PROFIBUS电气接口网络应用技术

1.RS-485中继器功能

如果需要扩展总线的长度或者PROFIBUS从站数大于32个时，就要加入RS-485中继器。例如，PROFIBUS的长度为500m，而传输速率要求达到1.5Mbit/s情况下，因为传输速率为1.5Mbit/s时最大的长度为200m，要扩展到500m，就要加入两个RS-485中继器，这样就可以同时满足长度和传输速率的要求，拓扑结构如图5-4所示。

由于西门子RS-485中继器具有信号放大和再生功能，在一条PROFIBUS总线上最多可以安装9个RS-485中继器，其他厂商的商品要查看其他产品规范以确定安装个数。

一个PROFIBUS网段最多可以有32个站点，结果一条PROFIBUS网段上超过32个站点，也需要用RS-485中继器隔开，例如一条PROFIBUS总线上有80个站点，那么就需要两个RS-485中继器将网络分成3个网段。RS-485中继器是一个有源的网络元件，本身也要占一个站点。除了以上两个功能，RS-485中继器还可以使网段之间相互实现电气隔离。

2.利用RS-485中继器的网络拓扑

PROFIBUS电气网络既是一个总线网，同时也可以利用RS-485中继器实现“树形”和“星形”总线结构，RS-485中继器常用的两种拓扑结构分别如图5-5和图5-6所示。

图5-4 拓扑结构

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图5-5 RS-485中继器常用拓扑结构1（中继器—端终止—端直通）

图5-6 RS-485中继器常用拓扑结构2（中继器两端直通）

3.总线终端

每一个PROFIBUS总线连接器都带有终端电阻，终端电阻放置在PROFIBUS总线的两端，通过站点向终端电阻供电使之生效。在一条PROFIBUS总线上，位于总线中间的站点掉电，从电路连接上不会影响整个网络的通信功能。如果设备检修而要停掉总线两端任一站点，这将失去终端电阻的功能，使整个网络通信中断，如果在总线两端各加入一个有源的终端电阻。这样就可以避免整个网络瘫痪。有两个元件可以作为有源的总线终端：

1）由于RS-485中继器有独立的电源，因此可以作为一个有源的总线终端，但是价位高。

2）利用专用的有源总线终端———Active Bus Terminal，Active Bus Terminal是一个有源的网络元件，在一个网段里本身也是一个站点，仅作为总线终端使用，无中继功能。