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，當開關(guān)撥至“ON”時，A1和B1兩端和終端電阻相連，所以在DP網(wǎng)絡的終端只能接A1和B1，否則不能連接終端電阻。當開關(guān)撥至“OFF”時，終端電阻和數(shù)據(jù)線斷開，A1和A2，B1和B2相連，串起網(wǎng)絡上的設備。

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

我們可以在一個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可以插入萬用表的表筆頭。使用時將兩個表筆頭插入萬用表，使用歐姆檔，將制作的DB9（孔）插頭插到DP網(wǎng)絡的一個終端接頭上，所有電阻開關(guān)均撥至“OFF”，然后從這個終端開始，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)點正常，然后將開關(guān)撥至“OFF”，測量下一節(jié)點。如果那個節(jié)點電阻不正常則該節(jié)點接線有誤。

很多時候DP網(wǎng)絡不通都是接線造成的，做好DP電纜后使用以上的方法測試一遍再連接DP設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？

　　（1）一般說法：終端電阻是為了消除在通信電纜中的信號反射。在通信過程中，有兩種原因因?qū)е滦盘柗瓷洌?strong>阻抗不連續(xù)和阻抗不匹配。阻抗不連續(xù)，信號在傳輸線末端突然遇到電纜阻抗很小甚至沒有，信號在這個地方就會引起反射。這種信號反射的原理，與光從一種媒質(zhì)進入另一種媒質(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同樣大小的終端電阻。引起信號反射的另個原因是數(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，整個網(wǎng)絡數(shù)據(jù)混亂。要減弱反射信號對通訊線路的影響，通常采用噪聲抑制和加偏置電阻的方法。在實際應用中，對于比較小的反射信號，為簡單方便，經(jīng)常采用加偏置電阻的方法。

　　終端電阻和偏置電阻

　　一個正規(guī)的RS-485網(wǎng)絡（比如MPI，DP）應使用終端電阻和偏置電阻。在網(wǎng)絡連接線非常短、臨時或?qū)嶒炇覝y試時也可以不使用終端和偏置電阻。

　　終端電阻：在線型網(wǎng)絡兩端（相距最遠的兩個通信端口上），并聯(lián)在一對通信線上的電阻。根據(jù)傳輸線理論，終端電阻可以吸收網(wǎng)絡上的反射波，有效地增強信號強度。兩個終端電阻并聯(lián)后的值應當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雜時確保A、B信號的相對關(guān)系，保證“0”、“1”信號的可靠性。

　　西門子的PROFIBUS網(wǎng)絡連接器已經(jīng)內(nèi)置了終端和偏置電阻，通過一個開關(guān)方便地接通或斷開。網(wǎng)絡終端的插頭，其終端電阻開關(guān)必須放在“ON”的位置；中間站點的插頭其終端電阻開關(guān)應放在“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)絡中網(wǎng)絡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)絡的信號傳輸。

　　與其他設備通信時（采用PROFIBUS電纜），對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比較規(guī)整的外接電阻。對于其他設備，可以參照《S7-200系統(tǒng)手冊》上的技術(shù)數(shù)據(jù)制作。

　　西門子網(wǎng)絡插頭中的終端電阻、偏置電阻的大小與西門子PROFIBUS電纜的特性阻抗相匹配，強烈建議用戶配套使用西門子的PROFIBUS電纜和網(wǎng)絡插頭。可以避免許多麻煩。