PLC通信接口故障及解决方法——信捷

1、常见的问题现象

　　当PLC的rs-485口经非阻隔的pc/ppi电缆与电脑衔接、plc与plc之间衔接或plc与变频器、触摸屏等通讯时时有通讯口损坏现象发生，较常见的损坏状况如下：

　　(1)r1或r2被烧断，z1、z2和sn75176无缺。这是因为有较大的瞬态搅扰电流经r1或r2、桥式整流、z1或z1到地，z1、z2能接受最大10a电流的冲击，而该电流在r1或r2上发生的瞬态功率为：102×10=1000w，当然会将其烧断。

　　(2)sn75176损坏，r1、r2和z1、z2无缺。这首要可能是遭到静电冲击或瞬态过电压速度快于z1、z2的动作速度形成的，静电无处不在，仅人体模式也会发生±15kv的静电。

　　(3)z1或z2、sn75176损坏，r1和r2无缺。这可能是遭到高电压低电流的瞬态搅扰电压将z1或z2和sn75176击穿，因为电流较小和发生时间较短因此r1、r2不至于发热烧断。

　　2、问题的原因剖析

　　由1中的剖析得知plc接口损坏的首要原因是因为瞬态过电压和静电形成，发生瞬态过电压和静电的原因很多也较复杂，如因为plc内部24v电源和5v电源共地，24v电源的输出端子l+、m为其它设备混合供电可能导致地电位改变，然后形成共模电压超出允许范围。所以eia-485规范要求将各个rs485接口的信号地用一条低阻值导线衔接在一起以确保各节点的地电位持平，消除地线环流。

　　(1)当带电插拔未阻隔的衔接电缆时，因为两端电位不持平电路中又存在许多电感、电容之类的器材，插拔瞬间必然发生瞬态过电压或过电流。基于此考虑，在进行通讯接头插拔的时候，尽量使设备处于断电状况。

　　(2)衔接在rs-485总线上的其它设备发生的瞬态过电压或过电流同样会流入到plc，总线上衔接的设备站点数越多，发生瞬态过电压的因素也越多。

　　(3)当通讯线路较长或有室外架空线时，雷电是必须考虑的搅扰。雷电是首要的天然搅扰源，雷电发生的搅扰可以传输到数千公里以外的地方。雷电搅扰的时域波形叠加成随机脉冲背景上的一个大尖峰脉冲，这个能量巨大的尖峰脉冲必然会在线路上形成过电压，形成plc等通讯网中所连设备的损坏，应该加以防止或降低损坏程度，削减损失。

　　3、解决方法

　　1.从plc内部考虑

　　(1)选用阻隔的dc/dc将24v电源和5v电源阻隔，咱们剖析了三菱、欧姆龙、施耐德plc以及西门子的profibus接口均是如此

　　(2)选用带静电维护、过热维护、输入失效维护等维护措施完善的高挡次rs-485芯片，如：sn65hvd1176d、max3468esa等，这些芯片价格一般在十几元至几十元，而sn75176的价格仅为1.5元。

　　(3)选用响应速度更快、接受瞬态功率更大的新式维护器材tvs或bl浪涌吸收器，如p6ke6.8ca的胁迫电压为6.8v，接受瞬态功率为500w，bl器材则可抗击4000a以上大电流冲击。若运用不带毛病维护的芯片，如sn75176，可在软件上作一些处理，然后防止通讯反常。即在进入正常的数据通讯之前，由主机预先将总线驱动为大于+200mv，并坚持一段时间，使一切节点的接收器发生高电平输出。这样，在宣布有用数据时，一切接收器可以正确地接收到开始位，从而接收到完好的数据。

　　(4)r1和r2选用正温度系数的自恢复稳妥ptc，如jk60-010，正常状况下的电阻值为5欧，并不影响正常通讯，当遭到浪涌冲击时，大电流流过ptc和维护器材tvs(或bl)，ptc的电阻值将骤然增大，使浪涌电流敏捷减小。

　　2.从plc外部考虑

　　(1)运用阻隔的pc/ppi电缆，尽量不用廉价的非阻隔电缆(特别是在工业现场)。西门子公司前期出产的pc/ppi电缆(6es7901-3bf00-0xa0)是不阻隔的，现在也改成阻隔的电缆了。

　　(2)plc的rs-485口联网时选用阻隔的总线衔接器，如pfb-g，速率为0——1.5mbps自动适应，外形和运用方法与西门子非阻隔的总线衔接相同。

　　(3)与plc联网的第三方设备，如变频器、触摸屏等的rs-485口均运用rs-485阻隔器bh-485g进行阻隔，这样各rs-485节点之间就无“电”的联系，也无地线环流发生，即使某个节点损坏也不会连带其它节点损坏。

　　(4)良好的接地是工控体系安全可靠运行的重要条件，关于工业通讯网络更是如此。在工业通讯网络中，至少有三种分开的地线，通过一点接地。第一条是低电平电路地线(即信号地线)，包含数字地、模拟地、信号地和直流地等;第二条是噪声地线，即继电器、电动机、高功率电路的地线;第三条是机壳接地点，专供机械外壳、机身、机架、地盘运用，此地线应该和交流电源的地线相接。交流电源地线应和维护地线相连，以到达防止因公告地线各点点位不均所发生的搅扰。rs-485通讯线选用profibus总线专用屏蔽电缆，确保屏蔽层接到每台设备的外壳并最后接大地。

　　(5)关于有架空线的体系，总线上最好设置专门的防雷击设备。

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