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西門子現(xiàn)場總線 西門子現(xiàn)場總線

湖南環(huán)辰泰瑞電氣設(shè)備有限公司

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：楊丹

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一、現(xiàn)場總線的概念
1.    PROFIBUS現(xiàn)場總線的介紹
        PROFIBUS是符合德國標(biāo)準(zhǔn)（DIN19245）和歐洲標(biāo)準(zhǔn)（EN50170）的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)。分為PROFIBUS-DP、PROFIBUS-FMS（現(xiàn)已經(jīng)不再應(yīng)用）、PROFIBUS-PA三種行規(guī)。其中DP為分布式外設(shè)間高速數(shù)據(jù)傳輸，主要應(yīng)用于制造業(yè)自動化領(lǐng)域；PA應(yīng)用于過程自動化行業(yè)，符合IEC1158-2標(biāo)準(zhǔn)。
        PROFIBUS本質(zhì)為RS485通信，支持多個設(shè)備間的數(shù)據(jù)交換，例如典型的主-從系統(tǒng)以及多主多從混合系統(tǒng)等數(shù)據(jù)交換。PROFIBUS總線的傳輸速率為9.6Kbit/s至12Mbit/s，zui大傳輸距離在9.6Kbit/s下為1200m，在1.5Mbit/s為200m，12Mbit/s時為100m，可采用中繼器延長至10km，傳輸介質(zhì)為雙絞線或者光纜，zui多可掛接127個站點。
2.    PROFINET現(xiàn)場總線的介紹
        PROFINET是由PROFIBUS組織（PROFIBUS International，PI）推出的新一代基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的自動化總線標(biāo)準(zhǔn)。作為一項戰(zhàn)略性的技術(shù)創(chuàng)新，PROFINET為自動化通信領(lǐng)域提供了一個完整的網(wǎng)絡(luò)解決方案，覆蓋了實時以太網(wǎng)、運動控制、分布式自動化、故障安全以及網(wǎng)絡(luò)安全等自動化領(lǐng)域的新興領(lǐng)域。并且，作為開放的標(biāo)準(zhǔn)，可以*兼容工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)有的現(xiàn)場總線（如PROFIBUS）技術(shù)，即利用了現(xiàn)有的以太網(wǎng)的IT技術(shù)，又zui大限度的兼容了現(xiàn)有的系統(tǒng)和設(shè)備。
二、現(xiàn)場總線的接地規(guī)范
1.    接地和等勢連接
        有效的接地和等勢連接對于提高PROFIBUS/PROFINET網(wǎng)絡(luò)的抗干擾性是非常重要的。接地及等勢連接是PROFIBUS/PROFINET正確完成功能的基礎(chǔ)。通訊電纜的屏蔽層的正確接地將有效的降低靜電的干擾。等勢連接則保證了整個網(wǎng)絡(luò)都處在一個“地”電位上，從而防止整個網(wǎng)絡(luò)中的地電流流過PROFIBUS電纜的屏蔽層。
2.    保護地
        保護地是保護人員不受傷害的基礎(chǔ)。同時，也保護了設(shè)備或機器不受漏電的損害。
保護接地為故障電流提供了一個回路，將故障電流導(dǎo)向大地，并引起熔斷器熔斷或斷路器跳閘，從而實現(xiàn)設(shè)備斷電。保護接地的圖標(biāo)為：

       圖1 保護地
3.    功能地
        功能地為設(shè)備的屏蔽層提供了一個穩(wěn)定的零電勢參考點。設(shè)備的外殼以及外部的屏蔽應(yīng)該被連接到功能地，從而將屏蔽層上的干擾信號導(dǎo)入地，避免了干擾進入設(shè)備。
（1）    有些PROFIBUS / PROFINET設(shè)備專門有一個功能地的端子，須將該端子連接到系統(tǒng)的地。該端子標(biāo)識為：

        圖2 功能地
       注意，保護地的端子與該功能地的端子是相互獨立的。保護地須連接至系統(tǒng)的保護地。
（2）有些設(shè)備的接地是通過DIN- 導(dǎo)軌實現(xiàn)的，此時應(yīng)將DIN- 導(dǎo)軌接地。
（3）應(yīng)使用具有橫截面積（> 2.5 mm2）的銅線將PROFIBUS / PROFINET站點接地。采用帶有黃綠標(biāo)識的接地電纜。
4.    等勢連接
等勢連接系統(tǒng)用于將工廠中不同地點的不同的地電勢進行等勢處理，從而避免由于地電勢的不同產(chǎn)生的電流通過PROFIBUS / PROFINET的屏蔽層。
可使用銅線或鍍鋅的接地條做等勢體。
等勢連接應(yīng)保證與接地端子大面積的接觸。

圖3 屏蔽層的連接方式
將所有的PROFIBUS / PROFINET設(shè)備的屏蔽層以及地（如果可能的話）都連接到該等勢系統(tǒng)上。

圖4 系統(tǒng)的等電位連接
將設(shè)備安裝的表面（例如柜內(nèi)的安裝面板或者安裝導(dǎo)軌）與等電位連接系統(tǒng)相連接。
將PROFIBUS / PROFINET的等勢連接于工廠建筑的等勢連接系統(tǒng)盡量多的進行連接。

圖5 系統(tǒng)與建筑的等電位連接
如果遇到噴漆的地方，須去除漆面再進行導(dǎo)體的連接。
對于連接點以及等電位系統(tǒng)，應(yīng)進行防腐處理：例如鍍鋅或涂漆。
使用安全螺釘或端子對接地和等電位系統(tǒng)進行連接。使用可鎖定的墊圈，避免由于移動或振動導(dǎo)致的連接松動。
等勢線的終端應(yīng)用套管或線耳進行連接，不得錫焊。
盡可能的將等勢線與PROFIBUS / PROFINET電纜靠近。
將電纜槽進行連接，并將電纜槽與等電位系統(tǒng)盡可能多的進行連接。

     圖6 電纜槽連接至等電位系統(tǒng)
如果兩個廠房之間或距離較遠的地點之間連接的PROFIBUS / PROFINET電纜，須同PROFIBUS / PROFINET電纜一起放置一根等勢線。等勢線的zui小截面積須符合IEC60364-5-54標(biāo)準(zhǔn)：
o   銅 (Copper)為6 mm2 ；
o   鋁 (Aluminum)為16 mm2 ；
o   鋼 (Steel)為50 mm2。