一、四星电子隔离型PROFIBUS总线连接器的主要用途和特点
隔离型PROFIBUS总线连接器PFB-GP主要有以下用途：
1、抑制通信口的干扰。许多具有PROFIBUS/MPI/PPI接口的设备，如PLC、PROFIBUS远程I/O、变频器、现场仪表等，其通信口一般是非隔离的，当多个站点组成PROFIBUS网络时，由于各个站点的地电位不相等，站点之间的地电位差势必在通信口上产生纵向干扰，特别是网络中连接有变频器通信时干扰情况最为严重，使得通信时通时断、数据出错或根本不能通信。在各个设备的通信口上安装PFB-GP隔离器将信号隔离后，即可消除站点之间的地电位差，使干扰得以消除。
2、解决由于各站点之间的地电位差过大导致通信口损坏问题。PROFIBUS/MPI/PPI均使用RS485接口芯片，根据EIA/TIA-RS485标准，RS485芯片所能承受的最大信号电压范围为-7V～+12V，超过该范围将使芯片损坏或通信异常。而由于施工布线、配电、以及其它不明原因等不规范的因素，站点之间的地电位差常常超过几十伏。
3、防止浪涌或雷击引起的通信口损坏问题。当有雷击时、或通信电缆与强电电缆相距较近或大功率用电设备启停瞬间，可能在通信电缆中产生浪涌电压损坏通信口。隔离型PFB-GP总线连接器内部符合ITU-TK20/21标准的防浪涌雷击保护器件可以将浪涌电压钳制在安全范围内，从而保护通信接口不受损坏。即使浪涌雷击超过了器件的保护范围，也只会损坏PFB-GP隔离器，而不会使设备损坏，更换PFB-GP后即可迅速恢复生产，将由于雷击等引起的停产时间缩到最短。
4、通信口修复功能。偶尔有的设备由于设计、制造缺陷或通信口故障（并不是完全损坏）等原因，使得通信时产生一些奇怪的软故障，使用PFB-GP后一般能消除这类故障。
四星电子隔离型PROFIBUS总线连接器PFB-GP主要有以下特点：
1、外形和使用方法与传统的PROFIBUS总线连接器插头相同，体积小巧占用空间小，易于安装，无需单独供电，直接插到设备的PROFIBUS-DP插座或MPI/PPI插座上即可。科技的发展和芯片的高度集成化，使得在这个很小的插头内安装下隔离器这样较为复杂的电路成为现实！
2、物理层透明传输。四星电子隔离型PROFIBUS总线连接器是采用物理层bit位透明传输的，与上层协议无关，因此适用于所有基于RS485的PROFIBUS协议，包括：PROFIBUS-DP/V0、V1、V2，及各种应用行规等。支持连接多主站通信，如S7 FUNCTION协议、二类主站通信；也支持MPI协议、PPI协议和RS485自由口协议通信，并也可以适用于其它RS485传输技术的现场总线或网络。
3、PFB-GP带有标准的DB9F编程口插座，便于插入各种编程电缆以及连接各种通信卡和触摸屏等。
4、PFB-GP上设计有数据通信指示灯，便于网络和设备故障查找。
5、波特率0~10Mbps自适应，不需要开关设置或任何软件配置。
6、电源输入端口-电源输出端口、电源端口-RS485、RS485-RS485全部隔离。
二、产品特性及主要技术参数
● 隔离电压：1000VDC，电源对RS485和RS485对RS485全隔离。
● 电源：自动选择PLC的编程口或PROFIBUS-DP插座（DB9F孔座）的7脚（+）和2脚（-）提供的24VDC±10%电源供电，或6脚（+）和5脚（-）提供5VDC±10%电源供电，有其一即可。
● 功耗：约0.7W。
● 通信速率：0～10Mbps无延时自动适应。
● 集成终端和偏置电阻、数据通信指示灯。
● 各个传输速率下通信电缆允许的最大长度符合PROFIBUS标准：
● 一段总线上最多可挂32个PFB-GP，通过加装PROFIBUS中继器或集线器可增加至数百个站点。
● 隔离后的RS485端口具有防雷击浪涌保护器，可重复性浪涌容量：Ipp=100A（10/700us，4KV） 符合标准：ITU-TK20/21、VDE 0433。同时具有±15KV ESD（静电）保护。
