PROFIBUS-DP總線插頭中終端電阻作用

PROFIBUS物理接線及DP插頭示意圖

從圖中可見，當(dāng)開關(guān)撥至“ON”時(shí)，A1和B1兩端和終端電阻相連，所以在DP網(wǎng)絡(luò)的終端只能接A1和B1，否則不能連接終端電阻。當(dāng)開關(guān)撥至“OFF”時(shí)，終端電阻和數(shù)據(jù)線斷開，A1和A2，B1和B2相連，串起網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備。

平時(shí)使用只用到了DB9（針）插頭的3和8兩個(gè)引腳，判斷DP網(wǎng)絡(luò)硬件連接是否正常首先要保證數(shù)據(jù)線連接牢固，而檢測(cè)的最好方法就是測(cè)量3，8引腳之間的電阻。如果接線牢固，那么當(dāng)開關(guān)撥至“ON”時(shí)3，8之間的電阻為220歐姆，當(dāng)開關(guān)撥至“OFF”時(shí)電阻為無窮大。

我們可以在一個(gè)DB9（孔）接頭的3，8引腳焊接兩根電線，電線的另一端各焊接一個(gè)可以插入萬用表的表筆頭。使用時(shí)將兩個(gè)表筆頭插入萬用表，使用歐姆檔，將制作的DB9（孔）插頭插到DP網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)終端接頭上，所有電阻開關(guān)均撥至“OFF”，然后從這個(gè)終端開始，依次將開關(guān)撥至“ON”，觀察萬用表讀數(shù)，如果為220歐姆，則該節(jié)點(diǎn)正常，然后將開關(guān)撥至“OFF”，測(cè)量下一節(jié)點(diǎn)。如果那個(gè)節(jié)點(diǎn)電阻不正常則該節(jié)點(diǎn)接線有誤。

很多時(shí)候DP網(wǎng)絡(luò)不通都是接線造成的，做好DP電纜后使用以上的方法測(cè)試一遍再連接DP設(shè)備可以保證硬件連接正確，提高調(diào)試效率。

在通訊中，增加終端電阻的作用是什么？

　?。?）一般說法：終端電阻是為了消除在通信電纜中的信號(hào)反射。在通信過程中，有兩種原因因?qū)е滦盘?hào)反射：阻抗不連續(xù)和阻抗不匹配。阻抗不連續(xù)，信號(hào)在傳輸線末端突然遇到電纜阻抗很小甚至沒有，信號(hào)在這個(gè)地方就會(huì)引起反射。這種信號(hào)反射的原理，與光從一種媒質(zhì)進(jìn)入另一種媒質(zhì)要引起反射是相似的。消除這種反射的方法，就必須在電纜的末端跨接一個(gè)與電纜的特性阻抗同樣大小的終端電阻，使電纜的阻抗連續(xù)。由于信號(hào)在電纜上的傳輸是雙向的，因此，在通訊電纜的另一端可跨接一個(gè)同樣大小的終端電阻。引起信號(hào)反射的另個(gè)原因是數(shù)據(jù)收發(fā)器與傳輸電纜之間的阻抗不匹配。這種原因引起的反射，主要表現(xiàn)在通訊線路處在空閑方式時(shí)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)混亂。要減弱反射信號(hào)對(duì)通訊線路的影響，通常采用噪聲抑制和加偏置電阻的方法。在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于比較小的反射信號(hào)，為簡(jiǎn)單方便，經(jīng)常采用加偏置電阻的方法。

　　終端電阻和偏置電阻

　　一個(gè)正規(guī)的RS-485網(wǎng)絡(luò)（比如MPI，DP）應(yīng)使用終端電阻和偏置電阻。在網(wǎng)絡(luò)連接線非常短、臨時(shí)或?qū)嶒?yàn)室測(cè)試時(shí)也可以不使用終端和偏置電阻。

　　終端電阻：在線型網(wǎng)絡(luò)兩端（相距最遠(yuǎn)的兩個(gè)通信端口上），并聯(lián)在一對(duì)通信線上的電阻。根據(jù)傳輸線理論，終端電阻可以吸收網(wǎng)絡(luò)上的反射波，有效地增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度。兩個(gè)終端電阻并聯(lián)后的值應(yīng)當(dāng)基本等于傳輸線在通信頻率上的特性阻抗。

　　偏置電阻：偏置電阻用于在電氣情況復(fù)雜時(shí)確保A、B信號(hào)的相對(duì)關(guān)系，保證“0”、“1”信號(hào)的可靠性。

　　西門子的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)連接器已經(jīng)內(nèi)置了終端和偏置電阻，通過一個(gè)開關(guān)方便地接通或斷開。網(wǎng)絡(luò)終端的插頭，其終端電阻開關(guān)必須放在“ON”的位置；中間站點(diǎn)的插頭其終端電阻開關(guān)應(yīng)放在“OFF”位置。

　　終端和偏置電阻的值完全符合西門子通信端口和PROFIBUS電纜的要求。

　　合上網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)插頭的終端電阻開關(guān)，可以非常方便地切斷插頭后面的部分網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)傳輸。

　　與其他設(shè)備通信時(shí)（采用PROFIBUS電纜），對(duì)方的通信端口可能不是D-SUB9針型的，或者引腳定義完全不同。如西門子的MM4x0變頻器，RS-485通信口采用端子接線形式，這種情況下需要另外連接終端電阻，西門子可以提供一個(gè)比較規(guī)整的外接電阻。對(duì)于其他設(shè)備，可以參照《S7-200系統(tǒng)手冊(cè)》上的技術(shù)數(shù)據(jù)制作。

　　西門子網(wǎng)絡(luò)插頭中的終端電阻、偏置電阻的大小與西門子PROFIBUS電纜的特性阻抗相匹配，強(qiáng)烈建議用戶配套使用西門子的PROFIBUS電纜和網(wǎng)絡(luò)插頭?？梢员苊庠S多麻煩。