PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)安裝是PROFIBUS總線(xiàn)應(yīng)用的重要組成部分,，不規(guī)范的網(wǎng)絡(luò)安裝會(huì)引入外界EMC干擾，導(dǎo)致通訊質(zhì)量下降,，直接影響設(shè)備的正常工作,。盡管設(shè)備具有一定的抗干擾能力，但從總線(xiàn)上引入的部分干擾完全是不可修復(fù)的,。所以,，在網(wǎng)絡(luò)安裝中，必須本著規(guī)范,、不依賴(lài)設(shè)備抗干擾能力的原則來(lái)進(jìn)行設(shè)備安裝和布線(xiàn),。一方面，要著力解決總線(xiàn)的屏蔽措施,，提高網(wǎng)絡(luò)自身的免疫能力,；另一方面，要注意避開(kāi)干擾源,，防止干擾串入網(wǎng)絡(luò),。本期文章就如何規(guī)范網(wǎng)絡(luò)安裝做一些講解，供網(wǎng)絡(luò)安裝人員參考,。
1 網(wǎng)絡(luò)布線(xiàn)的規(guī)則
1.1 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 ?贅,，這與PB頭的終端電阻設(shè)置為“ON”時(shí)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(huì)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(duì)于信號(hào)在電纜內(nèi)傳輸時(shí)自身產(chǎn)生的干擾也能夠起到自我抑制的作用,。
1.2 屏蔽層多點(diǎn)接地
    PROFIBUS電纜在插頭內(nèi)接線(xiàn)時(shí)，須將屏蔽層剝開(kāi),，壓在插頭內(nèi)的金屬部分,，如圖1所示,。該金屬部分與Sub-D插頭外部的金屬部分相連，當(dāng)將插頭插在PROFIBUS等設(shè)備的DP口上時(shí),，則通過(guò)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(shí)現(xiàn)了屏蔽層的接地,。

    由于接地有利于保護(hù)PROFIBUS設(shè)備以及DP通訊口,，因此對(duì)于所有的PROFIBUS站點(diǎn)都要求進(jìn)行接地處理，即“多點(diǎn)接地”,。
1.3 規(guī)范布線(xiàn)
    (1)不同電壓等級(jí)的電纜分線(xiàn)槽布線(xiàn)
    高電壓,、大電流的動(dòng)力電纜，與小電壓和小電流的電纜應(yīng)該是分線(xiàn)槽布線(xiàn),，同時(shí)線(xiàn)槽應(yīng)蓋上蓋板,，盡量全封閉；如果現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法分線(xiàn)槽布線(xiàn),，則將兩類(lèi)電纜盡量遠(yuǎn)離,，中間加金屬隔板進(jìn)行隔離，同時(shí)金屬線(xiàn)槽要做接地處理,。電纜槽架之間的連接應(yīng)該保證用金屬連接部件大面積連接處理,，同時(shí)注意“接地”的連接。
    (2)通訊電纜單獨(dú)在線(xiàn)槽外布線(xiàn)時(shí),，可根據(jù)情況采用穿金屬管的方式
    這樣既可以保護(hù)通訊電纜不被損壞,，對(duì)于防止EMC干擾也有好處，但注意外部的金屬管需要接地,。電纜通訊直接暴露在外面,，很容易被壓斷，類(lèi)似情況可考慮局部或者全部穿管,。
    (3)通訊電纜與動(dòng)力電纜避免長(zhǎng)距離平行布線(xiàn)
    由于平行布線(xiàn)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(xiàn),。與比較大的動(dòng)力電纜平行布線(xiàn),，這會(huì)導(dǎo)致該電纜比較容易受到動(dòng)力電纜的干擾,。在這種情況下,，可以交叉布線(xiàn)，如圖2所示,，兩根交叉布線(xiàn)的電纜相互之間不會(huì)因?yàn)槿菪择詈隙a(chǎn)生干擾,。

    (4)盡量將電纜貼近大面積的金屬板
    通訊電纜應(yīng)與大面積的金屬板或“地平面”貼近，這樣有效地獲得金屬板的屏蔽保護(hù),。
    (5)通訊電纜過(guò)長(zhǎng)時(shí),，不要形成環(huán)狀
    此時(shí)如果有磁力線(xiàn)從環(huán)中間穿過(guò)時(shí),，根據(jù)“右手定律”，容易產(chǎn)生干擾信號(hào),。已經(jīng)完成的項(xiàng)目,，不存在電纜長(zhǎng)度變化的可能，因此建議用戶(hù)將過(guò)長(zhǎng)的電纜剪短,，放入柜內(nèi)的電纜槽內(nèi),。
    (6)通訊線(xiàn)連接的設(shè)備應(yīng)做等電勢(shì)連接
    PROFIBUS 連接的站點(diǎn)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(diǎn)都應(yīng)該處于同一個(gè)電壓等級(jí)上,，即應(yīng)當(dāng)都是“等電勢(shì)”的。
    如果兩個(gè)站點(diǎn)的“地”之間不等電勢(shì),，則當(dāng)兩個(gè)設(shè)備分別各自接地時(shí),，將會(huì)在兩個(gè)接地點(diǎn)之間產(chǎn)生電勢(shì)差，此時(shí)電流會(huì)流過(guò)通訊電纜的屏蔽層,，從而對(duì)通訊產(chǎn)生影響,。因此應(yīng)該在兩個(gè)設(shè)備之間進(jìn)行等電勢(shì)的綁定。如圖3所示,。

