profibus總線電纜    

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• PROFIBUS電纜在插頭內(nèi)接線時(shí)，須將屏蔽層剝開，壓在插頭內(nèi)的金屬部分，該金屬部分與當(dāng)Sub-D插頭外部的金屬部分相連，當(dāng)將插頭插在CPU或者ET200M等設(shè)備的DP口上時(shí)，則通過設(shè)備連接到了安裝底板，而安裝底板一般是連接在柜殼上并接地的，從而實(shí)現(xiàn)了屏蔽層的接地。

   

  圖23  PROFIBUS 插頭內(nèi)部接線即屏蔽層的處理

  
  

  由于接地有利于保護(hù)PLC設(shè)備以及DP通訊口，因此對(duì)于所有的PROFIBUS站點(diǎn)都要求進(jìn)行接地處理，即“多點(diǎn)接地”。

  ③布線規(guī)則

• 不同電壓等級(jí)的電纜分線槽布線   電 話：18221796961（同微信號(hào)）

• 高電壓，大電流的動(dòng)力電纜，與小電壓和小電流的電纜應(yīng)該是分線槽布線，同時(shí)線槽應(yīng)蓋上蓋板，盡量全封閉；如果現(xiàn)場(chǎng)無法分線槽布線，則將兩類電纜盡量遠(yuǎn)離，中間加金屬隔板進(jìn)行隔離，同時(shí)金屬線槽要做接地處理（圖24）。

                              

  圖24  電纜槽架以及電纜在線槽內(nèi)的處理

   

  圖25 現(xiàn)場(chǎng)布線

  電纜槽架之間也的連接應(yīng)該保證用金屬連接部件大面積連接處理，同時(shí)注意“接地”的連接。

   

  圖26 電纜橋架之間的連接以及接地處理

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• 通訊電纜單獨(dú)在線槽外布線時(shí)，可根據(jù)情況采用穿金屬管的方式，這樣既可以保護(hù)通訊電纜不被損壞，對(duì)于防止EMC的干擾也有好處，但注意外部的金屬管需要接地（圖25）；

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  圖27 現(xiàn)場(chǎng)的通訊電纜

  圖26中的電纜通訊直接暴露在外面，很容易被壓斷，類似情況可考慮局部或者全部穿管。

• 通訊電纜與動(dòng)力電纜避免長(zhǎng)距離平行布線

• 由于平行布線的兩根電纜之間需要考慮空間電容耦合，因此為了避免相互之間的影響，應(yīng)避免平行布線（圖27）。

  
  

   

  圖28  通訊電纜在線槽內(nèi)與動(dòng)力電纜平行走線

  
  

  在圖27中，通訊電纜不僅沒有滿足a. 或 b. 兩條原則，反而與比較大的動(dòng)力電纜平行布線，這會(huì)導(dǎo)致該電纜比較容易受到動(dòng)力電纜的干擾。

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  可以交叉布線：

  
  

   

  兩根交叉布線的電纜相互之間不會(huì)因?yàn)槿菪择詈隙a(chǎn)生干擾。

• 盡量將電纜貼近大面積的金屬板（圖29）

•  

  圖29  通訊電纜貼近金屬板

  通訊電纜應(yīng)與大面積的金屬板或“地平面”貼近。

  
  

• 通訊電纜過長(zhǎng)時(shí)，不要形成環(huán)狀（圖30）

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  圖30 通訊電纜形成環(huán)

  此時(shí)如果有磁力線從環(huán)中間穿過時(shí)，根據(jù)“右手定律”，容易產(chǎn)生干擾信號(hào)。

  在圖30中，盡管背板是比較大的金屬板，但由于項(xiàng)目已經(jīng)完成，因而不存在電纜長(zhǎng)度變化的可能，因此還是建議用戶將過長(zhǎng)的電纜剪短，放入柜內(nèi)的電纜槽內(nèi)。

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• 通訊線連接的設(shè)備應(yīng)做等電勢(shì)連接

