PROFIBUS-DP 能通过多种媒体进行通信Friday, March 15, 2024的哀求可以如故不开朗，这时时导致正在收发器界说中显示混杂庞杂的状况。 只是，任何暧昧不清分明并未阻难 PROFIBUS 成为一种告成 (也许是最告成) 的现场总线办理计划，活着界各地装置的筑设数目已凌驾了 5,000 万部。

　　PROFIBUS-DP法式最新和确凿的讲明安排的，这一点是很首要。凌力尔特的 LTC2877PROFIBUS-DP回收器可应对此类需求，其采纳了真正相持履行最新 IEC 61158-2 PROFIBUS-DP 法式，并填充了极致的仍旧机造，从而擢升了新的主控筑设和受控筑设的兼容性和牢靠性。

　　较疾、较轻易的 PROFIBU-DP 法式是正在 1993 年从较慢、较杂乱的 PROFIBUS FMS (现场总线报文楷模) 父代法式的根基上成立的。PROFIBU-DP 也有一个“更年青的兄弟”或衍生的法式 PROFIBUS-PA (流程自愿化)，该法式采用曼彻斯特编码总线供电 (MBP) 传输，补充了总线供电功效，使其额外适合危害情况中的素质安然利用。除此以外，PROFIBUS-DP 也是目前运用最普及的 PROFIBUS 版本，这很可以是由于其即插即用基础特点、乖巧性和本钱效益性正在大大都现场总线利用中具有吸引力。从工业工场中传感器和履行器的办理，到与铁途站场高超量计的通讯，PROFIBUS-DP 使 I/O 卡 (主控器) 与负责器分开并让它们更挨近传感器和履行器 (受控器)，从而给装置和操作带来了很众好处。

　　PROFIBUS-DP 能通过众种媒体举行通讯，征求铜线、光纤、以至氛围 (正在红外线通讯装备中)。到目前为止，PROFIBUS-DP 主控器和受控器最常用的位元传输 (ISO/OSI 模子的第一层) 媒体是双绞线，它连绵着采用 TIA/EIA-485-A (RS485) 收发器举行通讯的筑设。研讨到 RS485 的高速差分信号传输才华以及可正在工场利用等噪声情况中通过长间隔告竣众部筑设之间的坚实型通讯，这并不令人吃惊。正在线 收发器的众个主控器，比如 PLC (可编程逻辑负责器)，每个段可连绵 30 个受控器，正在这种拓扑中，运用集线器 (并行段) 或中继器 (串行段) 可将收集扩展为连绵 124 个受控器。每个段必需采用有源终端正在两头举行终接。总共的受控器均可热互换到总线，并且它们的场所无足轻重，由于每个受控器都被分派了独一的收集所正在。

　　PROFIBUS-DP 采用了大个人的 TIA/EIA-485-A (RS485) 法式，但确实做了少量的改动，这些改动会因为较大的体例题目而被无意马虎。于是，与人们集体坚信的状况相反，并非总共的 RS485 收发器和电缆都适合 PROFIBUS-DP 收集，反之亦然。电缆布线、终接、信号名称和驱动器哀求方面的差别确凿保存;过于匆忙地拒绝研讨这些差别有可以容易地让您正在主控筑设或受控筑设的机能 (或更糟，征求认证) 方面付出价值。

　　固然 RS485 法式并未规矩任何卓殊的电缆布线 樊篱双绞线依然成为了时时的保举计划。然而，PROFIBUS-DP 则保举运用 150 樊篱双绞线，而这轻细的电缆阻抗差别实践上导致必须采用差别的 (并且正在大大都地方中仍然新的) 电缆。其它，PROFIBUS-DP 还规矩了一个最大电缆长度，该长度取决于所运用的是 10 种波特率 “步幅” 中的哪一种 (从 9.6kbps 时的 1200m 到 12Mbps 时的 100m)。