● 自恢复过流保护，隔离后的RS485端口能承受高达60V的持续电压引起的持续过电流。
● 工作温度：-40～+85℃工业级工作温度。
● 外形尺寸：80mm×17mm×42mm（长×宽×高），重量：50克。
● 安装方式：直接插入设备的PROFIBUS/MPI/PPI标准插座（DB9F孔座）。
三、外部结构及管脚定义
1、PFB-GP产品外形：
2、PFB-GP内部结构：
3、指示灯：PFB-GP上有一个发光二极管指示灯TXD，当PFB-GP向总线电缆发送数据时指示灯以约5Hz频率闪烁。
4、PFB-GP的PROFIBUS接口DB9M针座插头的信号定义：
注：只要设备的PROFIBUS/MPI/PPI插座（DB9F孔座）的6脚和5脚有5VDC电源输出，或7脚和2脚有24VDC电源输出，有其一即可，就可保证PFB-GP得到正常工作电源。
5、PFB-GP的编程口DB9F孔座插座的信号定义：
注：编程口DB9F孔座的6脚和5脚可提供5VDC电压和最大50mA输出电流。
6、PFB-GP的RS485信号端子：
四、内部原理框图
五、四星电子隔离型PROFIBUS总线连接器的使用方法
与使用传统的非隔离PROFIBUS总线连接器一样，连接PFB-GP隔离器的通信电缆必须使用符合PROFIBUS标准的专用电缆（西门子产品号：6XV1 830-0EH10），该电缆的一般特性如下表5-1：
PFB-GP应直接插到设备的PROFIBUS/MPI/PPI的DB9F插座上，在PFB-GP和设备的DB9F插座之间不能有延长电缆，也不能串入其它总线插头。
1、PFB-GP安装在总线终端时的接线
一段PROFIBUS电缆的头和尾称为终端，当PFB-GP安装在终端时，电缆只接A1、B1端子并且须将终端电阻开关拨到“on”位置。
图5-1 PFB-GP安装在总线终端时的接线
图中：
1、终端电阻设置开关，网络的二个终端PFB-GP拨到“on”。
2、发光二极管数据发送指示灯
3、PROFIBUS总线电缆。
4、RS485接线端子，网络的二个终端接A1（RS485信号负，绿色）、B1（RS485信号正，红色）。
5、编程口，可插入编程电缆或连接各种通信卡等设备，允许插入的电缆最大长度为5米。
2、PFB-GP安装在总线中间时的接线
在一段总线的二个终端之间可以安装最多30个PFB-GP，电缆需接A1、B1端子和A2、B2端子并且须将终端电阻开关拨到“off”位置。
图5-2 PFB-GP安装在总线中间时的接线
图中：
1、终端电阻设置开关，网络中间所有的PFB-GP拨到“off”。
2、发光二极管数据发送指示灯。
3、PROFIBUS总线电缆。
4、RS485接线端子，网络中间的PFB-GP接A1（RS485信号负，绿色）、B1（RS485信号正， 红色），A2（RS485信号负，绿色）、B2（RS485信号正，红色）。
5、编程口，可插入编程电缆或连接各种通信卡等设备，允许插入的电缆最大长度为5米。
3、PFB-GP的网络拓扑结构
同传统的非隔离PROFIBUS总线连接器一样，PFB-GP仍是总线型网络拓扑结构，总线不允许有分支，当需要分支时必须在分支处加装PROFIBUS中继器或集线器。
图中PFB-GP的编程口DB9F（孔）插座可以插入编程电缆或连接各种通信卡或人机界面等设备，允许插入的电缆最大长度为5米。当总线中的站点数量超过32个或总线长度超过PROFIBUS标准规定的对应传输速率下的最大允许长度时需加装PROFIBUS中继器或集线器分割总线。
图5-3 PFB-GP的网络拓扑结构
4、PFB-GP的应用方案图
PFB-GP可以与不带编程口的PFB-G混用，在需要接入编程设备的站点上安装PFB-GP，不需要接入编程设备的站点安装PFB-G以节省工程成本。也可全部安装PFB-GP以方便调试人员在任何站点都可接入编程设备调试系统。