• PROFIBUS 連接的站點(diǎn)可能分布較廣，為了保證通訊的質(zhì)量，一般要求所有通訊站點(diǎn)都應(yīng)該處于同一個(gè)電壓等級(jí)上，即應(yīng)當(dāng)都是“等電勢(shì)”的（圖31）。

   

  圖31 通訊站點(diǎn)之間應(yīng)做“等電勢(shì)”處理

  如果兩個(gè)站點(diǎn)的“地”之間不等電勢(shì)，則當(dāng)兩個(gè)設(shè)備分別各自接地時(shí)，將會(huì)在兩個(gè)接地點(diǎn)之間產(chǎn)生電勢(shì)差，此時(shí)電流會(huì)流過通訊電纜的屏蔽層，從而對(duì)通訊產(chǎn)生影響。因此應(yīng)該在兩個(gè)設(shè)備之間進(jìn)行等電勢(shì)的綁定。

  可以用等勢(shì)線將兩個(gè)設(shè)備的“地”進(jìn)行連接，等勢(shì)線的規(guī)格為：銅 6mm² ，鋁 16mm²，鋼 50mm² 。

  當(dāng)然，這里不是要求所有的現(xiàn)場(chǎng)都需要增加額外的等勢(shì)線而增加成本，只是建議在出現(xiàn)接地點(diǎn)電勢(shì)不相等的情況時(shí)，如果影響到通訊，或者可能造成設(shè)備損壞，則應(yīng)當(dāng)想辦法加以改進(jìn)。

  如果由于接地點(diǎn)本身的原因造成了通訊不穩(wěn)定，比如某個(gè)系統(tǒng)的“地”本身存在著很強(qiáng)的干擾，則在此處將屏蔽層接地反而會(huì)對(duì)PROFIBUS通訊造成影響，因而此時(shí)應(yīng)該考慮首先處理好“地”，然后再將PROFIBUS屏蔽層接地。

  為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備提供一個(gè)良好的“地”以及進(jìn)行正確的“接地”是提高EMC特性的前提（圖32）。

   

  圖32  系統(tǒng)進(jìn)行良的接地設(shè)計(jì)和實(shí)施

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• 通訊線在電柜內(nèi)的布線

• 通訊電纜在電柜內(nèi)布線時(shí)，也應(yīng)該遵循之前的原則，即遠(yuǎn)離干擾源。

  在柜內(nèi)的走線應(yīng)當(dāng)進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)，盡量避免與高電壓、大電流的電纜在同一線槽內(nèi)走線（圖33），同時(shí)，不要在柜內(nèi)形成“環(huán)”，特別時(shí)避免將變頻器等干擾源包圍在                                                               

  圖 33 通訊電纜與動(dòng)力電纜在電柜內(nèi)的受干擾情況

  3.2.2  通訊電纜的屏蔽層在電柜內(nèi)的處理

  1) 首先是PROFIBUS插頭，除了之前介紹的，需要將屏蔽層壓在插頭的金屬部分外，還需要注意屏蔽層不要?jiǎng)冮_的太長(zhǎng)，否則會(huì)暴露在空間，成為容易受干擾的“天線”（圖34）。

   

  圖34 屏蔽層暴露在空間容易接收干擾

  2) 通訊電纜的屏蔽層在進(jìn)/出電氣柜時(shí)，都應(yīng)該進(jìn)行屏蔽層接地處理

  屏蔽層應(yīng)該保證與接地銅排進(jìn)行大面積的接觸（圖35）。

   

  圖35  屏蔽層的接地

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  通訊電纜在進(jìn)/出電柜時(shí)，都應(yīng)該將電纜的屏蔽層進(jìn)行接地處理。這樣避免外部的干擾信號(hào)進(jìn)入電柜，同時(shí)也避免柜內(nèi)產(chǎn)生的干擾對(duì)外部設(shè)備造成影響（圖36）。

  

  圖36 屏蔽層在柜內(nèi)進(jìn)行接地處理

  如果通訊電纜在柜內(nèi)需要經(jīng)過端子進(jìn)行連接，則屏蔽層*在端子排的兩側(cè)分別進(jìn)行連接（圖37）。

   

