西門子RS485網絡接頭6ES79720BA420XA0

西門子RS485網絡接頭6ES79720BA420XA0

公司名稱︰湖南環辰泰瑞電氣設備有限公司 
西門子(中國）*代理商 傾心為您提供西門子*產品。   
來函洽談業務，期待與您的*合作。
︰                   
傳真︰                   
聯 系 人︰黎曉蓉 ()               
︰    
工作 ︰2425992014

按照Profibus的規范，當網絡中的硬件設備超過32個，或者波特率對應的網絡通訊距離已經超出規定范圍時，就應該使用Profibus RS485中繼器來拓展網絡連接。中繼器設備使用起來比較簡單，這里僅就使用過程中容易出現問題的地方進行介紹。

1 RS485中繼器的介紹
首先還是介紹一下RS485中繼器的面板：

圖1 RS485中繼器

其中：
1) RS485中繼器的電源端子。其中“M5.2”是信號線“A、B”的 “信號地”；
2) 網段1和網段2的電纜屏蔽層接地；
3) 網段1的信號線端子；
4) 網段1的終端電阻設置；
5) 網絡開關，用于接通和斷開網段1、2；
6) 網段2的終端電阻設置；
7) 網段2的信號線端子；
9) 用于PG/OP連接到網段1的接口；
10) LED 24V 電源指示燈；
11) 網段1的工作指示LED；
12) 網段2的工作指示LED；

注意：M5.2用于信號電壓測量時做為參考地，一般不接線。

2 RS485中繼器的功能

2.1 網段的劃分
RS485中繼器上下分為兩個網段，其中A1/B1 和 A1’ / B1 ‘ 是網段1的一個Profibus接口，A2/B2 和 A2’ / B2 ‘ 是網段2的一個Profibus接口，PG/OP 接口屬于網段1；信號再生是在網段1和網段2之間實現的，同一網段內信號不能再生；兩個網段之間是物理隔離的，因而RS485中繼器除了擴展網段外，還有一個作用就是可以進行網絡隔離。

2.2 網絡拓撲
A1/B1 和 A1’ / B1 ‘其實是一個Profibus接口的進口/出口的接線端子，就像Profibus接頭的進口/出口一樣，因而也涉及到終端電阻的設置問題，這也往往是在使用過程中容易出現錯誤的地方，這里做個詳細的說明：

1） 中繼器做為終端設備的網絡拓展

圖2 中繼器的網絡擴展連接

在這個網絡拓撲中，中繼器連接了網段1和網段2，由于中繼器內部是隔離的，因而做為網段1來講，中繼器就是該網段的一個終端設備，因而在網段1中，應該將Profibus網線接在A1/B1上，同時網段1的終端電阻設置為“On”；而網段2與網段1類似，也需要將電纜連接在A2/B2上，同時終端電阻設置為“On”。

由于在一個RS485物理網段中，只能夠連接32個物理設備，但RS485 中繼器本身也是一個特殊的DP從站設備，在網段1和網段2中，都分別占用一個物理位置（但不用分配站號），因而實際在這兩個網段中都只能再連接31個DP主站/從站設備。

這些都是物理連接上的限制，在STEP7組態中，網段1和網段2都屬于同一個邏輯網絡。整個網絡上從站的連接個數取決于DP主站的連接個數（包括RS485中繼器、OLM等設備）。

中繼器擴展的距離，假設1.5M bps的波特率時，通訊距離為200米，則網段1從zui遠站到中繼器網段1之間的距離為200米，而從中繼器的網段2到zui遠站還可以再擴展200米，這樣整個網絡的距離為400米。

2） 中繼器的一個網段做為中間設備的網絡拓展

圖3 中繼器的一個網段做為中間設備的網絡拓展

該網絡拓撲中，網段1仍然時正常的連接，但網段2不是網絡終端設備了，而是網絡中間的一個設備，此時終端電阻應當設置在“Off”，而網段2上的兩個終端設備應分別設置終端電阻。

在這種網絡拓撲中，網段1的連接方式和距離和上一種方式相同，但網段2的擴展距離是從網段2的左、右兩個終端站點之間的距離（1.5M bps時200米）。

3） 中繼器在的兩個網段內都做為中間設備的網絡拓展

圖4 中繼器在的兩個網段內都做為中間設備的網絡拓展

此時，網段1和網段2都按照上一種拓撲中網段2的方式進行連接和拓展。即終端電阻為“Off”，網段1的總長度為200米（1.5M bps），網段2的總長度也為200米（1.5M bps）。兩個網段之間是電氣隔離的。
當網絡中的終端站出現斷電情況時，終端電阻也因無法得到電源而丟失（其實是電阻值發生變化），這將導致信號中斷或者出現亂碼，從而影響到另外一個網段甚至整個網絡的通訊質量，因而建議可以將兩個網段斷開，這樣可以避免網段之間的相互干擾。

