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PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)安裝之網(wǎng)絡(luò)布線規(guī)則
①選擇標(biāo)準(zhǔn)PROFIBUS通訊電纜
標(biāo)準(zhǔn)PROFIBUS通訊電纜的特性阻抗為150歐姆,這與PB頭的終端電阻設(shè)置為“ON”時的終端電阻值剛好匹配,如果選擇普通的電纜,其特性阻抗與終端電阻很可能不匹配,則通訊性能將會受到影響;
標(biāo)準(zhǔn)的PROFIBUS電纜往往是雙層屏蔽的,屏蔽效果比較好。另外,標(biāo)準(zhǔn)通訊電纜是雙絞的,因而對于信號在電纜內(nèi)傳輸時自身產(chǎn)生的干擾也能夠起到自我抑制的作用。
②屏蔽層多點接地
PROFIBUS電纜在插頭內(nèi)接線時,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,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,從而實現(xiàn)了屏蔽層的接地。 圖1PROFIBUS 插頭內(nèi)部接線即屏蔽層的處理
由于接地有利于保護PLC設(shè)備以及DP通訊口,因此對于所有的PROFIBUS站點都要求進行接地處理,即“多點接地”。
③布線規(guī)則
a. 不同電壓等級的電纜分線槽布線
高電壓,大電流的動力電纜,與小電壓和小電流的電纜應(yīng)該是分線槽布線,同時線槽應(yīng)蓋上蓋板,盡量全封閉;如果現(xiàn)場無法分線槽布線,則將兩類電纜盡量遠(yuǎn)離,中間加金屬隔板進行隔離,同時金屬線槽要做接地處理(圖2)。  圖2電纜槽架以及電纜在線槽內(nèi)的處理  圖3現(xiàn)場布線 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,同時注意“接地”的連接。
 圖4電纜橋架之間的連接以及接地處理
b. 通訊電纜單獨在線槽外布線時,可根據(jù)情況采用穿金屬管的方式,這樣既可以保護通訊電纜不被損壞,對于防止EMC的干擾也有好處,但注意外部的金屬管需要接地(圖3);
 圖5現(xiàn)場通訊的電纜
圖4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。
c. 通訊電纜與動力電纜避免長距離平行布線
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5)。
 圖6通訊電纜在線槽內(nèi)與動力電纜平行走線
在圖5中,通訊電纜不僅沒有滿足a. 或 b. 兩條原則,反而與比較大的動力電纜平行布線,這會導(dǎo)致該電纜比較容易受到動力電纜的干擾。 可以交叉布線:
 兩根交叉布線的電纜相互之間不會因為容性耦合而產(chǎn)生干擾。 d. 盡量將電纜貼近大面積的金屬板(圖7)  圖7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。
e. 通訊電纜過長時,不要形成環(huán)狀(圖8) 天天自動化現(xiàn)場總線培訓(xùn)
 圖8通訊電纜形成環(huán)
此時如果有磁力線從環(huán)中間穿過時,根據(jù)“右手定律”,容易產(chǎn)生干擾信號。
在圖8中,盡管背板是比較大的金屬板,但由于項目已經(jīng)完成,因而不存在電纜長度變化的可能,因此還是建議用戶將過長的電纜剪短,放入柜內(nèi)的電纜槽內(nèi)。
f. 通訊線連接的設(shè)備應(yīng)做等電勢連接
PROFIBUS 連接的站點可能分布較廣,為了保證通訊的質(zhì)量,一般要求所有通訊站點都應(yīng)該處于同一個電壓等級上,即應(yīng)當(dāng)都是“等電勢”的(圖9)。  圖9通訊站點之間應(yīng)做“等電勢”處理 copyright fieldbuspx.com
如果兩個站點的“地”之間不等電勢,則當(dāng)兩個設(shè)備分別各自接地時,將會在兩個接地點之間產(chǎn)生電勢差,此時電流會流過通訊電纜的屏蔽層,從而對通訊產(chǎn)生影響。因此應(yīng)該在兩個設(shè)備之間進行等電勢的綁定。
可以用等勢線將兩個設(shè)備的“地”進行連接,等勢線的規(guī)格為:銅 6mm2 ,鋁 16mm2,鋼 50mm2 。
當(dāng)然,這里不是要求所有的現(xiàn)場都需要增加額外的等勢線而增加成本,只是建議在出現(xiàn)接地點電勢不相等的情況時,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。
如果由于接地點本身的原因造成了通訊不穩(wěn)定,比如某個系統(tǒng)的“地”本身存在著很強的干擾,則在此處將屏蔽層接地反而會對PROFIBUS通訊造成影響,因而此時應(yīng)該考慮首先處理好“地”,然后再將PROFIBUS屏蔽層接地。
為現(xiàn)場設(shè)備提供一個良好的“地”以及進行正確的“接地”是提高EMC特性的前提(圖10)。
 圖10系統(tǒng)進行良好的接地設(shè)計和實施
g. 通訊線在電柜內(nèi)的布線
通訊電纜在電柜內(nèi)布線時,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)進行精心的設(shè)計,盡量避免與高電壓、大電流的電纜在同一線槽內(nèi)走線(圖11),同時,不要在柜內(nèi)形成“環(huán)”,特別時避免將變頻器等干擾源包圍在“環(huán)”內(nèi)。  圖11通訊電纜與動力電纜在電柜內(nèi)的受干擾情況
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