  圖37  通訊電纜通過端子連接時(shí)的屏蔽層處理

  而此時(shí)應(yīng)當(dāng)避免的做法是將屏蔽層剝開，擰成一根連接到端子（圖38），這種方式在EMC領(lǐng)域有個(gè)名稱叫做“豬尾巴”。

   

  圖38 屏蔽電纜接頭處的“豬尾巴效應(yīng)”

  在現(xiàn)場(chǎng)的連接中，如果將屏蔽層剝開過長(zhǎng)，則通訊電纜將有很長(zhǎng)一段沒有被屏蔽層“保護(hù)”，而屏蔽層擰成一根后將形成天線，更容易將干擾引入系統(tǒng)（圖39）。

   

  圖39 屏蔽電纜的“豬尾巴”連接

  3.2.3  過壓保護(hù)

  如果使用場(chǎng)合存在過壓的危險(xiǎn)，請(qǐng)?jiān)诠裢獠捎弥甭耠娎|，同時(shí)在柜內(nèi)、柜外的電纜上采用過壓保護(hù)裝置（圖40）。   電 話：18221796961（同微信號(hào)）

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  如果存在雷擊，請(qǐng)參照防雷設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防雷的設(shè)計(jì)。

   

  圖40 過壓保護(hù)裝置

  
  

  3.2.4  減小變頻器等干擾源設(shè)備對(duì)通訊的影響

  變頻器等比較大功率的設(shè)備除了通過干擾電源、通過空間輻射干擾影響設(shè)備正常運(yùn)行外，隨著變頻器等設(shè)備具有PROFIBUS通訊的能力，這些設(shè)備產(chǎn)生的干擾也有可能直接進(jìn)入通訊系統(tǒng)，因而應(yīng)該對(duì)變頻器進(jìn)行EMC的處理。

  首先是變頻器的安裝。在電柜內(nèi)，盡量用鍍鋅底板替代噴漆底板做為安裝背板（圖41），以改善EMC特性。

           

  圖41  使用鍍鋅安裝底板代替噴漆底板

  
  

  變頻器的出線，都應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的EMC處理，比如采用通訊電纜采用屏蔽電纜接地，動(dòng)力電纜采用屏蔽電纜接地或者采用鐵氧體磁環(huán)進(jìn)行濾波處理等（圖42）。

           

  圖42  對(duì)變頻器的電纜進(jìn)行規(guī)范的EMC處理

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  4 PROFIBUS診斷的常用工具

  PROFIBUS是一種抗干擾性比較強(qiáng)的現(xiàn)場(chǎng)總線，但不時(shí)還會(huì)發(fā)生一些故障。在處理故障的過程中我們發(fā)現(xiàn)，造成PROFIBUS通訊出現(xiàn)故障的原因，80％都是簡(jiǎn)單的原因，比如：現(xiàn)場(chǎng)沒有接地處理、布線時(shí)與動(dòng)力電纜沒有分開等等；因此為了避免PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)后期運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)故障，首先應(yīng)該注意按照PROFIBUS的規(guī)范進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，同時(shí)嚴(yán)格遵守安裝規(guī)范的要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工。

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  除此之外，現(xiàn)場(chǎng)診斷一般會(huì)使用到BT200和示波器等設(shè)備。BT200是西門子的提供的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)診斷設(shè)備，可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)距離檢測(cè)，網(wǎng)絡(luò)連接的質(zhì)量的檢查（比如斷線、短路等等），常用于項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)施工布線階段；

   

  圖43  BT200

  而示波器常常用于檢測(cè)PROFIBUS通訊的波形，一般用于項(xiàng)目投產(chǎn)運(yùn)行后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊信號(hào)質(zhì)量的檢測(cè)。

   

  圖43  示波器顯示PROFIBUS信號(hào)受到干擾時(shí)的波形

  
  

