dp总线电缆标准

# DP 总线电缆标准产品介绍

## 一、产品概述

DP 总线电缆即 PROFIBUS - DP 总线电缆，PROFIBUS 是一种国际化、开放式、不依赖于设备生产商的现场总线标准，而 DP（Decentralized Periphery）是其高速数据传输的子集，主要用于自动化控制系统与分散的现场设备之间的通信。DP 总线电缆作为连接这些设备的纽带，确保了数据的可靠、快速传输。

## 二、遵循标准

DP 总线电缆需遵循一系列国际和行业标准，以确保不同厂家生产的电缆在 PROFIBUS - DP 系统中能够互换使用，并保证通信的稳定性和兼容性。主要标准包括：

- **EN 50170**：欧洲标准，规定了 PROFIBUS 电缆的电气和机械性能要求，涵盖了电缆的导体、绝缘、屏蔽、护套等各个方面的参数指标。

- **IEC 61158**：国际电工委员会标准，对现场总线电缆的通用特性进行了规范，DP 总线电缆也需满足其中相关的电气特性、传输特性等要求。

## 三、产品结构

1. **导体**：通常采用多股绞合的裸铜丝或镀锡铜丝。多股绞合设计增加了电缆的柔韧性，方便敷设。裸铜丝或镀锡铜丝具有良好的导电性，能有效降低信号传输时的电阻，减少信号衰减。常见的导体线径有多种规格，以适应不同的传输距离和负载需求。

2. **绝缘层**：一般由聚乙烯（PE）或聚丙烯（PP）等绝缘材料制成。这些绝缘材料具有高绝缘电阻、低电容和低介质损耗等特性，能有效隔离相邻导体间的信号，防止串扰，确保信号在电缆中稳定传输。绝缘层的厚度均匀且符合标准要求，以保证电气性能的一致性。

3. **屏蔽层**：DP 总线电缆通常具有双层屏蔽结构。

    - **内屏蔽**：多采用铜带或铜丝编织网，紧密包裹在绝缘线芯外。它能有效屏蔽外界电磁干扰对电缆内部信号的影响，同时防止电缆内部信号泄漏出去干扰其他设备。

    - **外屏蔽**：一般是一层金属箔，与内屏蔽共同作用，增强屏蔽效果。这种双层屏蔽结构能在复杂的电磁环境中为信号传输提供可靠的保护。

4. **护套**：护套材料一般为聚氯乙烯（PVC）或聚氨酯（PUR）。PVC 护套具有良好的机械性能和耐化学腐蚀性，能保护电缆内部结构免受外界机械损伤和化学物质侵蚀；PUR 护套则具有更好的耐磨性、耐油性和柔韧性，适用于一些对电缆性能要求更高、使用环境更恶劣的场合。护套表面通常印有电缆的型号、规格、长度标记等信息，方便识别和安装。

## 四、产品特性

1. **电气性能**

    - **低衰减**：在规定的工作频率范围内（如 PROFIBUS - DP 常用的 9.6 kbps - 12 Mbps 传输速率对应的频率范围），电缆的信号衰减极低。这意味着信号在电缆中传输时，强度损失小，能够实现长距离的可靠传输。不同规格的电缆在不同传输速率下都有相应严格的衰减指标要求，以确保通信质量。

    - **高特性阻抗**：DP 总线电缆的特性阻抗通常为 150Ω ± 15Ω（典型值）。准确的特性阻抗对于信号的无反射传输至关重要，它能保证信号在电缆中按照预期的方式传播，避免信号反射导致的通信错误和干扰。

    - **低电容**：每对导线之间的电容值较低，一般每米不超过一定数值（如 30 pF/m 左右）。低电容特性有助于减少信号传输过程中的延迟和失真，提高数据传输的准确性和速度。

2. **机械性能**

    - **良好的柔韧性**：多股绞合导体和合适的护套材料使得电缆具有良好的柔韧性，能够在敷设过程中轻松弯曲，适应各种复杂的布线环境，如在控制柜内、线槽中或沿着设备进行布线等。

