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西門子連接模板（中國）誠信代理商
SIMATIC NET, PROFIBUS FC 過程電纜, 符合 IEC 61158-2，黑色，用于非易爆區域 雙線，屏蔽，按米銷售，Z大訂貨數量: 1000m, Z小訂購量: 20 m
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產品簡介
詳細介紹
西門子連接模板（中國）誠信代理商
SIMATIC NET, PROFIBUS FC 過程電纜, 符合 IEC 61158-2，黑色，用于非易爆區域 雙線，屏蔽，按米銷售，zui大訂貨數量: 1000m, zui小訂購量: 20 m
【 ：余鑫（工程師）】
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西門子連接模板（中國）誠信代理商
PROFIBUS現場總線大多使用RS485進行串口的通訊，但有些情況下，也可以將電纜轉化為光纖進行通訊，OLM就是這樣一款設備。
圖1 OLM
OLM使用起來非常方便，不需要進行更多的設置，如果沒有特殊的情況，幾乎不需要設置什么，默認狀態可以直接使用。但用戶往往對OLM上的撥碼設置開關感到很迷惑，不知怎樣設置，這里簡單做個介紹。詳細內容請參考相關手冊，這里只把手冊中的關鍵部分做一解釋。
1 功能介紹
OLM的功能設定都通過模板上的撥碼開關進行，OLM側面有一些說明幫助用戶進行設定。
1．1 RS 485 網段監視 （Segment monitoring at the RS 485 port）
該功能用于每個接收設備對于所連接到的RS485網段中的故障幀或者網絡堵塞情況的監測。當接收設備接收到故障幀或者網絡堵塞時間長于zui大的幀發送時間時，或者當一秒鐘以上沒有接收到信號時，接收到的信號將被“Block”而不再被轉發到其它端口，直到網絡中能夠重新接收到新的報文。
如果該RS485網段沒有激活該功能，則來自電氣網段的干擾將影響整個網絡。
以下的功能*于光纖。
1．2 光路監視 （Line monitoring with echoes）
模板對于光路的監測，分別有”Send echo“, ”Monitor echo“ 和 ”Suppress echo“ 等三個功能。
l Send echo
通過任意端口接收到的報文都被轉發到所有其它端口。如果接收端口是一個光纖接口，接收端口將向相應的發送端口發回報文。
l Monitor echo
當一個模板發送一個報文（不是“echo”報文）到一個光纖口，則該光纖口將期望能夠得到一個回應（“echo”）。如果在一段時間內（時間周期是預置的）沒有收到回應報文，則會產生“echo”監測的故障，紅色故障燈將點亮。
l Suppress echo
當一個數據報文被發出時，接收設備會被與其它的端口隔離開，直到響應報文（“echo”）被正確的接收。
l Segmentation
如果光纖接口上出現一個“echo”監測故障或者檢測到一個有問題的報文，模板將假定該線路出現問題，并且將凍結這個端口不再接/發用戶數據。所連接的總線部分將做被分割出整個網絡。同時，該分割也將引起所連接的光纖的另外一端也被分割。
所有的連接到該被分割出來的網段的模板都將發送測試報文到這些被隔離出來的端口。這些測試報文可以用來測試這些總線段的狀態。
如果所有的模板通過測試報文都可以確認該網段不再有問題，則該網段的分割狀態將自動取消。
如果所有的部件都被“凍結”，則模板的分割狀態將自動輪換，用以測試其連接到相鄰模板的光路的狀態。如果沒有報文堵塞，而網絡連接又是正常的，則相應端口的黃燈將周期閃爍。
2 拓撲結構
OLM的拓撲結構一般有以下幾種：
l 點對點連接
l 線性拓撲
l 星形拓撲
l 冗余光纖環網
在各拓撲結構中的連接中需要遵守的原則請參考手冊。比如，使用光纖連接時，相應光纖端口的設置須相同，不同型號的OLM不能用光纖進行連接等等。
2．1 線性拓撲
圖2 線性拓撲
線性拓撲結構的監視功能包括：
l Send echo: yes
l Monitor echo: yes
l Suppress echo: yes
l Monitor: yes
l Segmentation: yes
當選擇了監視模式時，連接在該光纖兩端的模板將同時對該連接進行監測。一旦監測到故障，則連接中斷，同時PROFIBUS網絡被分割成兩個網段，故障指示燈亮，直到通過測試報文監測到網絡恢復正常。
請注意：如果網絡中有多個活動的站點（主站），則有網絡中可能形成兩個邏輯令牌環，每次當兩個網段合成一個網段時，有可能產生雙令牌或者報文沖突。
另外，當一個雙口的OLM模板被用在線型網絡的終端時，沒有連接網段的那個光纖端口一定不要設置“監視”功能，而且不要將保護部件取下以保證端口不要被灰塵覆蓋。
2．2 星形拓撲
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圖3 星形拓撲