  另外，STEP7等編程工具也可以做為網(wǎng)絡(luò)診斷的一種工具。在STEP7軟件中，提供了“在線診斷”的功能，可以實(shí)時(shí)的對(duì)PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行直接的診斷。比如：哪些從站出現(xiàn)故障，可在STEP7的診斷緩沖區(qū)中直接得到故障信息，因此一般用于項(xiàng)目調(diào)試過程中以及項(xiàng)目運(yùn)行過程中的網(wǎng)絡(luò)診斷。

   

  圖44  Step7在線診斷功能

  另外STEP7還提供了一些PROFIBUS的診斷功能塊，比如FB125/FC125等，方便用戶通過編程的方式在程序運(yùn)行中診斷PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的故障，同時(shí)可將故障信息直接顯示在上位機(jī)畫面上。

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  軟件的診斷方式都支持到通道級(jí)的診斷。

• 6ES7 972-0CB20-0A0 USB接口編程適配器（USB接口編程電纜）

  6ES7 972-0CB35-0A0 TS適配器II 用于調(diào)制解調(diào)器遠(yuǎn)程服務(wù)

  6ES7 972-0CC35-0A0 TS適配器II 用于ISDN 遠(yuǎn)程服務(wù)

  6GK1 561-1AA01 CP5611網(wǎng)卡(PCI總線軟卡,支持MPI,PPI,PROFIBUS-DP)

  6GK1 551-2AA00 CP5512網(wǎng)卡(PCMCIA總線軟卡,支持MPI,PPI,PROFIBUS-DP,筆記本電腦用，32BIT)

  6GK1 561-3AA01 CP5613網(wǎng)卡(PCI總線硬卡,支持PROFIBUS-DP主站)

  6GK1 561-3FA00 CP5613光纖網(wǎng)卡(PCI總線硬卡,支持PROFIBUS-DP主站

  6GK1 561-4AA01 CP5614網(wǎng)卡(PCI總線硬卡,支持PROFIBUS-DP主站/從站)

  6GK1 561-4FA00 CP5614光纖網(wǎng)卡(PCI總線硬卡,支持PROFIBUS-DP主站/從站)

  6GK1562-1AA00 CP5621通訊卡             貨期8周

  6GK1571-1AA00 CP5711卡  USB接口  和9針插口

  6FX800開頭 是動(dòng)力電纜跟信號(hào)電纜

  6XV1 840-2AH10 4芯電纜 網(wǎng)線

  6FC5210-0DF22-2AA0 PCU50   電 話：18221796961（同微信號(hào)）

  6XV1 830-0PBH30

  6XV1 830-0EH10 PROFIBUS通訊電纜

  6XV1 830 3EH10 西門子拖纜

  6XV1 830-0AH10 DP電纜

  6XV1 820-5AH10 光纖電纜(米)

  6XV1 820-5BH50 光纖電纜 含BFOC (5米)

  6XV1 820-5BT10 光纖電纜 含BFOC (100米)

  6GK1 901-0DA20-0AA0 BFOC接頭（每包20只）

  6ES7 901-0BF00-0AA0 5米MPI電纜  9針插頭   PLC通訊電纜

  6ES7 901-1BF00-0A0 RS232電纜

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  鏈接模板

  6GK1 415-2AA01 DP-AS-i 網(wǎng)關(guān) IP20

  6GK1 415-0AA01 DP-EIB 網(wǎng)關(guān)

  6ES7 158-0AD01-0A0 DP/DP 耦合器 

  6ES7 157-0AC83-0A0 DP/PA 耦合器 ，非本安區(qū)

  6ES7 157-0AD82-0A0 DP/PA 耦合器 ，本安區(qū)

  6XV1 830-5EH10 PROFIBUS FC 過程電纜( 易爆區(qū) )

  6XV1 830-5FH10 PROFIBUS FC 過程電纜( 非易爆區(qū) )

  6ES7 195-7HF80-0A0 DP/PA耦合器有源總線單元

  6GK1 905-0AA00 SpliTConnect分接頭（10件）

  6GK1 905-0AD00 SpliTConnect終端(Ex)（5件）

  6GK1 905-0AB10 SpliTConnect M12輸出端（5件）

  6GK1 905-0AC00 SpliTConnect 耦合器（10件）