如何使用RS485中继器(Repeater)？

Profibus网络中的设备可以分为四种：一类主站（Class 1 Master）、二类主站（Class 2 Master）、从站（Slave）及网络连接器。一类主站的任务是控制整个网络的运行、与从站进行数据交换，通常是由具有DP接口的PLC来担任；二类主站用来对网络进行组态及诊断，通常由上位机来担任；从站与现场的底层设备相连，采集传感器、驱动器等现场信号传送给主站并执行主站发来的命令；网络连接器用来连接主站和从站，并在不同的层次上对网络进行扩展。包括：中继器、耦合器、电缆、连接器等。今天这篇文章，我们来讨论下Profibus网络连接器的RS485中继器（Repeater）。

首先搞清楚几个问题：中继器（Repeater）是用来做什么的？为什么要强调是RS485中继器？在什么情况下要使用中继器？

中继器是一种工作在物理层（OSI参考模型）的设备，其作用是把接收到的、已经衰减的信号进行重新放大并发送出去。由于Profibus-DP的物理层使用的RS485、光纤和无线技术（Profibus-PA使用的是MBP技术，这个以后聊），而通常情况下都是在扩展基于RS485的Profibus-DP网络，因此要使用RS485中继器。当然，如果你要扩展的是无线网络，要使用无线中继器。本文仅讨论Profibus-DP网络下的RS485中继器。

下面两种情况，需要使用RS485中继器。

1）布线电缆的长度超过了该通信速率下的最大网段长度；

2）网段内的设备数超过了32个；

Profibus网络可以采用不同的通信速率，在不同的通信速率下，所支持的最大网段长度不同；如果布线电缆的长度超过了最大网段长度，就需要使用中继器对信号进行放大。关于Profibus协议规定的通信速率与网络、网段长度的关系，请看下面这张表格：

RS485规定同一网段内的设备数不能超过32个，Profibus-DP的物理层采用的是RS485（光纤除外），因此也遵循相同的规则。当现场同一网段内的设备数超过了32个时，就需要使用中继器。

下面我们来看看西门子RS485中继器的外观：

RS485中继器分为上下两部分，上部分为网段1，下部分为网段2。其中：

1）L+为24V正极，M为负极；PE为接地端，"M5.2"为A、B的信号地；

2）A1/B1和A1'和B1'（注意：有个撇）是网段1的信号线接线端子；

3）A2/B2和A2'和B2'（注意：有个撇）是网段2的信号线接线端子；

4）S1是网段1的终端电阻，S2是网段2的终端电阻；

5）PG OP属于网段1；

6）Mode开关用来接通或断开两个网段；

只有在两个网段之间信号才会被放大，也就是说，如果我们想对网络的长度进行延长，应该将Profibus的电缆接在中继器的上下两端，不能接到一侧。另外，必须将Mode开关拨到ON档，如下图：

下面是RS485中继器在现场的照片：

RS485中继器可以把网络分成两个网段，两者之间是完全隔离的，每一个网段的都可以达到最大通信距离。比如在1.5M bit/s的通信速率下，最大网段长度为200米。那么网段1和网段2都可以达到200米，总共可以达到400米。

另外要注意中继器的终端电阻的设置。由于中继器的两个网段完全隔离，如果中继器作为两个网段的终端设备（如上图），那么S1和S2都要拨到ON的位置。如果在某个网段中（比如下图的网段二），中继器作为一种中间设备（非终端），那么相应的网段（网段二）的终端电阻（S2）不能激活（应拨到OFF位置），而要在该网段的两个终端设备上将终端电阻拨到ON位置，如下图：