    - **较强的抗拉伸性**：电缆能够承受一定的拉伸力而不影响其电气性能。在敷设和使用过程中，当受到适度拉力时，电缆内部结构不会被破坏，确保信号传输的连续性。

    - **较好的耐磨性**：护套材料具有一定的耐磨性能，在与其他物体表面接触或摩擦时，能够保护电缆内部结构不受过度磨损，延长电缆的使用寿命，特别是在一些可能会受到轻微摩擦的环境中表现良好。

3. **电磁兼容性（EMC）**：通过双层屏蔽结构和良好的接地设计，DP 总线电缆具有出色的电磁兼容性。它能有效屏蔽外界的电磁干扰，如来自电机、变频器、变压器等设备产生的电磁噪声，同时防止电缆自身产生的电磁辐射对周围其他电子设备造成干扰，确保 PROFIBUS - DP 系统在复杂的电磁环境中稳定运行。

4. **环境适应性**

    - **耐温性**：DP 总线电缆能够在较宽的温度范围内正常工作。一般工作温度范围为 - 20°C 至 + 70°C，某些特殊型号的电缆可适应更极端的温度环境（如 - 40°C 至 + 85°C）。这使得电缆可以在不同气候条件和工业环境中使用。

    - **耐化学性**：护套材料对一些常见的化学物质具有一定的耐受性，如酸、碱、油类等。在工业生产环境中，电缆可能会接触到各种化学物质，良好的耐化学性能够保证电缆的性能稳定，延长其使用寿命。

## 五、技术参数

1. **导体直流电阻**：不同规格的电缆导体直流电阻有明确规定。例如，对于常用的 AWG 24 规格导体，每千米直流电阻不超过 240Ω；AWG 22 规格导体，每千米直流电阻不超过 148Ω。这些参数影响信号传输的功率损耗和传输距离。

2. **绝缘电阻**：每千米绝缘电阻通常不低于 100 MΩ，高绝缘电阻确保了电缆的电气绝缘性能，防止漏电和信号干扰。

3. **电容**：每对导线之间的电容每米一般不超过 30 pF，合理的电容值有助于控制信号传输特性，保证数据传输的准确性。

4. **衰减**：在不同传输速率和频率下有具体的衰减指标。例如，在 1.5 Mbps 传输速率、1 MHz 频率时，每 100 米电缆的衰减不超过 3 dB；在 12 Mbps 传输速率、5 MHz 频率时，每 100 米电缆的衰减不超过 6 dB 等。

5. **特性阻抗**：特性阻抗为 150Ω ± 15Ω，确保信号在电缆中无反射传输。

6. **拉伸强度**：电缆的拉伸强度一般不低于一定数值，如 15 N/mm²，保证电缆在敷设和使用过程中能承受一定拉力。

7. **断裂伸长率**：断裂伸长率不低于 150%，体现电缆在受力拉伸时的柔韧性和延展性，防止过度拉伸导致电缆损坏。

## 六、应用场景

1. **工业自动化生产线**：在汽车制造、电子设备生产、食品加工等各类工业自动化生产线中，DP 总线电缆用于连接可编程逻辑控制器（PLC）、分布式 I/O 模块、传感器、执行器等设备。实现设备之间的高速、可靠通信，协调生产线上各个环节的运行，提高生产效率和产品质量。

2. **工厂自动化控制系统**：在工厂的整体自动化控制系统中，DP 总线电缆作为连接中央控制系统与各个车间、设备的通信纽带。将不同区域的控制设备、监测仪器等连接在一起，实现数据的集中采集、分析和控制，帮助企业实现智能化生产管理。

3. **电力系统监控**：在电力发电厂、变电站等电力系统中，DP 总线电缆用于连接各种监控设备、保护装置和智能电表等。实现对电力设备的运行状态进行实时监测和控制，保障电力系统的安全稳定运行。

4. **楼宇自动化系统**：在智能建筑中，DP 总线电缆用于连接楼宇自控系统中的各种设备，如空调机组、照明系统、电梯控制系统、门禁系统等。实现对建筑物内各种设备的集中管理和自动化控制，提高建筑物的能源利用效率和舒适度。