从原理到实践，使用中继器优化PROFIBUS网络

我们知道 PROFIBUS DP 的物理层是基于 RS485 通讯方式，本文就简单介绍一下 RS485 中继器的原理和使用。

什么是 RS 485 中继器

RS 485 中继器用于放大总线上的数据信号，主要通过增加信号的振幅、改善边沿斜率和扩展信号带宽，来弥补长距离传输过程中信号的衰减。同时，它还能连接多个总线网段，确保不同网段之间的数据传输无误。

RS 485 中继器的功能

• RS485 中继器分为上下两个网段，其中 A1 B1 和 A1' B1' 接口是网段 1 的 PROFIBUS 接口, A2 B2 和 A2' B2' 接口是网段 2 的 PROFIBUS 接口。

• 中继器可以将衰减的微弱信号增强重新输出（相当于放大器），但信号放大是在网段 1 和网段 2 之间实现的，同一网段内信号不能放大。

• 两个网段之间是电气隔离的，有效防止干扰从一个网段传播到另一个网段中，提高系统的稳定性。

• 两个网段是指物理网段，与组态工具中组态的 PROFIBUS 网络没有关系，不同的物理网段仍然可以属于同一个 PROFIBUS 逻辑网络，报文都是透明传输的。

• 中继器也是一个信号收发设备，占一个物理设备的位置，但不需要分配站点地址。

• 在网络拓扑中， 中继器可以用来扩展距离，协议规定了不同波特率下每个网段的长度，可以通过中继器进行扩展，所有规则在中继器之后重新计算，譬如长度，站点数，分支长度，终端电阻等。

什么时候需要使用 RS485 中继器

• 总线连接超过 32 个节点（整个网络包括中继器在内最多可连接 127 个节点）

• 超出了总线段的最大电缆长度

• 通过中继器将不同工艺段分隔成不同的网段进行管理

• 对信号进行隔离，提高系统抗干扰性

• 改变网络拓扑，树型，星型结构

• 网络中有分支设备，借助中继器避免出现分支。

正确设置网段终端电阻

如下图中，网络中使用了 3 个中继器，有的在网段中间，有的在终端，将整个网络分为 4 个网段，在每个网段的首末端都需要正确的设置终端电阻(T)。

使用诊断工具监测该网络时，将工具接在网络中任意位置，都可以看到网路中的报文信息，因为报文通过中继器是透传的，但是如果使用示波器或者诊断工具查看网络波形或者信号质量时，需要在这 4 个网段分别进行查看，因为信号通过中继器后会被重新生成。

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