現(xiàn)場總線的接地規(guī)范

現(xiàn)場總線是指安裝在現(xiàn)場設備與控制室內(nèi)的控制設備之間的數(shù)字式、串行、多點通信的數(shù)據(jù)總線。它是一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，是自動化領域中底層數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡。

　　現(xiàn)場總線的出現(xiàn)使自動化控制系統(tǒng)步入了信息化、網(wǎng)絡化的時代，為自動化應用開拓了更為廣闊的領域：一對雙絞線上可掛接多個控制設備， 不僅節(jié)省了安裝費用、節(jié)省維護開銷，同時還提高了系統(tǒng)的可靠性。但同時網(wǎng)絡通信中數(shù)據(jù)包的傳輸延遲、通信系統(tǒng)的瞬時錯誤和數(shù)據(jù)包丟失、發(fā)送與到達次序的不一致等故障則會破壞傳統(tǒng)控制系統(tǒng)原本具有的確定性，使得控制系統(tǒng)的分析與綜合變得更復雜，從而影響到控制系統(tǒng)的性能。因此，現(xiàn)場總線應用的基礎是通訊穩(wěn)定。

一、現(xiàn)場總線的概念

　　1. PRFIBUS現(xiàn)場總線的介紹

　　PRFIBUS是符合德國標準（DIN19245）和歐洲標準（EN50170）的現(xiàn)場總線標準。分為PRFIBUS-DP、PRFIBUS-FMS（現(xiàn)已經(jīng)不再應用）、PRFIBUS-PA三種行規(guī)。其中DP為分布式外設間高速數(shù)據(jù)傳輸，主要應用于制造業(yè)自動化領域；PA應用于過程自動化行業(yè)，符合IEC1158-2標準。

　　PRFIBUS本質(zhì)為RS485通信，支持多個設備間的數(shù)據(jù)交換，例如典型的主-從系統(tǒng)以及多主多從混合系統(tǒng)等數(shù)據(jù)交換。PRFIBUS總線的傳輸速率為9.6Kbit/s至12Mbit/s，大傳輸距離在9.6Kbit/s下為1200m，在1.5Mbit/s為200m，12Mbit/s時為100m，可采用中繼器延長至10km，傳輸介質(zhì)為雙絞線或者光纜，多可掛接127個站點。

　　2. PRFINET現(xiàn)場總線的介紹

　　PRFINET是由PRFIBUS組織（PRFIBUS Internatinal，PI）推出的新一代基于工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的自動化總線標準。作為一項戰(zhàn)略性的技術(shù)創(chuàng)新，PRFINET為自動化通信領域提供了一個完整的網(wǎng)絡解決方案，覆蓋了實時以太網(wǎng)、運動控制、分布式自動化、故障安全以及網(wǎng)絡安全等自動化領域的新興領域。并且，作為開放的標準，可以*兼容工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)有的現(xiàn)場總線（如PRFIBUS）技術(shù)，即利用了現(xiàn)有的以太網(wǎng)的IT技術(shù)，又大限度的兼容了現(xiàn)有的系統(tǒng)和設備。

　　二、現(xiàn)場總線的接地規(guī)范

　　1. 接地和等勢連接

　　有效的接地和等勢連接對于提高PRFIBUS/PRFINET網(wǎng)絡的抗干擾性是非常重要的。接地及等勢連接是PRFIBUS/PRFINET正確完成功能的基礎。通訊電纜的屏蔽層的正確接地將有效的降低靜電的干擾。等勢連接則保證了整個網(wǎng)絡都處在一個“地”電位上，從而防止整個網(wǎng)絡中的地電流流過PRFIBUS電纜的屏蔽層。

　　2. 保護地

　　保護地是保護人員不受電擊傷害的基礎。同時，也保護了設備或機器不受漏電的損害。

　　保護接地為故障電流提供了一個回路，將故障電流導向大地，并引起熔斷器熔斷或斷路器跳閘，從而實現(xiàn)設備斷電。
3. 功能地

　　功能地為設備的屏蔽層提供了一個穩(wěn)定的零電勢參考點。設備的外殼以及外部的屏蔽應該被連接到功能地，從而將屏蔽層上的干擾信號導入地，避免了干擾進入設備。

　?。?） 有些PRFIBUS / PRFINET設備專門有一個功能地的端子，須將該端子連接到系統(tǒng)的地。
注意，保護地的端子與該功能地的端子是相互獨立的。保護地須連接至系統(tǒng)的保護地。

　?。?） 有些設備的接地是通過DIN- 導軌實現(xiàn)的，此時應將DIN- 導軌接地。

　　（3） 應使用具有橫截面積（》 2.5 mm2）的銅線將PRFIBUS / PRFINET站點接地。采用帶有黃綠標識的接地電纜。

　　4. 等勢連接

　　等勢連接系統(tǒng)用于將工廠中不同地點的不同的地電勢進行等勢處理，從而避免由于地電勢的不同產(chǎn)生的電流通過PRFIBUS / PRFINET的屏蔽層。

　　可使用銅線或鍍鋅的接地條做等勢體。

　　等勢連接應保證與接地端子大面積的接觸。