　　当然，电缆阻抗哀求差别，终端哀求便随之差别。为最局势部裁减信号反射，RS485 装备时时正在总线 终端电阻器，而 PROFIBUS-DP 则倡议正在总线 终端收集。等一下，这是不是打字差池了? PROFIBUS-DP 保举运用一个 171 终端收集，于是与同样由它保举的 150 电缆特点阻抗就不行亲了? 恰是这样!图 1 示出了 PROFIBUS-DP 所用的电缆和终端收集与 RS485 保存何如的差别。由图可睹，PROFIBUS-DP 采用了两个 390 总线 终端电阻器;该终端收集的有用差分电阻为 171，这分明与 150 电缆并不是所有成亲，所以酿成了一个轻细欠阻尼的收集。可是不要忧郁，由于正在电缆的回收端这把其自己大白为仅仅是信号电压的一个小幅突出 (即补充)，而不断的时刻是电缆鼓吹延迟的两倍。

　　倘若电缆 / 终端失配还不敷，那么 PROFIBUS 收发器上总线引脚的定名应当进一步打碎您的祈望。您可以依然留意到图 1 中运用相反的引脚名称。正在大大都通用型 RS485 收发器中，引脚 A 是同连接收器输入 (和同相驱动器输出)，而引脚 B 则是反连接收器输入 (和反相驱动器输出)，这相对待回收器输出和驱动器输入。然而，PROFIBUS 法式描摹总线极性的方法使引脚 B 和 A 与上面的 RS485 恰巧相反。为什么纷歧致呢? 原始的 TIA/EIA-485-A 法式正在其相对待逻辑信号功效的总线极性界说中有不昭彰的地方，是以 RS485 IC 安排师简直老是以一种方法讲明楷模，而其他人则以差别的方法讲明。这对您来说意味着什么呢? 更加当您同时具有 RS485 和 PROFIBUS-DP 项目时，那便是正在把收发器总线引脚照射到连绵器时必须万分留意。

　　物理层中误会最大 (或者最有心马虎的) 规格目标。RS485 规矩 A 和 B 线之间的 VOD 应为 1.5V 至 5V (峰值差分，使用一个介于 A 和 B 之间的 54 电阻器正在驱动器端子上衡量)。然而，PROFIBUS-DP 则规矩 VOD 应为 4V 至 7V (峰至峰差分，正在电缆的远端上衡量，并且正在电缆的每一端上具有终端)。分明，这些哀求是天渊之别的。

　　一种常睹的误会是：要是一个 RS485 驱动器轻易地正在一个 54 负载两头形成高于 2.1V 的电压，那么当与 PROFIBUS-DP 终端收集一同运用时，它将知足 PROFIBUS-DP 的哀求。然而，状况并非老是这样。RS485 驱动器的强度可以过高并凌驾 7VPP PROFIBUS-DP 限值。换言之，要留意再普及只是的 “PROFIBUS” 兼容型 RS485 收发器只规矩了一个 VOD 最小值 (即：2.1V)，而没有规矩最大值。确保 PROFIBUS-DP VOD 相符性的最佳措施是使用一个 PROFIBUS 负载来测试收发器。图 2 示出了何如使用一个 PROFIBUS-DP 负载和少许串联电阻 (以模仿电缆损耗) 来测试 LTC2877 坚实型 PROFIBUS RS485 收发器，图中的 VOD (蓝色弧线) 是使用正在 “电缆的结尾” (A 和 B) 收集的衡量数据天生的，以确保真正地知足了 PROFIBUS-DP 楷模哀求;其它，LTC2877 也使用 RS485 负载举行了周密测试，以确保 VOD 与这两种法式的兼容性。

　　当说到减轻噪声、障碍、静电放电 (ESD)、电性疾速瞬变 (EFT) 或浪涌时，TIA/EIA-485-A 法式所做的规矩额外之少，这就为收发器造造商和体例安排师实行他们本身的守卫措施留出了空间。虽然如许具有乖巧性，可是人们都对峻厉情况所变成的风险太熟练了 (电缆必需通常蜿蜒穿梭此中)，而且守候正在 PROFIBUS-DP 收发器中具有某种最低局部的内置守卫功效。固然守卫哀求因利用而异，但是 LTC2877 (示于图 3) 依靠格外高的电气守卫品级单枪匹马地周密知足了墟市哀求。

