神奇的PROFIBUS集线器：工业通信小卫士

一、引言、
在工业自动化领域，现场总线技术对于实现设备间的高效通信起着关键作用。随着工业生产的日益复杂化和智能化，对设备通信的实时性、稳定性和准确性提出了更高要求。PROFIBUS作为一种广泛应用的开放数字通信系统，凭借其自身优势，在工厂自动化和过程自动化中占据了重要地位。而PROFIBUS六路集线器作为PROFIBUS现场总线网络的重要部件，在优化网络拓扑结构、提升网络性能等方面具有显著意义，对于保障工业通信网络的高效运行至关重要。

二、PROFIBUS总线概述
PROFIBUS是工业控制领域的主流现场总线标准，已被纳入国际标准IEC61158和IEC61784。它是一种开放的数字通信系统，具有广泛的适用性，能够满足快速、时间要求严格的应用以及复杂的通信任务需求，尤其在工厂自动化和过程自动化领域表现出色。其中，PROFIBUS - DP专为自动控制和设备级分散I/O之间的通信而设计，是一种高速通信连接方式，主要侧重于工厂自动化应用。其传输速率高达12Mb/s，在整个PROFIBUS应用中，安装实例占比达到80%。

三、PROFIBUS六路集线器的功能特点

(一）产品型号：PROFI-HUB6能够将总线变为星型网络，同时对通讯的波形具有整形放大的功能，每个通道能够延长通讯距离至1200米，是解决Profibus通讯干扰和总线分支的好帮手。

（二）Profi-HUB6是应用于适合工业环境下的PROFIBUS集线器，产品通过EMC电磁兼容性试验标准，它提供了PROFIBUS信号在0-12MBPS速率通讯状态下，以双绞线作为通讯传输电缆，将总线变为星型网络并延长PROFIBUS通讯距离在1200米左右的通讯解决方案。另外一个显著作用是起到了PROFIBUS总线的隔离作用，尤其对于没有任何防浪涌、突波保护措施的总线结构，为避免设备运行风险，更需串接PROFIBUS集线器。在应用了PROFIBUS集线器的总线上，Profi-HUB也增强了PROFIBUS信号的驱动能力，用以驱动总线挂接更多的PROFIBUS设备。Profi-HUB需要外部供电，10--30V DC宽电压输入，耐压达4000V，同时内置的瞬变抑制元器件，16KV ESD突波保护，能有效的防止PROFIBUS总线被诸如雷击、浪涌等突波损害，确保PROFIBUS设备以及PROFIBUS总线运行在安全、可靠状态。LED指示电源、数据收、数据发工作状态。完全透明的传输方式，半双工通讯模式，通讯波特率自适应，最高可至12MBPS（与通讯距离有关），无需更改用户通讯软件设置。

（三）主要技术指标:总线速率：支持基本速率9.6kBit/s, 19.2kBit/s ,45.45kBit/s, 93.75kBit/s, 187.5kBit/s, 500kBit/s;同时也支持1.5MBit/s, 3MBit/s, 6MBit/s,12Mbit/s;线路速率自适应

总线接口：高速RS485电平接口，符合EN50170 Part 1

传输类型：Profibus协议透明传输

数据接口：DB9（孔），引脚定义符合EN50170 Part 1

输入电源：DC10V-DC30V，< 2W ；

LED状态：总线状态，总线收发数据、运行指示，告警

机壳结构：D35mm导轨式

机壳工艺：金属外壳；防护等级：IP20

振动特性：符合IEC68-2-6

重 量：约500g

温湿特性：工作温度，-35℃~ +75℃；

湿度：95%无凝露；

存贮温度：-45℃~ +85℃

符合标准：EN50170 Profibus Standard

（四）PROFI-HUB6的每个接口具备可扩展的隔离功能。这种隔离功能可以有效减少不同网段之间的干扰，提高网络的稳定性和可靠性，确保数据在传输过程中的准确性，避免因干扰导致的数据错误或丢失，保障工业通信的质量。

四、PROFIBUS集线器的应用场景

（一）大型工厂自动化系统
在大型工厂自动化系统中，设备分布广泛且复杂，单一的总线型拓扑结构往往难以满足所有设备的连接需求。PROFIBUS集线器的树形或混合型拓扑结构优势得以充分体现。它可以将不同区域的设备进行合理连接，同时通过中继功能保证数据的有效传输。例如，在大型生产车间中，不同生产线的设备可以通过PROFIBUS集线器连接到同一个网络中，实现集中控制和管理，提高生产效率和管理水平。

（二）对通信距离要求较高的场合
在一些对通信距离要求较高的场合，如矿山、大型仓库等，PROFIBUS集线器的中继和级连功能可以有效延长通信距离，使得远程设备也能稳定地接入网络，实现数据的实时传输和监控。这对于保障这些场合的生产安全、提高管理效率具有重要意义。

五、结论

PROFIBUS集线器作为PROFIBUS现场总线网络的重要组成部分，通过改变网络拓扑结构、实现中继功能和隔离功能，显著提升了工业通信网络的灵活性、覆盖范围和稳定性。随着工业自动化的持续发展，对网络性能和布局的要求不断提高，PROFIBUS集线器有望在更多的工业应用场景中发挥重要作用。未来的研究方向可以聚焦于进一步提升PROFIBUS集线器的性能，如提高传输速率、增强抗干扰能力等，以更好地适应工业通信技术不断发展的需求，推动工业自动化向更高水平迈进。

审核编辑 黄宇