PROFIBUS-DP總線(xiàn)插頭中終端電阻作用

PROFIBUS物理接線(xiàn)及DP插頭示意圖

從圖中可見(jiàn)，當開(kāi)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。當開(kāi)關(guān)撥至“OFF”時(shí)，終端電阻和數據線(xiàn)斷開(kāi)，A1和A2，B1和B2相連，串起網(wǎng)絡(luò )上的設備。

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據線(xiàn)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(xiàn)牢固，那么當開(kāi)關(guān)撥至“ON”時(shí)3，8之間的電阻為220歐姆，當開(kāi)關(guān)撥至“OFF”時(shí)電阻為無(wú)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(xiàn)，電線(xiàn)的另一端各焊接一個(gè)可以插入萬(wàn)用表的表筆頭。使用時(shí)將兩個(gè)表筆頭插入萬(wàn)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(kāi)關(guān)均撥至“OFF”，然后從這個(gè)終端開(kāi)始，依次將開(kāi)關(guān)撥至“ON”，觀(guān)察萬(wàn)用表讀數，如果為220歐姆，則該節點(diǎn)正常，然后將開(kāi)關(guān)撥至“OFF”，測量下一節點(diǎn)。如果那個(gè)節點(diǎn)電阻不正常則該節點(diǎn)接線(xiàn)有誤。

很多時(shí)候DP網(wǎng)絡(luò )不通都是接線(xiàn)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，提高調試效率。

在通訊中，增加終端電阻的作用是什么？

　?。?）一般說(shuō)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(guò)程中，有兩種原因因導致信號反射：阻抗不連續和阻抗不匹配。阻抗不連續，信號在傳輸線(xiàn)末端突然遇到電纜阻抗很小甚至沒(méi)有，信號在這個(gè)地方就會(huì )引起反射。這種信號反射的原理，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。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(gè)同樣大小的終端電阻。引起信號反射的另個(gè)原因是數據收發(fā)器與傳輸電纜之間的阻抗不匹配。這種原因引起的反射，主要表現在通訊線(xiàn)路處在空閑方式時(shí)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò )數據混亂。要減弱反射信號對通訊線(xiàn)路的影響，通常采用噪聲抑制和加偏置電阻的方法。在實(shí)際應用中，對于比較小的反射信號，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)正規的RS-485網(wǎng)絡(luò )（比如MPI，DP）應使用終端電阻和偏置電阻。在網(wǎng)絡(luò )連接線(xiàn)非常短、臨時(shí)或實(shí)驗室測試時(shí)也可以不使用終端和偏置電阻。

　　終端電阻：在線(xiàn)型網(wǎng)絡(luò )兩端（相距最遠的兩個(gè)通信端口上），并聯(lián)在一對通信線(xiàn)上的電阻。根據傳輸線(xiàn)理論，終端電阻可以吸收網(wǎng)絡(luò )上的反射波，有效地增強信號強度。兩個(gè)終端電阻并聯(lián)后的值應當基本等于傳輸線(xiàn)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(shí)確保A、B信號的相對關(guān)系，保證“0”、“1”信號的可靠性。

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

　　終端和偏置電阻的值完全符合西門(mén)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(kāi)關(guān)，可以非常方便地切斷插頭后面的部分網(wǎng)絡(luò )的信號傳輸。

　　與其他設備通信時(shí)（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(mén)子的MM4x0變頻器，RS-485通信口采用端子接線(xiàn)形式，這種情況下需要另外連接終端電阻，西門(mén)子可以提供一個(gè)比較規整的外接電阻。對于其他設備，可以參照《S7-200系統手冊》上的技術(shù)數據制作。

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