西門子RS485中繼器

時間：2021-04-26作者：上海騰希電氣技術(shù)有限公司瀏覽：215

按照Profibus的規(guī)范，當網(wǎng)絡(luò)中的硬件設(shè)備**過32個，或者波特率對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)通訊距離已經(jīng)**出規(guī)定范圍時，就應(yīng)該使用Profibus RS485中繼器來拓展網(wǎng)絡(luò)連接。中繼器設(shè)備使用起來比較簡單，這里僅就使用過程中*出現(xiàn)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(wǎng)段1和網(wǎng)段2的電纜屏蔽層接地；
3) 網(wǎng)段1的信號線端子；
4) 網(wǎng)段1的終端電阻設(shè)置；
5) 網(wǎng)絡(luò)開關(guān)，用于接通和斷開網(wǎng)段1、2；
6) 網(wǎng)段2的終端電阻設(shè)置；
7) 網(wǎng)段2的信號線端子；
8) 背板安裝彈簧片；
9) 用于PG/OP連接到網(wǎng)段1的接口；
10) LED 24V 電源指示燈；
11) 網(wǎng)段1的工作指示LED；
12) 網(wǎng)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(wǎng)段的劃分
RS485中繼器上下分為兩個網(wǎng)段，其中A1/B1 和 A1’ / B1 ‘ 是網(wǎng)段1的一個Profibus接口，A2/B2 和 A2’ / B2 ‘ 是網(wǎng)段2的一個Profibus接口，PG/OP 接口屬于網(wǎng)段1；信號再生是在網(wǎng)段1和網(wǎng)段2之間實現(xiàn)的，同一網(wǎng)段內(nèi)信號不能再生；兩個網(wǎng)段之間是物理隔離的，因而RS485中繼器除了擴展網(wǎng)段外，還有一個作用就是可以進行網(wǎng)絡(luò)隔離。

2.2 網(wǎng)絡(luò)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(shè)置問題，這也往往是在使用過程中*出現(xiàn)錯誤的地方，這里做個詳細的說明：

1） 中繼器做為終端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)拓展


圖2 中繼器的網(wǎng)絡(luò)擴展連接

在這個網(wǎng)絡(luò)拓撲中，中繼器連接了網(wǎng)段1和網(wǎng)段2，由于中繼器內(nèi)部是隔離的，因而做為網(wǎng)段1來講，中繼器就是該網(wǎng)段的一個終端設(shè)備，因而在網(wǎng)段1中，應(yīng)該將Profibus網(wǎng)線接在A1/B1上，同時網(wǎng)段1的終端電阻設(shè)置為“On”；而網(wǎng)段2與網(wǎng)段1類似，也需要將電纜連接在A2/B2上，同時終端電阻設(shè)置為“On”。

由于在一個RS485物理網(wǎng)段中，只能夠連接32個物理設(shè)備，但RS485 中繼器本身也是一個特殊的DP從站設(shè)備，在網(wǎng)段1和網(wǎng)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(wǎng)段中都只能再連接31個DP主站/從站設(shè)備。

這些都是物理連接上的限制，在STEP7組態(tài)中，網(wǎng)段1和網(wǎng)段2都屬于同一個邏輯網(wǎng)絡(luò)。整個網(wǎng)絡(luò)上從站的連接個數(shù)取決于DP主站的連接個數(shù)（包括RS485中繼器、OLM等設(shè)備）。

中繼器擴展的距離，假設(shè)1.5M bps的波特率時，通訊距離為200米，則網(wǎng)段1從較遠站到中繼器網(wǎng)段1之間的距離為200米，而從中繼器的網(wǎng)段2到較遠站還可以再擴展200米，這樣整個網(wǎng)絡(luò)的距離為400米。

2） 中繼器的一個網(wǎng)段做為中間設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)拓展


圖3 中繼器的一個網(wǎng)段做為中間設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)拓展

該網(wǎng)絡(luò)拓撲中，網(wǎng)段1仍然時正常的連接，但網(wǎng)段2不是網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備了，而是網(wǎng)絡(luò)中間的一個設(shè)備，此時終端電阻應(yīng)當設(shè)置在“Off”，而網(wǎng)段2上的兩個終端設(shè)備應(yīng)分別設(shè)置終端電阻。

在這種網(wǎng)絡(luò)拓撲中，網(wǎng)段1的連接方式和距離和上一種方式相同，但網(wǎng)段2的擴展距離是從網(wǎng)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(wǎng)段內(nèi)都做為中間設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)拓展


圖4 中繼器在的兩個網(wǎng)段內(nèi)都做為中間設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)拓展

此時，網(wǎng)段1和網(wǎng)段2都按照上一種拓撲中網(wǎng)段2的方式進行連接和拓展。即終端電阻為“Off”，網(wǎng)段1的總長度為200米（1.5M bps），網(wǎng)段2的總長度也為200米（1.5M bps）。兩個網(wǎng)段之間是電氣隔離的。
當網(wǎng)絡(luò)中的終端站出現(xiàn)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(fā)生變化），這將導致信號中斷或者出現(xiàn)亂碼，從而影響到另外一個網(wǎng)段甚至整個網(wǎng)絡(luò)的通訊質(zhì)量，因而建議可以將兩個網(wǎng)段斷開，這樣可以避免網(wǎng)段之間的相互干擾。


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


圖5 中繼器的接地和隔離


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