PROFIBUS網絡安裝是PROFIBUS總線應用的重要組成部分。不規範的網絡安裝會引入外部EMC幹擾，導致通信質量下降，直接影響設備的正常運行。雖然設備具有一定的抗幹擾能力，但有些從總線引入的幹擾是完全無法修複的。因此，在網絡安裝中，設備的安裝和布線必須按照標準化的原則進行，不能依賴設備的抗幹擾能力。一方麵要注重總線屏蔽措施，提高網絡自身的抗擾能力；另一方麵要注意避開幹擾源，防止幹擾進入網絡。本文介紹如何標準化網絡安裝，供網絡安裝人員參考。
1 網絡布線規則
1.1 選擇標準PROFIBUS通訊電纜
標準PROFIBUS通訊電纜的特性阻抗為150，與PB頭終端電阻設置為“ON”時的終端電阻值完全匹配。如果選擇普通電纜，其特性阻抗和終端電阻很可能不匹配，那麼通信性能就會受到影響。
標準PROFIBUS電纜往往采用雙屏蔽，屏蔽效果比較好。另外，標準通信電纜都是雙絞線，因此還可以自我抑製信號在電纜內傳輸時產生的幹擾。
1.2 屏蔽層多點接地
在插頭中連接PROFIBUS 電纜時，必須將屏蔽層剝離並壓在插頭內的金屬部分上，如圖1 所示。該金屬部分與Sub-D 插頭外部的金屬部分連接。當插頭插入PROFIBUS等設備的DP口時，通過設備連接到安裝底板，安裝底板一般與櫃體外殼相連並接地。屏蔽層接地。
由於接地有助於保護PROFIBUS設備和DP通訊端口，因此要求所有PROFIBUS站點都接地，即“多點接地”。
1.3 標準化接線
(1)不同電壓等級的電纜配電槽布線
高壓、大電流電力電纜和小電壓、小電流電纜應分別走線槽。同時，線槽應加蓋蓋子，並盡量全封閉。如果現場無法分別走線，則應將兩種電纜分別走線。盡量遠離，中間加金屬隔板隔離，金屬線槽接地。電纜槽之間的連接應保證采用金屬連接件進行大麵積連接，並注意“接地”連接。
(2)通信電纜在線槽外單獨走線時，可根據情況穿金屬管。
這樣不僅可以保護通訊電纜不受損壞，而且有利於防止EMC幹擾，但請注意外部金屬管需要接地。電纜通訊直接暴露在外麵，很容易被破壞。在類似的情況下，可以考慮部分或完全的管道穿透。
(3)避免通信電纜和電力電纜長距離並行布線
由於並聯布線的兩根電纜之間需要考慮空間電容耦合，因此應避免並聯布線，以免相互影響。與較大電源線並行布線會使電纜更容易受到電源線的幹擾。此時可以采用交叉布線，如圖2所示。兩根交叉布線電纜不會因電容耦合而互相幹擾。
(4)盡量讓電纜盡量靠近大麵積的金屬板
通信電纜應靠近大麵積的金屬板或“地平麵”，以有效獲得金屬板的屏蔽保護。
(5) 通訊電纜過長時，不要形成環路
這時，如果有磁力線穿過環的中間，根據“右手定律”，很容易產生幹擾信號。對於已經完成的項目，不可能改變電纜長度。因此，建議用戶將過長的電纜剪短並放入機櫃內的走線槽中。
(6)通訊線連接的設備應等電位連接
連接到PROFIBUS 的站點可能分布廣泛。為了保證通信質量，一般要求所有通信站點應處於同一電壓等級，即全部“等電位”。
如果兩個地點的“地”電位不等，那麼當兩個設備分別接地時，兩個接地點之間就會產生電位差。這時，電流就會流過通信電纜的屏蔽層，從而對通信造成影響。因此，兩個設備之間應進行等電位連接。如圖3所示。
兩個設備的“地”可以用等電位線連接。等電位線規格為：銅6mm2、鋁16mm2、鋼50mm2。
當然，這並不要求所有站點都需要增加額外的等電位線並增加成本。隻是建議當接地點電位不等時，如果影響通信或可能造成設備損壞，應想辦法改善。
如果由於接地點本身的原因導致通訊不穩定，比如某個係統的“地”本身就有較強的幹擾，那麼這裏的屏蔽層接地就會對PROFIBUS通訊產生影響，所以此時要考慮首先對“地”進行處理，然後將PROFIBUS屏蔽層接地。
為現場設備提供良好的“接地”並進行正確的“接地”是提高EMC特性的前提。
(7)電氣櫃內通訊線的接線
在電氣櫃內走線時，也應遵循前麵的原則，即遠離幹擾源。櫃內布線應精心設計，避免與高壓、大電流電纜走在同一線槽內。同時，不要在櫃內形成“環”，尤其要避免變頻器等幹擾源。周圍有“環”。
2 電氣櫃內通信電纜屏蔽層的處理
(1)第一個是PROFIBUS插頭。除了之前提到的需要將屏蔽層壓在插頭的金屬部分外，還需要注意不要將屏蔽層剝離太久，否則會暴露在空間中，成為“天線”容易受到幹擾。” ”。
(2) 通訊電纜進出電氣櫃時應將屏蔽層接地。屏蔽層應保證與接地銅排有大麵積的接觸。如圖4所示。
通訊電纜進出電氣櫃時，電纜的屏蔽層應接地。這樣可以防止外部幹擾信號進入電氣櫃，也可以防止櫃內產生的幹擾影響外部設備。如果通訊電纜需要通過機櫃內的端子連接，最好在端子排兩側連接屏蔽層。
3 減少變頻器等幹擾源設備對通信的影響
除了通過電源幹擾和空間輻射幹擾影響設備的正常運行外，變頻器等功率比較大的設備也具有與PROFIBUS通訊的能力，這些設備產生的幹擾也可能直接進入通信係統，因此應對逆變器進行EMC處理。
首先是逆變器的安裝。在電氣櫃中，盡量采用鍍鋅底板代替噴漆底板作為安裝底板，以提高EMC特性。
變頻器的引出線應進行相應的EMC 處理。例如，通訊電纜應采用屏蔽電纜接地，電源電纜應采用屏蔽電纜接地，或者采用鐵氧體磁環進行濾波。
在網絡安裝中，設備的安裝和布線必須按照標準化的原則進行，不能依賴設備的抗幹擾能力。一方麵，要著力解決總線的屏蔽措施，提高網絡本身的抗擾度；另一方麵，要注意避免禁用幹擾源，防止幹擾進入網絡。
廣州致遠電子有限公司致力於嵌入式係統和工業通信網絡的技術研發和應用推廣。自主開發了一係列PROFIBUS-DP網絡產品，包括嵌入式模塊、通訊卡、調試工具、上位機軟件、OPC服務器等，並提供基於PROFIBUS總線的一整套網絡解決方案和應用集成。
