在工業(yè)科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，我們用于實(shí)現通信的方案已經(jīng)有很多種，在工業(yè)領(lǐng)域RS485仍然是最普遍的通信方式，其應用廣泛，電路也比較簡(jiǎn)單。 讓我們來(lái)看看這次討論的內容。
下圖中的R1、R2是電阻值為10歐元的普通電阻，起到防止RS485信號d和d短路時(shí)因過(guò)電流而引起的芯片燒損的作用。 Z1、Z2是鉗位電壓6V、最大電流10A的齊納二極管，24V電源和5V電源均沒(méi)有絕緣。
d或d線(xiàn)中流過(guò)共模噪聲電壓時(shí)，可以通過(guò)橋式整流電路和Z1、Z2將共模電壓箝位在6.7V，得到RS485芯片sn75176(RS485芯片的允許共模輸入電壓范圍為- 7v ~ 該保護電路可承受共模噪聲的電壓功率為60W，保護電路和芯片內部未設置防靜電指。
二、經(jīng)常發(fā)生的故障現象分析：
PLC的RS485端口通過(guò)非隔離的PC/PPI電纜連接到電腦上，連接在PLC和PLC之間，或者PLC和變頻器、觸摸屏等通信時(shí)發(fā)生通信端口的損壞現象，一般的損壞情況如下。
R1或R2被燒毀，Z1、Z1、SN75176完全。 這是因為大的瞬態(tài)噪聲電流經(jīng)過(guò)R1或R2、橋式整流、Z1或Z1到達地線(xiàn)，Z1、Z2可以承受最大10A的電流沖擊，但該電流在R1或R2上產(chǎn)生的瞬態(tài)功率為：10210=1000W
SN75176損壞，R1、R2和Z1、Z2正常。 這主要是靜電的沖擊和瞬態(tài)過(guò)電壓速度快于Z1、Z2的動(dòng)作速度所致，靜電無(wú)處不在，僅在人體模式下就會(huì )產(chǎn)生15kV的靜電。
Z1或Z2、SN75176損壞，R1和R2正常。 這可能是由于受到高電壓低電流的過(guò)渡性干擾電壓，Z1或Z2和SN75176被破壞，由于電流小和發(fā)生時(shí)間短，R1、R2不會(huì )發(fā)熱而燒毀。
根據以上分析，PLC連接器損壞的主要原因是過(guò)渡性過(guò)電壓和靜電造成的，產(chǎn)生過(guò)渡性過(guò)電壓和靜電的原因也很多，也很復雜，例如PLC內部的24V電源和5V電源接地，因此24V電源的輸出端子l、m混合在其他設備中供電時(shí)，接地電位會(huì )發(fā)生變化因此，EIA-485標準要求用一個(gè)低電阻導線(xiàn)連接各RS485接口的信號地，使各節點(diǎn)的接地電位相等，從而消除接地循環(huán)。
在對未絕緣的連接電纜進(jìn)行帶電插拔時(shí)，由于兩端電位不相等的電路中存在很多電感、電容器等部件，因此在插拔的瞬間必然會(huì )產(chǎn)生過(guò)渡的過(guò)電壓和過(guò)電流。
與RS485總線(xiàn)連接的其他設備產(chǎn)生的過(guò)渡性過(guò)電壓和過(guò)電流也同樣流向PLC，與總線(xiàn)連接的設備站點(diǎn)數量越多，產(chǎn)生過(guò)渡性過(guò)電壓的因素越多。
三、解決辦法
1、從PLC內部考慮
使用隔離的DCDC隔離24V電源和5V電源，分析三菱、歐姆龍、施耐德PLC、西門(mén)子的PROFIBUS接口均如此。
選擇靜電保護、過(guò)熟保護、輸入失效保護等保護措施完善的高阻隔性亞RS485芯片。 R1和R2采用了類(lèi)似J60-010的正溫度系數自恢復保險PTC，正常時(shí)的電阻值為5歐元，不影響正常通信。 浪涌發(fā)生時(shí)，PTC和保護元件TVS (或BL )中流過(guò)大電流，PIC的電阻值急劇上升，電流急速減少。
2、從PLC的外部考慮：
使用隔離的PC/PPI電纜，盡量不使用廉價(jià)的非隔離電纜。 西門(mén)子公司早期生產(chǎn)的PC/PPI電纜(6ES7901-3BF00-0XA0) )沒(méi)有隔離，但現在也改為了隔離電纜。
由于PLC的RS485端口與連接到PLC的第三方設備，例如逆變器、觸摸面板等RS485端口通過(guò)各自的RS485隔離器BH-485G隔離，因此各RS485節點(diǎn)之間的“電”的
RS485通信線(xiàn)采用PR6FBUS總線(xiàn)專(zhuān)用屏蔽電纜，保證屏蔽層與各設備的外殼連接，最后與大地連接。 如果是有架線(xiàn)的系統，最好在巴士上設置專(zhuān)用的防雷擊設施。
最后是找出解決S7-200通信端口損壞的方法
在許多S7-200PLC中，有時(shí)通信端口損壞，無(wú)法連接到PC，或無(wú)法通信。 拆解PLC時(shí)，PLC的通信端口中有通信接口芯片，芯片周?chē)?個(gè)FB，表示FB1~FB5。 這其實(shí)是五種保險，通信不通的情況下，通常這五種保險中的一種會(huì )被燒毀，可以使用同等的保險。一般可以解決問(wèn)題。
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