为什么Profibus总线要连接终端电阻？（深度分析）

时间：2021-12-22

很多人都了解Profibus总线的两边要联接终端电阻，但若说起说这当中的缘故，很有可能又不是很清晰。今日这篇文章，大家就来聊一聊Profibus总线终端电阻的那些事情。

下面的图是Profibus总线的SUB-D9针连接器，在其左边的鲜红色一部分，便是终端电阻的电源开关；连接器的下方用于联接Profibus的电缆线，一进一出，每一条电缆都包括A、B两根手机充电线；连接器的右边是9针插头，用于联接到CPU或是分布式系统控制模块上。

当终端电阻电源开关开启（调到ON档）时，终端电阻被联接到Profibus总线中，Profibus的小组出线将被断掉。终端电阻并非一个电阻器，其内部包括了三个不一样的电阻器。为了更好地更快的表明终端电阻，大家先一起来看看Profibus的9针D型连接器的针角界定，如下图：

规范Profibus电缆线为屏蔽双绞线，在其中有A（翠绿色）、B（粉红色）两根手机充电线，他们各自联接到总线连接器的针角（PIN）8和针脚（PIN）3；针角（PIN）6是正级（ 5V），针角（PIN）5是参照地（0V）；

Profibus的连接器上除开有一个220欧母（Ω）的终端电阻外，还包含一个390欧母（Ω）的上拉电阻和一个390欧姆（Ω）的下拉电阻。在其中，上拉电阻（390Ω）与针角6（VP， 5V）相互连接，下拉电阻（390Ω）与针角5（GND，0V）相互连接，终端电阻（220Ω）根据总线连接器的电源开关与其他2个电阻器相接，如下图：

当开启连接器的终端电阻电源开关（调到ON档）后，Profibus的A、B两根手机充电线将于220欧母（Ω）的终端电阻相接，

到现在为止，大家搞懂了Profibus总线连接器的终端电阻电源开关开启（调到ON档）后，总线的控制回路中会出现终端电阻及上拉和下拉电阻。如今要问的是：为何要联接终端电阻呢？如果不连接得话会怎么样？

回答便是：如果不联接终端电阻，通信光缆中可能会造成数据信号反射，而终端电阻可以清除通信光缆中的数据信号反射。

造成数据信号反射的缘故有两个：阻抗不持续和阻抗不配对。

说白了阻抗不持续，就是指数据信号在手机充电线传送的尾端忽然碰到电缆线的阻抗不大（例如：短路故障）或是非常大（例如：短路）。阻抗不持续的地区会造成传送数据信号的反射，而清除这类反射的办法是在电线电缆的尾端联接一个与电缆线的特点阻抗同样的终端电阻，以确保电缆线的阻抗持续。因为数据信号的传送是双重的，因此两边都需要有终端电阻。

造成数据信号反射的另一个因素是阻抗不配对。数据信号在传送流程中，规定数据信息收发器（负荷）的阻抗与同轴电缆的阻抗同样，不然便会造成数据信号的反射，这类反射具体表现在通信网络处在空余情况时，路线中会有没有实际意义的数据信息。在Profibus的互联网中，上拉电阻和下拉电阻做为终端电阻的填补，可以确保在没有传输数据的情况下，二根手机充电线中间的工作电压差趋向一个数值，进而清除影响数据信息。

在一个物理学网段内，应当确保网上的首尾两端都联接终端电阻，不然就有可能造成通讯常见故障。这也代表着，假如终端设备网站发生问题，会危害全部互联网的通讯。为了更好地防止该类问题，西门子PLC还给予数字功放终端电阻。有源终端电阻必须独立配电，安装在网段的两边，确保网段内一切一个机器设备发生问题，都不容易危害互联网的电阻器配对。下面的图是西门子PLC给予的数字功放终端电阻的相片：

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