為什么Profibus總線要連接終端電阻？（深度分析）

時間：2021-12-22作者：重慶索利亞電氣設(shè)備有限公司瀏覽：303

很多人都了解Profibus總線的兩邊要聯(lián)接終端電阻，但若說起說這當(dāng)中的緣故，很有可能又不是很清晰。今日這篇文章，大家就來聊一聊Profibus總線終端電阻的那些事情。

下面的圖是Profibus總線的SUB-D9針連接器，在其左邊的鮮紅色一部分，便是終端電阻的電源開關(guān)；連接器的下方用于聯(lián)接Profibus的電纜線，一進一出，每一條電纜都包括A、B兩根手機充電線；連接器的右邊是9針插頭，用于聯(lián)接到CPU或是分布式系統(tǒng)控制模塊上。

當(dāng)終端電阻電源開關(guān)開啟（調(diào)到ON檔）時，終端電阻被聯(lián)接到Profibus總線中，Profibus的小組出線將被斷掉。終端電阻并非一個電阻器，其內(nèi)部包括了三個不一樣的電阻器。為了較好地較快的表明終端電阻，大家先一起來看看Profibus的9針D型連接器的針角界定，如下圖：

規(guī)范Profibus電纜線為屏蔽雙絞線，在其中有A（翠綠色）、B（粉紅色）兩根手機充電線，他們各自聯(lián)接到總線連接器的針角（PIN）8和針腳（PIN）3；針角（PIN）6是正級（ 5V），針角（PIN）5是參照地（0V）；

Profibus的連接器上除開有一個220歐母（Ω）的終端電阻外，還包含一個390歐母（Ω）的上拉電阻和一個390歐姆（Ω）的下拉電阻。在其中，上拉電阻（390Ω）與針角6（VP， 5V）相互連接，下拉電阻（390Ω）與針角5（GND，0V）相互連接，終端電阻（220Ω）根據(jù)總線連接器的電源開關(guān)與其他2個電阻器相接，如下圖：




當(dāng)開啟連接器的終端電阻電源開關(guān)（調(diào)到ON檔）后，Profibus的A、B兩根手機充電線將于220歐母（Ω）的終端電阻相接，

到現(xiàn)在為止，大家搞懂了Profibus總線連接器的終端電阻電源開關(guān)開啟（調(diào)到ON檔）后，總線的控制回路中會出現(xiàn)終端電阻及上拉和下拉電阻。如今要問的是：為何要聯(lián)接終端電阻呢？如果不連接得話會怎么樣？

回答便是：如果不聯(lián)接終端電阻，通信光纜中可能會造成數(shù)據(jù)信號反射，而終端電阻可以清除通信光纜中的數(shù)據(jù)信號反射。

造成數(shù)據(jù)信號反射的緣故有兩個：阻抗不持續(xù)和阻抗不配對。

說白了阻抗不持續(xù)，就是指數(shù)據(jù)信號在手機充電線傳送的尾端忽然碰到電纜線的阻抗不大（例如：短路故障）或是非常大（例如：短路）。阻抗不持續(xù)的地區(qū)會造成傳送數(shù)據(jù)信號的反射，而清除這類反射的辦法是在電線電纜的尾端聯(lián)接一個與電纜線的特點阻抗同樣的終端電阻，以確保電纜線的阻抗持續(xù)。因為數(shù)據(jù)信號的傳送是雙重的，因此兩邊都需要有終端電阻。

造成數(shù)據(jù)信號反射的另一個因素是阻抗不配對。數(shù)據(jù)信號在傳送流程中，規(guī)定數(shù)據(jù)信息收發(fā)器（負荷）的阻抗與同軸電纜的阻抗同樣，不然便會造成數(shù)據(jù)信號的反射，這類反射具體表現(xiàn)在通信網(wǎng)絡(luò)處在空余情況時，路線中會有沒有實際意義的數(shù)據(jù)信息。在Profibus的互聯(lián)網(wǎng)中，上拉電阻和下拉電阻做為終端電阻的填補，可以確保在沒有傳輸數(shù)據(jù)的情況下，二根手機充電線中間的工作電壓差趨向一個數(shù)值，進而清除影響數(shù)據(jù)信息。




在一個物理學(xué)網(wǎng)段內(nèi)，應(yīng)當(dāng)確保網(wǎng)上的首尾兩端都聯(lián)接終端電阻，不然就有可能造成通訊常見故障。這也代表著，假如終端設(shè)備網(wǎng)站發(fā)生問題，會危害全部互聯(lián)網(wǎng)的通訊。為了較好地防止該類問題，西門子PLC還給予數(shù)字功放終端電阻。有源終端電阻必須獨立配電，安裝在網(wǎng)段的兩邊，確保網(wǎng)段內(nèi)一切一個機器設(shè)備發(fā)生問題，都不容易危害互聯(lián)網(wǎng)的電阻器配對。下面的圖是西門子PLC給予的數(shù)字功放終端電阻的相片：








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