湖南亞貝納自動化設備有限公司    

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本著“以人為本、科技先導,、顧客滿意,、持續(xù)改進”的工作方針，致力于工業(yè)自動化控制域的產(chǎn)品開發(fā),、工程配套和系統(tǒng)集成,，擁有豐富的自動化產(chǎn)品的應用和實踐經(jīng)驗以及雄厚的技術力量，尤其以PLC復雜控制系統(tǒng),、傳動技術應用,、伺服控制系統(tǒng)、數(shù)控備品備件,、人機界面及網(wǎng)絡/軟件應用為公司的技術特長,，幾年來，公司在與德國 SIEMENS公司自動化與驅動部門的*緊密合作過程中，建立了良好的相互協(xié)作關系,，在可編程控制器,、交直流傳動裝置方面的業(yè)務逐年成倍增長，為廣大用戶提供了SIEMENS的新技術及自動控制的解決方案,。

專業(yè)銷售西門子S7-200/300/400/1200/1500PLC,、（備有大量現(xiàn)貨 包括部分已經(jīng)停產(chǎn)型號庫存）數(shù)控系統(tǒng)、變頻器,、人機界面,、觸摸屏、伺服,、電機,、西門子電線電纜、西門子軟件等,并提供供西門子plc模塊維修服務.

支持中國轉型升級,，讓關鍵所在,，逐一實現(xiàn)
中國已進入了經(jīng)濟“新常態(tài)”格局，企業(yè)面臨轉型升級的關鍵時刻,。西門子以客戶面臨的挑戰(zhàn)為驅動力,，憑借的工程技術與創(chuàng)新能力，以優(yōu)秀的電氣化,、自動化和數(shù)字化產(chǎn)品,，解決方案和服務，為客戶帶來更大價值——更強的靈活,，更高的效率,，更快的上呼倫貝爾市西門子plc模塊代理商

串行通信是西門子工業(yè)網(wǎng)絡通信中一種經(jīng)濟,、有效的通信方式,，rs-485是其重要的組成部分。圖中r1,、r2是阻值為10歐的普通電阻,，其作用是防止rs-485信號d+和d-短路時產(chǎn)生過電流燒壞芯片，z1,、z2是鉗制電壓為6v

　　2.4rs-232與rs-485的轉換

　　由于pc機的串口是rs-232接口,，plc的串口是rs-485接口，所以二者的通信要用到pc/ppi電纜,，rs-232接口與rs-485接口的引針對應關系如表1,、表2。

3 常發(fā)生的故障解析

　　3.1常見的故障現(xiàn)象

　　當plc的rs-485口經(jīng)非隔離的pc/ppi電纜與電腦連接,、plc與plc之間連接或plc與變頻器,、觸摸屏等通信時時有通信口損壞現(xiàn)象發(fā)生，較常見的損壞情況如下：

　?。?）r1或r2被燒斷,，z1、z2和sn75176完好,。這是由于有較大的瞬態(tài)干擾電流經(jīng)r1或r2,、橋式整流,、z1或z1到地，z1,、z2能承受大10a電流的沖擊,，而該電流在r1或r2上產(chǎn)生的瞬態(tài)功率為：102×10=1000w，當然會將其燒斷,。

　　（2）sn75176損壞,，r1,、r2和z1、z2完好,。這主要可能是受到靜電沖擊或瞬態(tài)過電壓速度快于z1,、z2的動作速度造成的，靜電無處不在,，僅人體模式也會產(chǎn)生±15kv的靜電,。

　　（3）z1或z2,、sn75176損壞,，r1和r2完好。這可能是受到高電壓低電流的瞬態(tài)干擾電壓將z1或z2和sn75176擊穿,，由于電流較小和發(fā)生時間較短因而r1,、r2不至于發(fā)熱燒斷。

　　3.2 故障的原因分析

　　由3.1中的分析得知plc接口損壞的主要原因是由于瞬態(tài)過電壓和靜電造成,，產(chǎn)生瞬態(tài)過電壓和靜電的原因很多也較復雜,，如由于plc內部24v電源和5v電源共地，24v電源的輸出端子l+,、m為其它設備混合供電可能導致地電位變化,，從而造成共模電壓超出允許范圍。所以eia-485標準要求將各個rs485接口的信號地用一條低阻值導線連接在一起以保證各節(jié)點的地電位相等,，消除地線環(huán)流,。

　　（1）當帶電插拔未隔離的連接電纜時,，由于兩端電位不相等電路中又存在諸多電感,、電容之類的器件，插拔瞬間必然產(chǎn)生瞬態(tài)過電壓或過電流,?；诖丝紤]，在進行通信接頭插拔的時候,，盡量使設備處于斷電狀態(tài),。

　?。?）連接在rs-485總線上的其它設備產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓或過電流同樣會流入到plc，總線上連接的設備站點數(shù)越多,，產(chǎn)生瞬態(tài)過電壓的因素也越多,。

　　（3）當通信線路較長或有室外架空線時,，雷電是必須考慮的干擾,。雷電是主要的自然干擾源，雷電產(chǎn)生的干擾可以傳輸?shù)綌?shù)千公里以外的地方,。雷電干擾的時域波形疊加成隨機脈沖背景上的一個大尖峰脈沖,，這個能量巨大的尖峰脈沖必然會在線路上造成過電壓，造成plc等通信網(wǎng)中所連設備的損壞,，應該加以避免或降低損壞程度,，減少損失。

4 解決方法

　　4.1 從plc內部考慮

　?。?）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

　?。?）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。

　?。?）采用響應速度更快,、承受瞬態(tài)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(tài)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(shù)據(jù)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(jié)點的接收器產(chǎn)生高電平輸出,。這樣,，在發(fā)出有效數(shù)據(jù)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(shù)據(jù),。

　　（4）r1和r2采用正溫度系數(shù)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

　?。?）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(yè)現(xiàn)場）。西門子公司早期出產(chǎn)的pc/ppi電纜（6es7901-3bf00-0xa0）是不隔離的,，現(xiàn)在也改成隔離的電纜了,。

　　（2）plc的rs-485口聯(lián)網(wǎng)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,。

　?。?）與plc聯(lián)網(wǎng)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(jié)點之間就無“電”的聯(lián)系，也無地線環(huán)流產(chǎn)生,，即使某個節(jié)點損壞也不會連帶其它節(jié)點損壞,。

　　（4）良好的接地是工控系統(tǒng)安全可靠運行的重要條件,，對于工業(yè)通信網(wǎng)絡更是如此,。在工業(yè)通信網(wǎng)絡中，至少有三種分開的地線,，通過一點接地,。一條是低電平電路地線（即信號地線），包括數(shù)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,，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(chǎn)生的干擾,。rs-485通信線采用profibus總線屏蔽電纜，保證屏蔽層接到每臺設備的外殼并后接大地,。

　?。?）對于有架空線的系統(tǒng)，總線上好設置專門的防雷擊設施,。

5 結束語

　　rs-485通信是工業(yè)網(wǎng)絡通信的重要組成部分,，其網(wǎng)絡、接口故障是廣大工程技術人員經(jīng)常遇到的問題,，也是影響工控系統(tǒng)穩(wěn)定運行的主要問題之一,。處理好這一問題，保證通信系統(tǒng)的穩(wěn)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,。