3 中繼器的隔離接地
由于網段之間是隔離的，因而如果 斷開PE端時，可以將兩個網段分別按照接地和不接地的兩個網段進行連接操作。

圖5 中繼器的接地和隔離

插頭與終端電阻在Profibus通訊中有著非常重要的作用，它們使用起來非常簡單，沒有很多復雜的設置；但是正是由于使用簡單，使得很多工程師在使用當中忽略了一些細節，導致很多通訊問題。

1 Profibus插頭的結構與簡單用法

圖1Profibus插頭結構

這是常見的Profibus插頭，如果我們有A、B兩個站點要做Profibus通訊，應該如何連接插頭呢？因為總線上只有兩個站，顯然終端電阻都要打到ON位置。那么插頭上的接線是否要一進一出呢。

圖2 兩個DP站點的連接

正確的做法是兩個插頭都連接進線端。因為終端電阻與插頭的出線端是2選1的。終端電阻打ON，進線端連接終端電阻，斷開與出線端的連接；終端電阻打OFF，進線端斷開與終端電阻的連接，連接出線端。

2常見的Profibus總線連接

圖3 主站在總線一端點

圖3所示的是一般的Profibus總線連接方法，主站位于總線的一端，終端電阻打ON。
然后依次連接后面的站點，中間的站點終端電阻打OFF，zui后面的站點終端電阻打ON。

圖4 主站在總線中間

有時候由于現場設備分布的原因，主站也可以安裝在Profibus總線的中間，具體做法如圖4所示。

終端電阻打ON的設備不能斷電，如圖5所示Profibus插頭上除了220歐的終端電阻以外還有兩個390歐的偏置電阻，并且偏置電阻上必須連接電源。

圖5 終端電阻和偏置電阻

如果終端設備需要經常斷電維護，或者終端設備只有接線端子而沒有9針D型插座，就需要使用有源終端模塊作為Profibus總線的終端(6ES7 972-0DA00-0AA0)。

西門子RS485數據接頭6GK1500-0FC10
圖6 Profibus有源終端模塊

如果Profibus電纜不夠長，需要把兩根電纜接起來，不能簡單的把兩根銅芯擰起來，因為這樣會破壞電纜的特征阻抗，可能會導致通訊問題。使用圖7中的接頭來連接兩根需要接起來的電纜。

圖7 Profibus連接接頭

3 RS485中繼器的終端電阻使用方法
Profibus通訊電纜的zui大長度取決于通訊的波特率，如果電纜超過了所能通訊的zui大長度，就需要使用RS485中繼器來延長通訊距離。

表1 總線長度與傳輸速率的關系

中繼器上有接線端子，Profibus電纜可直接連接到端子上。另外中繼器上也配有終端電阻。其用法與電纜插頭相同。

圖8 1網段只有進線，2網段有進線出線

圖9 1網段只有進線，2網段只有進線

圖10 1網段有進線出線，2網段有進線出線

4 OLM上插頭終端電阻使用方法

如果現場設備通訊距離較遠，或者現場電磁干擾嚴重，可以使用OLM把電信號轉化成光信號，使用光纜來傳輸信號。OLM上有RS485電氣接口，需要使用Profibus插頭來連接電纜。并且OLM電氣接口不論連接主站還是從站，接法都一樣。

圖11 1網段只有進線，2網段只有進線

圖12 1網段有進線出線，2網段只有進線

圖13 1網段有進線出線，2網段有進線出線

對于只有一個RS485接口的OLM，可認為只有1網段，接法相同。

5 DP/DP coupler上插頭終端電阻使用方法
兩個DP主站可以使用DP/DP coupler來傳輸數據。DP/DP coupler上有兩個RS485接口，連接方法與OLM相同。

圖14 1網段只有進線，2網段只有進線

圖15 1網段只有進線，2網段有進線出線

圖16 1網段有進線出線，2網段有進線出線

西門子MM變頻器

6SE64402UC112AA1

6SE64402UC125AA1

6SE64402UC137AA1

6SE64402UC155AA1

6SE64402UC175AA1

6SE64402UC211BA1

6SE64402UC215BA1

6SE64402UC222BA1

6SE64402UC230CA1

6SE64402UC240CA1

6SE64402UC255CA1

6SE64402UC275DA1