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湖南環(huán)辰泰瑞電氣設(shè)備有限公司

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西門(mén)子現(xiàn)場(chǎng)總線

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西門(mén)子現(xiàn)場(chǎng)總線
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:楊丹

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一、現(xiàn)場(chǎng)總線的概念
1.    PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線的介紹
        PROFIBUS是符合德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)(DIN19245)和歐洲標(biāo)準(zhǔn)(EN50170)的現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)化領(lǐng)域;PA應(yīng)用于過(guò)程自動(dòng)化行業(yè),符合IEC1158-2標(biāo)準(zhǔn)。
        PROFIBUS本質(zhì)為RS485通信,支持多個(gè)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(shí)為100m,可采用中繼器延長(zhǎng)至10km,傳輸介質(zhì)為雙絞線或者光纜,zui多可掛接127個(gè)站點(diǎn)。
2.    PROFINET現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)化總線標(biāo)準(zhǔn)。作為一項(xiàng)戰(zhàn)略性的技術(shù)創(chuàng)新,PROFINET為自動(dòng)化通信領(lǐng)域提供了一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)解決方案,覆蓋了實(shí)時(shí)以太網(wǎng)、運(yùn)動(dòng)控制、分布式自動(dòng)化、故障安全以及網(wǎng)絡(luò)安全等自動(dòng)化領(lǐng)域的新興領(lǐng)域。并且,作為開(kāi)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(chǎng)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(chǎng)總線的接地規(guī)范
1.    接地和等勢(shì)連接
        有效的接地和等勢(shì)連接對(duì)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(shì)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(shì)連接則保證了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都處在一個(gè)“地”電位上,從而防止整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的地電流流過(guò)PROFIBUS電纜的屏蔽層。
2.    保護(hù)地
        保護(hù)地是保護(hù)人員不受傷害的基礎(chǔ)。同時(shí),也保護(hù)了設(shè)備或機(jī)器不受漏電的損害。
保護(hù)接地為故障電流提供了一個(gè)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(shí)現(xiàn)設(shè)備斷電。保護(hù)接地的圖標(biāo)為:


       圖1 保護(hù)地
3.    功能地
        功能地為設(shè)備的屏蔽層提供了一個(gè)穩(wěn)定的零電勢(shì)參考點(diǎn)。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(hào)導(dǎo)入地,避免了干擾進(jìn)入設(shè)備。
(1)    有些PROFIBUS / PROFINET設(shè)備專(zhuān)門(mén)有一個(gè)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(shí)為:


        圖2 功能地
       注意,保護(hù)地的端子與該功能地的端子是相互獨(dú)立的。保護(hù)地須連接至系統(tǒng)的保護(hù)地。
(2) 有些設(shè)備的接地是通過(guò)DIN- 導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)的,此時(shí)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(diǎn)接地。采用帶有黃綠標(biāo)識(shí)的接地電纜。
4.    等勢(shì)連接
等勢(shì)連接系統(tǒng)用于將工廠中不同地點(diǎn)的不同的地電勢(shì)進(jìn)行等勢(shì)處理,從而避免由于地電勢(shì)的不同產(chǎn)生的電流通過(guò)PROFIBUS / PROFINET的屏蔽層。
 可使用銅線或鍍鋅的接地條做等勢(shì)體。
等勢(shì)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(huà))都連接到該等勢(shì)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(shì)連接于工廠建筑的等勢(shì)連接系統(tǒng)盡量多的進(jìn)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(jìn)行導(dǎo)體的連接。
對(duì)于連接點(diǎn)以及等電位系統(tǒng),應(yīng)進(jìn)行防腐處理:例如鍍鋅或涂漆。
使用安全螺釘或端子對(duì)接地和等電位系統(tǒng)進(jìn)行連接。使用可鎖定的墊圈,避免由于移動(dòng)或振動(dòng)導(dǎo)致的連接松動(dòng)。
等勢(shì)線的終端應(yīng)用套管或線耳進(jìn)行連接,不得錫焊。
盡可能的將等勢(shì)線與PROFIBUS / PROFINET電纜靠近。
將電纜槽進(jìn)行連接,并將電纜槽與等電位系統(tǒng)盡可能多的進(jìn)行連接。


     圖6 電纜槽連接至等電位系統(tǒng)
 如果兩個(gè)廠房之間或距離較遠(yuǎn)的地點(diǎn)之間連接的PROFIBUS / PROFINET電纜,須同PROFIBUS / PROFINET電纜一起放置一根等勢(shì)線。等勢(shì)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。


         圖7 等勢(shì)線與網(wǎng)線同時(shí)放

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