在工业科学技术飞速发展的今天,我们用于实现通信的方案已经有很多种,在工业领域RS485仍然是最普遍的通信方式,其应用广泛,电路也比较简单。 让我们来看看这次讨论的内容。
下图中的R1、R2是电阻值为10欧元的普通电阻,起到防止RS485信号d和d短路时因过电流而引起的芯片烧损的作用。 Z1、Z2是钳位电压6V、最大电流10A的齐纳二极管,24V电源和5V电源均没有绝缘。
d或d线中流过共模噪声电压时,可以通过桥式整流电路和Z1、Z2将共模电压箝位在6.7V,得到RS485芯片sn75176(RS485芯片的允许共模输入电压范围为- 7v ~ 该保护电路可承受共模噪声的电压功率为60W,保护电路和芯片内部未设置防静电指。
二、经常发生的故障现象分析:
PLC的RS485端口通过非隔离的PC/PPI电缆连接到电脑上,连接在PLC和PLC之间,或者PLC和变频器、触摸屏等通信时发生通信端口的损坏现象,一般的损坏情况如下。
R1或R2被烧毁,Z1、Z1、SN75176完全。 这是因为大的瞬态噪声电流经过R1或R2、桥式整流、Z1或Z1到达地线,Z1、Z2可以承受最大10A的电流冲击,但该电流在R1或R2上产生的瞬态功率为:10210=1000W
SN75176损坏,R1、R2和Z1、Z2正常。 这主要是静电的冲击和瞬态过电压速度快于Z1、Z2的动作速度所致,静电无处不在,仅在人体模式下就会产生15kV的静电。
Z1或Z2、SN75176损坏,R1和R2正常。 这可能是由于受到高电压低电流的过渡性干扰电压,Z1或Z2和SN75176被破坏,由于电流小和发生时间短,R1、R2不会发热而烧毁。
根据以上分析,PLC连接器损坏的主要原因是过渡性过电压和静电造成的,产生过渡性过电压和静电的原因也很多,也很复杂,例如PLC内部的24V电源和5V电源接地,因此24V电源的输出端子l、m混合在其他设备中供电时,接地电位会发生变化因此,EIA-485标准要求用一个低电阻导线连接各RS485接口的信号地,使各节点的接地电位相等,从而消除接地循环。
在对未绝缘的连接电缆进行带电插拔时,由于两端电位不相等的电路中存在很多电感、电容器等部件,因此在插拔的瞬间必然会产生过渡的过电压和过电流。
与RS485总线连接的其他设备产生的过渡性过电压和过电流也同样流向PLC,与总线连接的设备站点数量越多,产生过渡性过电压的因素越多。
三、解决办法
1、从PLC内部考虑
使用隔离的DCDC隔离24V电源和5V电源,分析三菱、欧姆龙、施耐德PLC、西门子的PROFIBUS接口均如此。
选择静电保护、过熟保护、输入失效保护等保护措施完善的高阻隔性亚RS485芯片。 R1和R2采用了类似J60-010的正温度系数自恢复保险PTC,正常时的电阻值为5欧元,不影响正常通信。 浪涌发生时,PTC和保护元件TVS (或BL )中流过大电流,PIC的电阻值急剧上升,电流急速减少。
2、从PLC的外部考虑:
使用隔离的PC/PPI电缆,尽量不使用廉价的非隔离电缆。 西门子公司早期生产的PC/PPI电缆(6ES7901-3BF00-0XA0) )没有隔离,但现在也改为了隔离电缆。
由于PLC的RS485端口与连接到PLC的第三方设备,例如逆变器、触摸面板等RS485端口通过各自的RS485隔离器BH-485G隔离,因此各RS485节点之间的“电”的
RS485通信线采用PR6FBUS总线专用屏蔽电缆,保证屏蔽层与各设备的外壳连接,最后与大地连接。 如果是有架线的系统,最好在巴士上设置专用的防雷击设施。
最后是找出解决S7-200通信端口损坏的方法
在许多S7-200PLC中,有时通信端口损坏,无法连接到PC,或无法通信。 拆解PLC时,PLC的通信端口中有通信接口芯片,芯片周围有5个FB,表示FB1~FB5。 这其实是五种保险,通信不通的情况下,通常这五种保险中的一种会被烧毁,可以使用同等的保险。一般可以解决问题。
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