PLC通信接口故障及解決方法——信捷

1、常見的問題現象

　　當PLC的rs-485口經非阻隔的pc/ppi電纜與電腦銜接、plc與plc之間銜接或plc與變頻器、觸摸屏等通訊時時有通訊口損壞現象發生，較常見的損壞狀況如下：

　　(1)r1或r2被燒斷，z1、z2和sn75176無缺。這是因為有較大的瞬態攪擾電流經r1或r2、橋式整流、z1或z1到地，z1、z2能接受最大10a電流的沖擊，而該電流在r1或r2上發生的瞬態功率為：102×10=1000w，當然會將其燒斷。

　　(2)sn75176損壞，r1、r2和z1、z2無缺。這首要可能是遭到靜電沖擊或瞬態過電壓速度快于z1、z2的動作速度形成的，靜電無處不在，僅人體模式也會發生±15kv的靜電。

　　(3)z1或z2、sn75176損壞，r1和r2無缺。這可能是遭到高電壓低電流的瞬態攪擾電壓將z1或z2和sn75176擊穿，因為電流較小和發生時間較短因此r1、r2不至于發熱燒斷。

PLC通信接口故障及解決方法——信捷

　　2、問題的原因剖析

　　由1中的剖析得知plc接口損壞的首要原因是因為瞬態過電壓和靜電形成，發生瞬態過電壓和靜電的原因很多也較復雜，如因為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改變，然后形成共模電壓超出允許范圍。所以eia-485規范要求將各個rs485接口的信號地用一條低阻值導線銜接在一起以確保各節點的地電位持平，消除地線環流。

　　(1)當帶電插拔未阻隔的銜接電纜時，因為兩端電位不持平電路中又存在許多電感、電容之類的器材，插拔瞬間必然發生瞬態過電壓或過電流?；诖丝紤]，在進行通訊接頭插拔的時候，盡量使設備處于斷電狀況。

　　(2)銜接在rs-485總線上的其它設備發生的瞬態過電壓或過電流同樣會流入到plc，總線上銜接的設備站點數越多，發生瞬態過電壓的因素也越多。

　　(3)當通訊線路較長或有室外架空線時，雷電是必須考慮的攪擾。雷電是首要的天然攪擾源，雷電發生的攪擾可以傳輸到數千公里以外的地方。雷電攪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形成過電壓，形成plc等通訊網中所連設備的損壞，應該加以防止或降低損壞程度，削減損失。

　　3、解決方法

　　1.從plc內部考慮

　　(1)選用阻隔的dc/dc將24v電源和5v電源阻隔，咱們剖析了三菱、歐姆龍、施耐德plc以及西門子的profibus接口均是如此

　　(2)選用帶靜電維護、過熱維護、輸入失效維護等維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)選用響應速度更快、接受瞬態功率更大的新式維護器材tvs或bl浪涌吸收器，如p6ke6.8ca的脅迫電壓為6.8v，接受瞬態功率為500w，bl器材則可抗擊4000a以上大電流沖擊。若運用不帶毛病維護的芯片，如sn75176，可在軟件上作一些處理，然后防止通訊反常。即在進入正常的數據通訊之前，由主機預先將總線驅動為大于+200mv，并堅持一段時間，使一切節點的接收器發生高電平輸出。這樣，在宣布有用數據時，一切接收器可以正確地接收到開始位，從而接收到完好的數據。

　　(4)r1和r2選用正溫度系數的自恢復穩妥ptc，如jk60-010，正常狀況下的電阻值為5歐，并不影響正常通訊，當遭到浪涌沖擊時，大電流流過ptc和維護器材tvs(或bl)，ptc的電阻值將驟然增大，使浪涌電流敏捷減小。

　　2.從plc外部考慮

　　(1)運用阻隔的pc/ppi電纜，盡量不用廉價的非阻隔電纜(特別是在工業現場)。西門子公司前期出產的pc/ppi電纜(6es7901-3bf00-0xa0)是不阻隔的，現在也改成阻隔的電纜了。

　　(2)plc的rs-485口聯網時選用阻隔的總線銜接器，如pfb-g，速率為0——1.5mbps自動適應，外形和運用方法與西門子非阻隔的總線銜接相同。

　　(3)與plc聯網的第三方設備，如變頻器、觸摸屏等的rs-485口均運用rs-485阻隔器bh-485g進行阻隔，這樣各rs-485節點之間就無“電”的聯系，也無地線環流發生，即使某個節點損壞也不會連帶其它節點損壞。

　　(4)良好的接地是工控體系安全可靠運行的重要條件，關于工業通訊網絡更是如此。在工業通訊網絡中，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)，包含數字地、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、地盤運用，此地線應該和交流電源的地線相接。交流電源地線應和維護地線相連，以到達防止因公告地線各點點位不均所發生的攪擾。rs-485通訊線選用profibus總線專用屏蔽電纜，確保屏蔽層接到每臺設備的外殼并最后接大地。

　　(5)關于有架空線的體系，總線上最好設置專門的防雷擊設備。

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