西门子RS485中继器使用说明

4.4 分

综合介绍
拓扑

文档编号：A0281| 文档类型：操作指南| 发布时间：2024年02月29日

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本文针对RS485中继器的拓扑功能进行说明。

按照Profibus的规范，当网络中的硬件设备超过32个，或者波特率对应的网络通讯距离已经超出规定范围时，就应该使用Profibus RS485中继器来拓展网络连接。中继器设备使用起来比较简单，这里仅就使用过程中容易出现问题的地方进行介绍。

1 RS485中继器的介绍
首先还是介绍一下RS485中继器的面板：

图1 RS485中继器

其中：
1) RS485中继器的电源端子。其中“M5.2”是信号线“A、B”的 “信号地”；
2) 网段1和网段2的电缆屏蔽层接地；
3) 网段1的信号线端子；
4) 网段1的终端电阻设置；
5) 网络开关，用于接通和断开网段1、2；
6) 网段2的终端电阻设置；
7) 网段2的信号线端子；
8) 背板安装弹簧片；
9) 用于PG/OP连接到网段1的接口；
10) LED 24V 电源指示灯；
11) 网段1的工作指示LED；
12) 网段2的工作指示LED；

注意：M5.2用于信号电压测量时做为参考地，一般不接线。

2 RS485中继器的功能

2.1 网段的划分
RS485中继器上下分为两个网段，其中A1/B1 和 A1’ / B1 ‘ 是网段1的一个Profibus接口，A2/B2 和 A2’ / B2 ‘ 是网段2的一个Profibus接口，PG/OP 接口属于网段1；信号再生是在网段1和网段2之间实现的，同一网段内信号不能再生；两个网段之间是物理隔离的，因而RS485中继器除了扩展网段外，还有一个作用就是可以进行网络隔离。

2.2 网络拓扑
A1/B1 和 A1’ / B1 ‘其实是一个Profibus接口的进口/出口的接线端子，就像Profibus接头的进口/出口一样，因而也涉及到终端电阻的设置问题，这也往往是在使用过程中容易出现错误的地方，这里做个详细的说明：

1）中继器做为终端设备的网络拓展

图2 中继器的网络扩展连接

在这个网络拓扑中，中继器连接了网段1和网段2，由于中继器内部是隔离的，因而做为网段1来讲，中继器就是该网段的一个终端设备，因而在网段1中，应该将Profibus网线接在A1/B1上，同时网段1的终端电阻设置为“On”；而网段2与网段1类似，也需要将电缆连接在A2/B2上，同时终端电阻设置为“On”。

由于在一个RS485物理网段中，只能够连接32个物理设备，但RS485 中继器本身也是一个特殊的DP从站设备，在网段1和网段2中，都分别占用一个物理位置（但不用分配站号），因而实际在这两个网段中都只能再连接31个DP主站/从站设备。

这些都是物理连接上的限制，在STEP7组态中，网段1和网段2都属于同一个逻辑网络。整个网络上从站的连接个数取决于DP主站的连接个数（包括RS485中继器、OLM等设备）。

中继器扩展的距离，假设1.5M bps的波特率时，通讯距离为200米，则网段1从最远站到中继器网段1之间的距离为200米，而从中继器的网段2到最远站还可以再扩展200米，这样整个网络的距离为400米。

2）中继器的一个网段做为中间设备的网络拓展

图3 中继器的一个网段做为中间设备的网络拓展

该网络拓扑中，网段1仍然时正常的连接，但网段2不是网络终端设备了，而是网络中间的一个设备，此时终端电阻应当设置在“Off”，而网段2上的两个终端设备应分别设置终端电阻。

在这种网络拓扑中，网段1的连接方式和距离和上一种方式相同，但网段2的扩展距离是从网段2的左、右两个终端站点之间的距离（1.5M bps时200米）。

3）中继器在的两个网段内都做为中间设备的网络拓展

图4 中继器在的两个网段内都做为中间设备的网络拓展

此时，网段1和网段2都按照上一种拓扑中网段2的方式进行连接和拓展。即终端电阻为“Off”，网段1的总长度为200米（1.5M bps），网段2的总长度也为200米（1.5M bps）。两个网段之间是电气隔离的。
当网络中的终端站出现断电情况时，终端电阻也因无法得到电源而丢失（其实是电阻值发生变化），这将导致信号中断或者出现乱码，从而影响到另外一个网段甚至整个网络的通讯质量，因而建议可以将两个网段断开，这样可以避免网段之间的相互干扰。

3 中继器的隔离接地
由于网段之间是隔离的，因而如果断开PE端时，可以将两个网段分别按照接地和不接地的两个网段进行连接操作。

图5 中继器的接地和隔离