西门子现场总线-湖南环辰泰瑞电气设备有限公司

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更新时间：2018-03-28 14:50:51浏览次数：331次

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西门子现场总线 西门子现场总线

湖南环辰泰瑞电气设备有限公司

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一、现场总线的概念
1.    PROFIBUS现场总线的介绍
        PROFIBUS是符合德国标准（DIN19245）和欧洲标准（EN50170）的现场总线标准。分为PROFIBUS-DP、PROFIBUS-FMS（现已经不再应用）、PROFIBUS-PA三种行规。其中DP为分布式外设间高速数据传输，主要应用于制造业自动化领域；PA应用于过程自动化行业，符合IEC1158-2标准。
        PROFIBUS本质为RS485通信，支持多个设备间的数据交换，例如典型的主-从系统以及多主多从混合系统等数据交换。PROFIBUS总线的传输速率为9.6Kbit/s至12Mbit/s，zui大传输距离在9.6Kbit/s下为1200m，在1.5Mbit/s为200m，12Mbit/s时为100m，可采用中继器延长至10km，传输介质为双绞线或者光缆，zui多可挂接127个站点。
2.    PROFINET现场总线的介绍
        PROFINET是由PROFIBUS组织（PROFIBUS International，PI）推出的新一代基于工业以太网技术的自动化总线标准。作为一项战略性的技术创新，PROFINET为自动化通信领域提供了一个完整的网络解决方案，覆盖了实时以太网、运动控制、分布式自动化、故障安全以及网络安全等自动化领域的新兴领域。并且，作为开放的标准，可以*兼容工业以太网和现有的现场总线（如PROFIBUS）技术，即利用了现有的以太网的IT技术，又zui大限度的兼容了现有的系统和设备。
二、现场总线的接地规范
1.    接地和等势连接
        有效的接地和等势连接对于提高PROFIBUS/PROFINET网络的抗干扰性是非常重要的。接地及等势连接是PROFIBUS/PROFINET正确完成功能的基础。通讯电缆的屏蔽层的正确接地将有效的降低静电的干扰。等势连接则保证了整个网络都处在一个“地”电位上，从而防止整个网络中的地电流流过PROFIBUS电缆的屏蔽层。
2.    保护地
        保护地是保护人员不受伤害的基础。同时，也保护了设备或机器不受漏电的损害。
保护接地为故障电流提供了一个回路，将故障电流导向大地，并引起熔断器熔断或断路器跳闸，从而实现设备断电。保护接地的图标为：

       图1 保护地
3.    功能地
        功能地为设备的屏蔽层提供了一个稳定的零电势参考点。设备的外壳以及外部的屏蔽应该被连接到功能地，从而将屏蔽层上的干扰信号导入地，避免了干扰进入设备。
（1）    有些PROFIBUS / PROFINET设备专门有一个功能地的端子，须将该端子连接到系统的地。该端子标识为：

        图2 功能地
       注意，保护地的端子与该功能地的端子是相互独立的。保护地须连接至系统的保护地。
（2）有些设备的接地是通过DIN- 导轨实现的，此时应将DIN- 导轨接地。
（3）应使用具有横截面积（> 2.5 mm2）的铜线将PROFIBUS / PROFINET站点接地。采用带有黄绿标识的接地电缆。
4.    等势连接
等势连接系统用于将工厂中不同地点的不同的地电势进行等势处理，从而避免由于地电势的不同产生的电流通过PROFIBUS / PROFINET的屏蔽层。
可使用铜线或镀锌的接地条做等势体。
等势连接应保证与接地端子大面积的接触。

图3 屏蔽层的连接方式
将所有的PROFIBUS / PROFINET设备的屏蔽层以及地（如果可能的话）都连接到该等势系统上。

图4 系统的等电位连接
将设备安装的表面（例如柜内的安装面板或者安装导轨）与等电位连接系统相连接。
将PROFIBUS / PROFINET的等势连接于工厂建筑的等势连接系统尽量多的进行连接。

图5 系统与建筑的等电位连接
如果遇到喷漆的地方，须去除漆面再进行导体的连接。
对于连接点以及等电位系统，应进行防腐处理：例如镀锌或涂漆。
使用安全螺钉或端子对接地和等电位系统进行连接。使用可锁定的垫圈，避免由于移动或振动导致的连接松动。
等势线的终端应用套管或线耳进行连接，不得锡焊。
尽可能的将等势线与PROFIBUS / PROFINET电缆靠近。
将电缆槽进行连接，并将电缆槽与等电位系统尽可能多的进行连接。

     图6 电缆槽连接至等电位系统
如果两个厂房之间或距离较远的地点之间连接的PROFIBUS / PROFINET电缆，须同PROFIBUS / PROFINET电缆一起放置一根等势线。等势线的zui小截面积须符合IEC60364-5-54标准：
o   铜 (Copper)为6 mm2 ；
o   铝 (Aluminum)为16 mm2 ；
o   钢 (Steel)为50 mm2。