　　TIA/EIA-485-A 法式规矩：一个收集上两部筑设之间的接地漂移正在操作流程中可大至 7V 至 +12V。只是，很众 PROFIBUS-DP 装备会容易地遭遇雄伟于此的电压，若是这些总线电压被凌驾了哪怕几伏，普及的 PROFIBUS-DP 收发器也会于是受到主要的损坏。PROFIBUS 常用于 24V 体例，正在此类体例中把 “法式的” RS485 筑设短接至 24V 可以是致命的。LTC2877 中的回收用具有一个 25V 至 +25V 的扩展共模限造，从而使 LTC2877 也许安然经受大的共模电压，而且不受作对地赓续传输和回收数据。过压容差有限的收发器使得难以正在不作对恰当数据收集机能的状况下杀青有用的外部守卫收集。器械有 60V 过压守卫功效的 LTC2877 替换常睹的 PROFIBUS-DP 收发器也许容易地湮灭因为过压障碍惹起的现场失效，并不必要采用高贵的外部守卫器件。

　　显而易见，PROFIBUS-DP 收发器确实是体例的第一道防地，并且必须也许守卫他们自己免受各样差别级别电过应力的损坏，万分是最常遭遇的景象，即 ESD 攻击。固然某些 PROFIBUS 收发器正在未通电时正在其总线kV 的 ESD 守卫，可是 LTC2877 上的总线引脚则正在未通电或通电以及任何操作形式中供应了 26kV HBM 守卫品级 (相对待地或任一个电源)，并不会产生锁断或损坏状况。别的，当未通电时，还为总线引脚供应了针对 52kV 庞杂对地电压的守卫效力。这种令人印象长远的 ESD 守卫品级仅仅是 LTC2877 坚实性的一个阐明。

　　电过应力的另一种景象是 EFT，凭据 IEC 61000-4-4 EFT 法式，EFT 是不断时刻为 60s 的高电压尖峰脉冲串。此类过应力时时是开闭和继电器中的电弧接触点惹起的，正在运用机电开相干绵和断接电感负载的工业情况中这是常睹的。LTC2877 可知足 IEC 61000-4-4 的最高主要水准哀求 (其为 level 4)，这相当于总线kV 开途电压。

　　也许最主要的电过应力景象是大自然以闪电景象传送的电涌，单个闪电也许领导高达 50 亿焦耳的能量。那么，像 LTC2877 如许的纤巧型收发器 IC 不具备针对这种量级之电涌的固有守卫才华也就数见不鲜了。取而代之的是，正在流露于各样阴毒情况的 PROFIBUS-DP 体例中时时运用外部浪涌守卫组件，征求 MOV (金属氧化物变阻器)、TVS (瞬态电压禁止) 二极管、TSPD (晶闸管浪涌守卫器件) 和 GDT (气体放电管)。并且，固然 LTC2877 靠单击独奏将无法告成地防护闪电攻击，可是其很高的 60V 引脚额定电压使之可容易地找到也许供应这种守卫品级的外部守卫组件。

　　能够绝不讳言地说，PROFIBUS-DP 因其诸众轶群的品格将正在一段时刻里身居现场总线通讯的王者名望。采用凌力尔特的 LTC2877 举行安排供应了一种太平的心态，那便是您将仍旧与当今最新楷模的相符和同步。一朝对 PROFIBUS 楷模有了更长远的相识，就会察觉其他声称吻合该楷模的收发器时时有差好汉意之处。LTC2877 精确地讲明了 RS485 和 PROFIBUS-DP 之间总共渺小、可是首要的差别，征求驱动器的强度。别的，LTC2877 还杀青了众种守卫机造 (征求极其坚实的 ESD 防护单位)，以供应针对各样各样威吓的守卫效力。论证一款 PROFIBUS-DP 原型从未这样容易。