抗需要與傳輸線的阻抗相同,以避免訊號反射。終端電阻確保了這種阻抗匹配,從而減少了因阻抗不匹配引起的訊號反射。
上拉和下拉電阻 :除了220歐姆的終端電阻外,Profibus連結器還包括390歐姆的上拉電阻和下拉電阻。上拉電阻連線到正極(+5V),下拉電阻連線到參考地(0V)。這兩個電阻確保在沒有數據傳輸時,兩根數據線之間的電壓差趨於一個固定值,消除了幹擾數據,從而提高了通訊的穩定性。
總結來說,Profibus匯流排加終端電阻的技術原理是透過在匯流排兩端提供匹配的電阻來抑制訊號反射,並確保阻抗匹配,從而保證數據傳輸的穩定性和可靠性。
哪些場景必須加
物理網段的兩端 :在Profibus匯流排的每個物理網段的首端和尾端,都需要連線終端電阻,以抑制RS485訊號的反射和畸變,保證網路穩定執行。這是由於訊號在傳輸過程中,如果遇到阻抗不連續或阻抗不匹配的情況,就會產生反射,而終端電阻可以消除這種反射。
主站在匯流排一端點 :如果主站位於Profibus匯流排的一端,那麽該端的終端電阻需要設定為「ON」。
主站在匯流排中間 :有時候由於現場裝置分布的原因,主站也可以安裝在Profibus匯流排的中間,在這種情況下,主站兩側的站點都需要設定終端電阻為「ON」。
終端裝置采用接線方式連線 :對於匯流排中終端裝置采用接線方式連線(非profibus接頭),需要自行連線終端電阻,或采用有源終端電阻。
終端站點停電或可能停電的情況 :如果由於受現場條件所限,終端站點需要停電或可能停電,為了保證網路的正常通訊,需要在網段的終端安裝有源終端電阻(並確保其不停電)來作為網段的終端。
終端電阻設定為"ON"時 :表示一個物理網段的終結,因為連線在出線埠「out」後面的閘道器訊號也將被中斷,每個物理閘道器兩個終端站點的插頭,需要將網線連線在進線口「in」同時將終端電阻設定為「on」。
總結
Profibus匯流排加終端電阻的技術原理是為了抑制訊號在傳輸過程中因阻抗不匹配而產生的反射,透過在匯流排兩端設定與電纜特性阻抗相匹配的電阻,實作阻抗匹配,減少訊號反射和回波,從而確保數據傳輸的完整性和通訊的穩定性,提高整個工業自動化系統的可靠性和效能。
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