    可以用等勢(shì)線(xiàn)將兩個(gè)設(shè)備的“地”進(jìn)行連接,，等勢(shì)線(xiàn)的規(guī)格為：銅 6 mm2，鋁 16 mm2,，鋼50 mm2,。
    當(dāng)然，這里不是要求所有的現(xiàn)場(chǎng)都需要增加額外的等勢(shì)線(xiàn)而增加成本,，只是建議在出現(xiàn)接地點(diǎn)電勢(shì)不相等的情況時(shí),，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(jìn),。
    如果由于接地點(diǎn)本身的原因造成了通訊不穩(wěn)定，比如某個(gè)系統(tǒng)的“地”本身存在著很強(qiáng)的干擾,，則在此處將屏蔽層接地反而會(huì)對(duì)PROFIBUS通訊造成影響,，因而此時(shí)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(chǎng)設(shè)備提供一個(gè)良好的“地”以及進(jìn)行正確的“接地”是提高EMC特性的前提,。
    (7)通訊線(xiàn)在電柜內(nèi)的布線(xiàn)
    通訊電纜在電柜內(nèi)布線(xiàn)時(shí)，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(xiàn)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)，盡量避免與高電壓,、大電流的電纜在同一線(xiàn)槽內(nèi)走線(xiàn),，同時(shí),，不要在柜內(nèi)形成“環(huán)”，特別時(shí)避免將變頻器等干擾源包圍在“環(huán)”內(nèi),。
2 通訊電纜的屏蔽層在電柜內(nèi)的處理
    (1)首先是PROFIBUS插頭,，除了之前介紹的，需要將屏蔽層壓在插頭的金屬部分外,，還需要注意屏蔽層不要?jiǎng)冮_(kāi)得太長(zhǎng),，否則會(huì)暴露在空間，成為容易受干擾的“天線(xiàn)”,。
    (2)通訊電纜的屏蔽層在進(jìn)/出電氣柜時(shí),，都應(yīng)該進(jìn)行屏蔽層接地處理。屏蔽層應(yīng)該保證與接地銅排進(jìn)行大面積的接觸,。如圖4所示,。

    通訊電纜在進(jìn)/出電柜時(shí)，都應(yīng)該將電纜的屏蔽層進(jìn)行接地處理,。這樣避免外部的干擾信號(hào)進(jìn)入電柜,，同時(shí)也避免柜內(nèi)產(chǎn)生的干擾對(duì)外部設(shè)備造成影響。如果通訊電纜在柜內(nèi)需要經(jīng)過(guò)端子連接,，則屏蔽層最好在端子排的兩側(cè)分別進(jìn)行連接,。
3 減小變頻器等干擾源設(shè)備對(duì)通訊的影響
    變頻器等功率比較大的設(shè)備除了通過(guò)干擾電源、通過(guò)空間輻射干擾影響設(shè)備正常運(yùn)行外,，隨著變頻器等設(shè)備具有PROFIBUS通訊的能力,，這些設(shè)備產(chǎn)生的干擾也有可能直接進(jìn)入通訊系統(tǒng)，因而應(yīng)該對(duì)變頻器進(jìn)行EMC處理,。
    首先是變頻器的安裝,。在電柜內(nèi)，盡量用鍍鋅底板替代噴漆底板做為安裝背板以改善EMC特性,。
    變頻器的出線(xiàn)都應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的EMC處理,，比如通訊電纜采用屏蔽電纜接地，動(dòng)力電纜采用屏蔽電纜接地或者采用鐵氧體磁環(huán)進(jìn)行濾波處理等,。
    在網(wǎng)絡(luò)安裝中,，必須本著規(guī)范、不依賴(lài)設(shè)備抗干擾能力的原則來(lái)進(jìn)行設(shè)備安裝和布線(xiàn),，一方面,，要著力解決總線(xiàn)的屏蔽措施，提高網(wǎng)絡(luò)自身的免疫能力,；另一方面,，要注意避開(kāi)干擾源,，防止干擾串入網(wǎng)絡(luò),。
    廣州致遠(yuǎn)電子有限公司致力于嵌入式系統(tǒng),、工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用推廣，自主研發(fā)了一系列PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品,，包括嵌入式模塊,、通訊卡、調(diào)試工具,、PC軟件,、OPC服務(wù)器等，并提供基于PROFIBUS總線(xiàn)的整套組網(wǎng)方案及應(yīng)用集成,。