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湖南環辰泰瑞電氣設備有限公司

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西門子現場總線

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更新時間:2018-03-28 14:50:51瀏覽次數:336次

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西門子現場總線
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湖南環辰泰瑞電氣設備有限公司

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一、現場總線的概念
1.    PROFIBUS現場總線的介紹
        PROFIBUS是符合德國標準(DIN19245)和歐洲標準(EN50170)的現場總線標準。分為PROFIBUS-DP、PROFIBUS-FMS(現已經不再應用)、PROFIBUS-PA三種行規。其中DP為分布式外設間高速數據傳輸,主要應用于制造業自動化領域;PA應用于過程自動化行業,符合IEC1158-2標準。
        PROFIBUS本質為RS485通信,支持多個設備間的數據交換,例如典型的主-從系統以及多主多從混合系統等數據交換。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,傳輸介質為雙絞線或者光纜,zui多可掛接127個站點。
2.    PROFINET現場總線的介紹
        PROFINET是由PROFIBUS組織(PROFIBUS International,PI)推出的新一代基于工業以太網技術的自動化總線標準。作為一項戰略性的技術創新,PROFINET為自動化通信領域提供了一個完整的網絡解決方案,覆蓋了實時以太網、運動控制、分布式自動化、故障安全以及網絡安全等自動化領域的新興領域。并且,作為開放的標準,可以*兼容工業以太網和現有的現場總線(如PROFIBUS)技術,即利用了現有的以太網的IT技術,又zui大限度的兼容了現有的系統和設備。
二、現場總線的接地規范
1.    接地和等勢連接
        有效的接地和等勢連接對于提高PROFIBUS/PROFINET網絡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。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絡都處在一個“地”電位上,從而防止整個網絡中的地電流流過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。同時,也保護了設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,將故障電流導向大地,并引起熔斷器熔斷或斷路器跳閘,從而實現設備斷電。保護接地的圖標為:


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


        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的保護地。
(2) 有些設備的接地是通過DIN- 導軌實現的,此時應將DIN- 導軌接地。
(3)  應使用具有橫截面積(> 2.5  mm2)的銅線將PROFIBUS / PROFINET站點接地。采用帶有黃綠標識的接地電纜。
4.    等勢連接
等勢連接系統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設備的屏蔽層以及地(如果可能的話)都連接到該等勢系統上。


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


     圖5 系統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體的連接。
對于連接點以及等電位系統,應進行防腐處理: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進行連接。使用可鎖定的墊圈,避免由于移動或振動導致的連接松動。
等勢線的終端應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盡可能多的進行連接。


     圖6 電纜槽連接至等電位系統
 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標準:
o   銅 (Copper)為6 mm2 ;
o   鋁 (Aluminum)為16 mm2 ;
o   鋼 (Steel)為50 mm2。


         圖7 等勢線與網線同時放

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