西門子S7-200PLC的RS-485通信接口簡介及故障解析
4 解決方法
4.1 從plc內部考慮
(1)采用隔離的dc/dc將24v電源和5v電源隔離,我們分析了三菱、歐姆龍、施耐德plc以及西門子的profibus接口均是如此
(2)選用帶靜電保護、過熱保護、輸入失效保護等保護措施完善的高擋次rs-485芯片,如:sn65hvd1176d、max3468esa等,這些芯片價格一般在十幾元至幾十元,而sn75176的價格僅為1.5元。
(3)采用響應速度更快、承受瞬態功率更大的新型保護器件tvs或bl浪涌吸收器,如p6ke6.8ca的鉗制電壓為6.8v,承受瞬態功率為500w,bl器件則可抗擊4000a以上大電流沖擊。若使用不帶故障保護的芯片,如sn75176,可在軟件上作一些處理,從而避免通信異常。即在進入正常的數據通信之前,由主機預先將總線驅動為大于+200mv,并保持一段時間,使所有節點的接收器產生高電平輸出。這樣,在發出有效數據時,所有接收器能夠正確地接收到起始位,進而接收到完整的數據。
(4)r1和r2采用正溫度系數的自恢復保險ptc,如jk60-010,正常情況下的電阻值為5歐,并不影響正常通信,當受到浪涌沖擊時,大電流流過ptc和保護器件tvs(或bl),ptc的電阻值將驟然增大,使浪涌電流迅速減小。
4.2 從plc外部考慮
(1)使用隔離的pc/ppi電纜,盡量不用廉價的非隔離電纜(特別是在工業現場)。西門子公司早期出產的pc/ppi電纜(6es7901-3bf00-0xa0)是不隔離的,現在也改成隔離的電纜了。
(2)plc的rs-485口聯網時采用隔離的總線連接器,如pfb-g,速率為0~1.5mbps自動適應,外形和使用方法與西門子非隔離的總線連接相同。
(3)與plc聯網的第三方設備,如變頻器、觸摸屏等的rs-485口均使用rs-485隔離器bh-485g進行隔離,這樣各rs-485節點之間就無“電”的聯系,也無地線環流產生,即使某個節點損壞也不會連帶其它節點損壞。
(4)良好的接地是工控系統安全可靠運行的重要條件,對于工業通信網絡更是如此。在工業通信網絡中,至少有三種分開的地線,通過一點接地。第一條是低電平電路地線(即信號地線),包括數字地、模擬地、信號地和直流地等;第二條是噪聲地線,即繼電器、電動機、高功率電路的地線;第三條是機殼接地點,專供機械外殼、機身、機架、地盤使用,此地線應該和交流電源的地線相接。交流電源地線應和保護地線相連,以達到避免因公告地線各點點位不均所產生的干擾。rs-485通信線采用profibus總線專用屏蔽電纜,保證屏蔽層接到每臺設備的外殼并最后接大地。
(5)對于有架空線的系統,總線上最好設置專門的防雷擊設施。
5 結束語
rs-485通信是工業網絡通信的重要組成部分,其網絡、接口故障是廣大工程技術人員經常遇到的問題,也是影響工控系統穩定運行的主要問題之一。處理好這一問題,保證通信系統的穩定、可靠運行,將打打提高工廠自動化的效率。本文的粗淺討論希望能給工程技術人員在處理實際問題以一定的幫助。