有些变频器的RS485接口是接线端子形状，不便于安装PFB-GP，用户可选用四星电子的另一款RS485隔离器，型号为BH-485G或E485GP，其外形结构为标准导轨安装带接线端子。
图5-4 PFB-GP的应用方案示意图
六、常见问题解答
1、PFB-GP的工作电源从哪里获取？
只要设备的PROFIBUS/MPI/PPI插座（DB9F孔座）的6脚和5脚有5VDC电源输出，或7脚和2脚有24VDC电源输出，有其一即可，就可保证PFB-GP得到正常工作电源。
2、有极少数设备如西门子S7-1200PLC的RS485模块CM1241和DP模块CM1242、CM1243，其RS485接口的DB9F插座的7脚和2脚之间没有24VDC电源输出，6脚和5脚之间虽有5VDC电源输出，但内部串联有一只100欧姆的电阻或只能提供很小的输出电流（CM1241串有电阻，CM1242和CM1243只能提供最大15mA输出电流），是否可以使用PFB-G隔离器？
这种情况下无法直接使用PFB-G隔离器了，因为PLC的DB9F插座上的6脚和5脚之间因内部串联有100欧电阻后就不能带负载了（虽然用万用表测量6脚和5脚之间的开路电压为5VDC，但在6脚和5脚之间接上一只50欧电阻后，测量其电压可看到已降到2V以下了。），而PFB-G的耗电为130mA，对于这种设备的RS485接口的隔离有以下二种办法：
可使用四星电子的另一款隔离器BH-485G，这是一种通用的适合标准导轨安装的RS485隔离器，由外接电源供电，性能与PFB-G相同。
可使用带编程口的隔离型总线连接器PFB-GP，如图6-2所示，从该连接器的编程口插座（DB9F）的7脚和2脚上输入24VDC电源，7脚为正极，2脚为负极，不能接错。由于PFB-GP内部已有DC/DC隔离电源模块将输入的24VDC电源进行了隔离，所以24VDC电源可取自任意设备而无需担心电源共地干扰等问题。
图6-2 PFB-GP外接电源的方法
3、为什么在网络段中作为终端的站点不能停电？
在PROFIBUS网段的首和尾称为终端，为了抑制RS485信号的反射和畸变，终端电缆需接到总线连接器的A1、B1端子上，终端接口上的总线连接器插头上的终端电阻设置开关必须拨到ON位置，这样终端接口就接入了一个220欧的终端电阻，一个390欧的上拉电阻和一个390欧的下拉电阻以确保网络稳定运行，上下拉电阻需要DP插座上的6脚和5脚提供5VDC工作电源。当终端站点停电时，上下拉电阻的5VDC工作电源也就没有了，这将引起网络通信异常或无法通信。
下图是传统的非隔离的PROFIBUS总线连接器插头的内部原理图。
图6-2 PROFIBUS总线连接器插头内部原理图
4、作为终端的站点不可避免的可能停电怎么办？
如果由于你受现场条件所限，终端站点需要停电或你的终端站点的DP接口是接线端子无法安装总线连接器，为了保证网络的正常通信，需要在网段的终端安装有源终端电阻（并确保其不停电）来作为网段的终端，西门子公司的有源终端电阻产品号为：6ES7 972-0DA00-0AA0，四星电子的有源终端电阻型号为：PB-TR485。
PROFIBUS网段终端加入有源终端电阻后，其能维持总线电压在标准水平。因此，总线上任何一个站断开网络连接时都不会引起网络故障。任何一个网段的终端停电都会影响其它网段的通信，所以可能停电的终端都应该使用有源终端电阻来替代，并确保该有源终端电阻不停电。
图6-3 在可能停电的网段终端安装有源终端电阻
5、怎样实现PROFIBUS的高速远距离通信？
高速通信是PROFIBUS的优势特点之一，但当PROFIBUS使用较高速率通信时，如3Mbps以上的通信速率，用电缆传输最大只能达到100米，加装多个中继器或集线器会带来信号延迟增大、成本增加，供电麻烦等问题，使用光纤传输是目前性价比最好的方案。如四星电子的PROFIBUS转光纤模块FS-OLM-S和FS-OLM-M。
