一、S7-200PLC内部RS485接口电路图:
图中R1、R2是阻值为10欧的普通电阻,其浸染是防止RS485旗子暗记D+和D-短路时产生过电流烧坏芯片,Z1、Z2是胁迫电压为6V,最大电流为10A的齐纳二极管,24V电源和5V电源共地未经隔离,当D+或D-线上有共模滋扰电压注意灌输时,由桥式整流电路和Z1、Z2可将共模电压胁迫在±6.7V,从而保护RS485芯片SN75176(RS485芯片的许可共模输入电压范围为:-7V~+12V)。该保护电路能承受共模滋扰电压功率为60W,保护电路和芯片内部没有防静电方法。

二、常发生的故障征象剖析:

当PLC的RS485口经非隔离的PC/PPI电缆与电脑连接、PLC与PLC之间连接或PLC与变频器、触摸屏等通信时时有通信口破坏征象发生,较常见的破坏情形如下:
●R1或R2被烧断,Z1、Z1和SN75176无缺。这是由于有较大的瞬态滋扰电流经R1或R2、桥式整流、Z1或Z1到地,Z1、Z2能承受最大10A电流的冲击,而该电流在R1或R2上产生的瞬态功率为:102×10=1000W,当然会将其烧断。
●SN75176破坏,R1、R2和Z1、Z2无缺。这紧张可能是受到静电冲击或瞬态过电压速率快于Z1、Z2的动作速率造成的,静电无处不在,仅人体模式也会产生±15kV的静电。
●Z1或Z2、SN75176破坏,R1和R2无缺。这可能是受到高电压低电流的瞬态滋扰电压将Z1或Z2和SN75176击穿,由于电流较小和发生韶光较短因而R1、R2不至于发热烧断。
由以上剖析得知PLC接口破坏的紧张缘故原由是由于瞬态过电压和静电造成,产生瞬态过电压和静电的缘故原由很多也较繁芜,如由于PLC内部24V电源和5V电源共地,24V电源的输出端子L+、M为其它设备稠浊供电可能导致地电位变革,从而造成共模电压超出许可范围。以是EIA-485标准哀求将各个RS485接口的旗子暗记地用一条低阻值导线连接在一起以担保各节点的地电位相等,肃清地线环流!
当带电插拔未隔离的连接电缆时,由于两端电位不相等电路中又存在诸多电感、电容之类的器件,插拔瞬间一定产生瞬态过电压或过电流。
连接在RS485总线上的其它设备产生的瞬态过电压或过电流同样会流入到PLC,总线上连接的设备站点数越多,产生瞬态过电压的成分也越多。
当通信线路较长或有室外架空线时,雷电一定会在线路上造成过电压,其能量每每是巨大的,常有用户沮丧地说:“联网的几十台PLC全部遭打碎了!
”。
三、办理办法:
1、从PLC内部考虑:
●采取隔离的DC/DC将24V电源和5V电源隔离,剖析了三菱、欧姆龙、施耐德PLC以及西门子的PROFIBUS接口均是如此。
●选用带静电保护、过热保护、输入失落效保护等保护方法完善的高挡次RS485芯片,如:SN65HVD1176D、MAX3468ESA等,这些芯片价格一样平常在十几元至几十元,而SN75176的价格仅为1.5元。
●采取相应速率更快、承受瞬态功率更大的新型保护器件TVS或BL浪涌接管器,如P6KE6.8CA的胁迫电压为6.8V,承受瞬态功率为500W,BL器件则可抗击4000A以上大电流冲击。
●R1和R2采取正温度系数的自规复保险PTC,如JK60-010,正常情形下的电阻值为5欧,并不影响正常通信,当受到浪涌冲击时,大电流流过PTC和保护器件TVS(或BL),PTC的电阻值将骤然增大,使浪涌电流迅速减小。
2、从PLC外部考虑:
●利用隔离的PC/PPI电缆,只管即便不用廉价的非隔离电缆(特殊是在工业现场)。西门子公司早期出产的PC/PPI电缆(6ES7901-3BF00-0XA0)是不隔离的,现在也改成隔离的电缆了!
●PLC的RS485口联网时采取隔离的总线连接器.
●与PLC联网的第三方设备,如变频器、触摸屏等的RS485口均利用RS485隔离器BH-485G进行隔离,这样各RS485节点之间就无“电”的联系,也无地线环流产生,纵然某个节点破坏也不会连带其它节点破坏。
●RS485通信线采取PROFIBUS总线专用屏蔽电缆,担保屏蔽层接到每台设备的外壳并末了接大地。
●对付有架空线的系统,总线上最好设置专门的防雷击举动步伐。
办理S7-200通讯口破坏的办法:
浩瀚的S7-200PLC中,时时有通讯口破坏,致使不能连接PC或不能进行通讯,在对PLC解体时创造,在PLC通讯口出有一芯片--75176,这便是通讯接口芯片,在芯片周围有5个FB,标识FB1~FB5,这实在便是5个保险,在通讯连不上时,一样平常便是这5个保险中的某个烧毁了,可用同等型号的保险代替,也可用导线直接短路。一样平常就能办理问题。不过改换时要把稳,由于元件时贴片的,十分小,空间也小,以是焊接时把稳不要短路。
作者:头条号 / 云工控
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