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为什么降低PROFIBUS波特率会增强抗干扰性
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  • 为什么降低PROFIBUS波特率会增强抗干扰性
  • 作者: 1847会员 啤酒鱼发布时间:2021-04-06 08:44:38浏览次数:5616次 锁帖 精华帖星级3级 精华帖 高赞 回复本帖
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            在PROFIBUS的应用中,时常会出现掉站的情况,通常的做法是降低通信的波特率。例如,波特率在1.5Mbps时,两分钟掉一次站点,修改为500Kbps时,半个小时掉一次站点,再降低波特率到187.5Kbps时,一两个小时掉一次站点,最后不管怎样降低波特率,都会掉站,只是掉站的间隔时间稍微变长,这是什么原因呢?

            我们先分析一下波特率,1.5Mbps表示1.5*1024*1024 bit/s(每秒),一秒钟要从端口(PROFIBUS是RS485)发出1572864个BIT,500Kbps表示500*1024 bit/s(每秒),一秒钟从端口要发出512000个BIT,假设发送的数据都是0、1相互间隔,信号的波形如图1所示。

    1.jpg

            一段时间内1.5Mbps与500Kbps的波形图如图2所示(示意图)。

    2.jpg

            从图2中可以看到,1.5Mbps的电平宽度明显比500Kbps的窄,电平的宽度与通信速率有关,一个电平的宽度以时间长度表示为:

    3.jpg


            不同波特率对应的Tbit  如图3所示。

    4.jpg

            如果通信受到干扰,通常情况下,一个BIT的电平波形一半受到干扰,信号不能被识别,则通信失败,如图4所示。

    5.jpg

            降低波特率实际上是增加了电平的宽度,例如原通信波特率是1.5Mbps,Tbit /2是1000微秒,超过1000微秒宽度的电平受到干扰,通信就将失败,例如1200毫秒。如果降低波特率到500Kbps,Tbit /2是2667微秒,干扰的幅值是不变的,1200微秒低于电平宽度的50%,通信可能正常,可能会有报文失败重发现象,PROFIBUS缺省是重发三次,通信质量已经下降。

            为什么再降低波特率也会有掉站的情况,因为干扰情况不规律,有时的干扰会有累计效应,例如电场干扰,通过空间的分布电容耦合到通信线上,这时整个电平都会受到干扰,如果使用示波器查看,高电平上的线会变的非常粗,这其实是干扰的幅值。所以不能只靠降低波特率处理现场通信的问题,一定要保证通信的质量,有问题必须解决,将隐患排除!


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  • 执着siemens:21楼2022-02-13 21:35:53
  • 感谢分享,学习了1

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  • 依然:20楼2021-04-24 08:10:48
  • 精品!

    多谢分享。

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  • 工控行天下:19楼2021-04-12 16:26:21
  • 干扰源是关键,降低波特率影响效率。

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  • 威师爷:18楼2021-04-12 14:49:30
  •  回复3 楼  @yzs 


     


    不能这样说,有一些高频的信号必须要快速通信,降低了波特率等于降低了通信速度,会导致数据延迟。
    比如通过通信来控制变频器跑运动控制,通信实时性差了就可能跑出不理想的轨迹。通信没有掉线 并没有代表设备可以正常的工作

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  • sueyishui:17楼2021-04-12 14:10:29
  • 第一次听说,应该会有用,

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  • 幸福家庭:16楼2021-04-10 10:22:08
  • 感谢分享,涨知识

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  • 1847会员 yanxiao:15楼2021-04-09 21:44:16
  • 串口通讯的信号电平,只检测几个特定点的电平进行表决。
    通讯速率高,检测点就密,撞上干扰几率大,撞上一次就通讯失败了。
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  • flylovemore:14楼2021-04-08 17:15:52
  • 我一台设备走的是canopen,一开始通讯速率是1M,伺服老是初始化不了,变频器可以初始化,后来把波特率改为500K,就都可以初始化了…………

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  • 手机用户20200103FZF48F:13楼2021-04-08 08:59:51
  • 学习了,跟着长知识了。

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  • WOWUWUWU:12楼2021-04-08 08:58:33
  • 谢谢分享,值得学习。

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  • 胖头陀:11楼2021-04-08 07:37:42
  • 学习了,谢谢分享!

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  • 幸运吸铁石:10楼2021-04-07 21:22:57
  • 学习了,“ 降低波特率实际上是增加了电平的宽度”。实际检测,的确如此

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  • ZERO18458:9楼2021-04-07 10:16:54
  • 学费了,又涨知识了

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  • 1847会员 启善:8楼2021-04-07 09:22:33
  • 长见识,好文章,谢谢分享。

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  • yecao2006:7楼2021-04-07 08:21:50
  • 学习了,谢谢分享。

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  • www123456:6楼2021-04-06 15:22:47
  • 看来是速率低了,对同样干扰源有效电平宽度相对占比增加的原因,导致通信变化啊,虽然有改善,但还是要找到干扰源。
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  • 1847会员 RENHQ:5楼2021-04-06 15:00:11
  • 涨见识了,终于知道原理了

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  • CoolCool的猪:4楼2021-04-06 14:15:02
  • http://www.ad.siemens.com.cn/club/bbs/PostStory.aspx?a_id=1689821&b_id=84&num=0#anch
    和这个连接一起看
    嘿嘿 
    谢谢
    无私的再次奉献

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  • yzs:3楼2021-04-06 13:20:59
  • 降低波特率能够提高稳定性这是明显可以看得出的,可笑的是很多人认为降低波特率并不能提高稳定性,因为书上说波特率只和距离有关,和干扰无关。。。
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  • cat_boy:2楼2021-04-06 13:18:10
  • 好文章!多多学习

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