PROFIBUS总线拓扑结构

1.PROFIBUS电气接口网络

（1）RS-485中继器的功能

如果通信的距离较远或者PROFIBUS的从站大于32个时，就要加入RS-485中继器。如图8-52所示，波特率为500Kbit/s时，最大的传输距离为400m。如果传输距离大于1000m时，需要加入两台RS-485中继器，就可以满足长度和传输速率的要求，拓扑结构如图8-62所示。

西门子的RS-485中继器具有信号放大和再生功能，在一条PROFIBUS总线上最多可以安装9台RS-485中继器。一个PROFIBUS网络的一个网段最多32个站点，如果一个PRO-FIBUS网络多余32个站点就要分成多个网段，如一个PROFIBUS网络有70个站点，就需要两台RS-485中继器将网络分成3个网段。

图8-62 RS-485中继器进行网络拓展

（2）利用RS-485中继器的网络拓扑

PROFIBUS网络可以利用RS-485中继器组成“星形”总线结构和“树形”网络总线结构。“星形”总线结构如图8-63所示，“树形”网络总线结构如图8-64所示。

图8-63 RS-485中继器星形拓扑结构

图8-64 RS-485中继器树形拓扑结构

2.PROFIBUS光纤接口网络

对于长距离数据传输，电气网络往往不能满足要求，而光纤网络可以满足长距离数据传输且保持高的传输速率。此外，光纤网络有较好的抗电磁干扰能力。

利用光纤作为传输介质，把PLC接入光纤网络，有三种接入方式：

（1）集成在模块上的光纤接口

例如CP342-5FO、IM153-2FO和IM467FO，这些模块末尾都有“FO”标记。这些模块的光纤分为塑料光纤和PCF光纤。使用塑料光纤时，两个站点的最大传输距离为50m。使用PCF光纤时，西门子的光纤的长度有7个规格，分别是50m、75m、100m、150m、200m、250m和300m。两个站点的最大传输距离为300m。

（2）用OBT扩展PROFIBUS电气接口

只有电气接头可以通过OBT（Optical Bus Terminal）连接一个电气接口到光纤网上。这是一种低成本的简易连接方式。但OBT只能用于塑料光纤和PCF光纤；一个OBT只能连接一个PROFIBUS站点；只能组成总线网，不能组成环网；因此应用并不多见。(www.xing528.com)

（3）用OLM扩展PROFIBUS电气接口

如果普通的PROFIBUS站点设备没有光纤接头，只有电气接头可以通过OLM（Optical Link Module）连接一个电气接口到光纤网上。OLM光连模块的功能是进行光信号和电信号的相互转换，这种连接方式最为常见。OLM光连模块根据连接介质分为如下几种：OLM/P11（连接塑料光纤）、OLM/P12（连接PCF光纤）、OLM/G11（连接玻璃光纤，一个电气接口和一个光接口）和OLM/G12（连接玻璃光纤，一个电气接口和两个光接口）。OLM光连模块外形如图8-65所示。

（4）OLM的拓扑结构

利用OLM进行网络拓扑可分为三种方式，总线结构、星形结构和冗余环网。总线拓扑结构如图8-66所示，OLM上面的是电气接口，下面的是光纤接口。注意，在同一个网络中，OLM模块的类型和光纤类型必须相同，不能混用。

图8-65 OLM光连模块外形

图8-66 OLM总线拓扑结构

1—RS-485总线 2—光纤

总线拓扑结构简单，但如果一个OLM模块损坏或者光纤损坏，将造成整个网络不能正常工作，这是总线网络拓扑结构的缺点。

环形网络结构拓扑如图8-67所示，只是将如图8-66所示的首位相连，就变成冗余环形网络结构，其可靠性大为提高，在工程中应用较多。

图8-67 OLM环形拓扑结构

1—RS-485总线 2—光纤

星形网络结构拓扑如图8-68所示，其可靠性较高，但需要的投入相对较大。

图8-68 OLM星形拓扑结构

1—RS485总线 2—光纤