在星形拓撲結構中，不同型號的OLM都可以混用。
請注意:
l 在星形網絡中，所有模板的CH1的必須設置為“Monitor off”（S0=1），這樣RS485端口不會被網絡所分割，以保證星形網絡的zui大程度的可用性。沒有使用的光纖端口也不要設置監視功能。
l 網線的連接應該非常牢固，以防止某一部分的干擾進入整個網絡。
l 在星形網絡中的所有電氣網絡終端注意設置終端電阻。
l 做為星形主干網部分的電氣網段（Electrical star segment）不要連接網絡設備。
2．3 冗余環網
圖4 光纖冗余環網
這種拓撲結構實際上是線性網絡拓撲的一種特殊形式。“閉合”的光纜保證了網絡的高度安全性。冗余的光纖環網必須使用雙光纖端口并且是相同型號的OLM。
冗余環網結構的監視功能包括：
l Send echo: yes
l Monitor echo: yes
l Suppress echo: yes
l Segmentation: yes
環網光纖的中斷將導致環網轉化為線性網絡。如果是OLM模板故障，則連接在該模板上的設備將從網絡中被分割，其它網絡設備變成線性連接。同時紅色故障指示燈亮。
當故障消失后，網絡自動恢復為環形冗余結構。
請注意：
使用冗余環網應該具備以下條件：
l 必須保證所有的OLM型號*。
l 所有的OLM上均須設置“Redundant optical ring”。
l 所有的OLM必須通過光纖端口進行連接，不能有RS485端口。
l Profibus網絡的參數MIN TSDR必須>=11。網絡組態過程中，站地址的設置盡量低，盡量減少故障狀態導致主站?Timeout”的次數。
l 當冗余網絡發生故障（例如斷線），將有一個切換時間，在這段時間內，數據可能無法正常的傳輸。為此，建議將主站報文的重復次數的設定（Retry）至少設為3次。同時當網絡恢復環網時，也將沒有額外的報文表示網絡已經恢復正常。即便當主站訪問到一個設備地址但該設備并不存在時，主站將會周期性的試圖尋址該設備，并等待該設備的響應，直到所設定的“slot time”超時（“GAP request”），OLM接受這種狀態，并將線形網絡恢復成冗余環網。
組態上也需要注意：
－ zui高站地址（HSA）是一個地址范圍，站地址的分配應該在0到HAS之間，并且不要將0和HSA分配給某個具體的站，而且要保證“gap”的地址間隔；否則當故障消失后，網絡不能自動閉合，并且故障指示燈和故障信號接觸線圈（圖5）也不會復位。
圖5 故障線圈
該線圈的使用方法請參考手冊，這里不再詳細介紹。
－ “slot time”設定應接近非冗余網絡結構的兩倍，具體見下面的計算公式。
其中：
“Slot time” 表示監控的“位”時間；
“Length OF”所有光纖的(被分割網段)總長，單位是km；
“Number OLM”網絡中所有OLM的個數。
a, b 和 c按照表中的波特率來選擇：
表1a 冗余環網中 DP standard 協議計算Slot time參數
表1b 冗余環網中 DP/FMS (universal) 協議計算Slot time參數
1) 使用OLM/G11-1300 和 OLM/G12-1300 當波特率為12 MBit/s, 6 MBit/s, 3 MBit/s 和 1.5 MBit/s 時，zui小的“slot time”應當按照下表設定。
表2 zui小的slot time設定
這個計算公式中，所有的參數都是針對光纖的網絡的，該公式中，默認通過OLM上的RS485的總線段的長度zui長為20m，如果超過這個距離，要把超出的部分加到光纖的長度參數（Length OF）中進行計算。當然，RS485的網段可以超過20m，只是超出部分需要參與計算。
如果slot time 的時間過小，OLM的系統指示燈將報警：紅色/綠色交替閃爍。
3 光纖接收端口信號的檢測
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圖6 光纖端口電壓檢測插孔
兩個光纖通道CH2/CH3的信號強度能夠通過電壓表來測量，其信號強度符合下面的圖示。
圖7 光纖端口的信號強度與檢測電壓的關系
如果接收端口上的光纖斷線，則檢測電壓將從正常范圍降為非正常的范圍（比如從600mV降低到100mV以內甚至為0mV），但這里僅僅檢測的是接收端口上的信號，如果發送端口斷線，通過這種方法是檢測不出來的。
在故障診斷過程中，也可以通過指示燈的狀態進行故障定位，詳細信息請參考OLM手冊中的說明。
關于OLM的其它信息，請參考以下鏈接：
http://support.automation.siemens.com/CN/llisapi.dll?query=OLM&func=cslib.cssearch&content=skm%2Fmain.asp&lang=zh&siteid=csius&objaction=cssearch&searchinprim=0&nodeid0=4000024