西门子S7200+PLC的RS485通信口技术

[摘要] 关键词 0引言 西门子S7—200PLC的RS-485通信口技术 王浩然 (大港油田集团油田化学有限公司) PLC接口损坏主要是由瞬态过电压和静电造成，采用隔离的DC／DC将24V电源和5V电源隔离，总线 上最好设置专门的防雷击设施。 西门子S7—200RS一485接口通信口 目前PLC应用越来越广泛，当PLC的RS-485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损坏 现象发生，了解损坏原因很有意义。 1S7—200PLC内部RS一485接口电路图 图1中R1，R2是普通电阻，其作用是防止RS-485 信号D+和D一短路时产生过电流烧坏芯片，Z1、Z2是钳 制电压为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一线上有共模干扰 电压灌入时，由桥式整流电路和Z1、Z2可将共模电压钳 制在±6．7V，从而保护RS·485芯片SN75176(RS·485芯 片的允许共模输入电压范围为：-7-+12V)。该保护电路 能承受共模干扰电压功率为60W，保护电路和芯片内部 没有防静电措施。 (1)R1或R2被烧断，Z1、z2和SN75176完好。 这是由于有较大的瞬态干扰电流经R1或R2、桥式整 流、Z1或z2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。 ‘(2)SN75176损坏，R1、R2和Z1，z2完好。这主 要可能是受到静电冲击或瞬态过电压速度快于Z1、z2 的动作速度造成的，静电无处不在，仅人体模式也会产 生±15kV的静电。 (3)Zl或Z2、SN75176损坏，R1和R2完好。这 可能是受到高电压低电流的瞬态干扰电压将Z1或Z2和 SN75176击穿，由于电流较小和发生时间较短因而R1、 R2不至于发热烧断。 由以上分析得知，PLC接口损坏主要是由瞬态过电 压和静电造成，产生瞬态过电压和静电的原因很多也较 复杂，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为其它设备混合供电可能导致 MD—1 ．—L 图1西门子S7-200PLC内部RS-485接口电路图 2常发生的故障现象分析 较常见的损坏情况如下： 收稿日期：2007-10·18 作者简介：王浩然，男，电气工程师，从事电气拖动与变电工 作。 地电位变化，从而造成共模电压超出允许范围。所 以E[A-485标准要求将各个RS-485接口的信号地用 一条低阻值导线连接在一起以保证各节点的地电位 相等，消除地线环流。 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，插拔瞬间必然产生瞬态过电压或过电流。 连接在RS一485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PLC，总线上连接的设备 站点数越多，产生瞬态过电压的因素也越多。 当通信线路较长或有室外架空线时，雷电必然 会在线路上造成过电压，其能量往往是巨大的，会 出现联网的几十台PLC全部打坏的情况。 3解决办法 3．1从PLC内部考虑 (1)采用隔离的DC／DC将24V电源和5V电源隔离， 三菱、欧姆龙、施耐德PLC以及西门子的PROFIBUS 接口均是如此。 (2)选用带静电保护、过热保护、输入失效保护等保 护措施完善的高档次RS一485芯片，如：SN65HVDl176D、 电工技术l200813期l31 万方数据 [摘要] 关键词 0引言 、超纯水处理PLC控制系统设计 何银平1，唐建国2，傅成华1 (1．四川理工学院，四川自贡643000；2．重庆三峡学院，重庆万州404000) 介绍了基于西门子S7-400系列PLC控制系统在某8英寸晶圆厂超纯水处理系统中的应用，并对其自 动控制系统的控制结构和设计、电气设备、在线仪 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 和系统程序进行了初步阐述。 超纯水处理人机界面PLC 2007年11月完成的重庆渝德科技有限公司 250m3／h超纯水生产线，是为了满足该公司8英寸晶 圆90nm生产工艺之光刻、扩散、CMP(化学机械抛 光)，金属化，CVD(化学气相沉淀)、腐蚀、离子注入 等工序用水需要。因大规模集成电路对水质要求很高， 这对纯水制备控制系统提出了较高要求。PLC作为传 统继电接触装置替代产品，已广泛应用于工业控制各 个领域。现引入模块设计结构和极强扩展能力的 SiemensS7．400系列PLC控制器，可以大大简化控制 系统设计，提高抗干扰能力，增加可靠性，实现对整 个系统进行水质控制，而且极其方便连接上位机，从 而实现超纯水系统与厂务监控系统有机结合。 1工艺流程 超纯水处理工艺流程分为预处理(Pretreatment)、 生产(Makeup)和抛光(Polish)3部分，如图1所示。 收稿日期：2007-11-28 作者简介：何银平(1976-)，男，在读硕士，研究方向为智能控制； 唐建国(1954·)，男，教授，硕士生导师，研究方向为工业自动 化，系统科学理论及应用方面； 傅成华(1958-)，男，教授。硕士生导师，研究方向为自动控制。 时啦帅副别刨时 }皿卜皿向7凼-1刚龟 ．r]余 盯厂n一一 匮圈匦蕊困甄蕊匝圃 圆 圃 图1超纯水处理系统工艺流程 2控制系统结构与设计 2．1控制系统结构 根据超纯水处理工艺要求，系统主要是进行顺序控 制和过程控制。顺序控制实现PLC对原水泵，沙滤器、 换热器、活性碳过滤器、阴阳离子交换塔、COz脱气 塔、紫外灯，反渗透膜、混床，薄膜脱氧器、抛光混 床、超滤等组件的启动、停车及各设备问的关联控制。 过程主要实现对系统温度、液位、流量、压力、电导率 等工艺参数采集，以调节热水和冰水阀门开度、超纯水 MA×3468ESA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)采用响应速度更快、承受瞬态功率更大的新型保 护器件TVS或BL浪涌吸收器，如P6KE6．8CA的钳制 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。 (4)R1和R2采用正温度系数的自恢复保险PTC， 如JK60—010，正常情况下的电阻值为5Q，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。 离电缆(特别是在工业现场)。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。 (2)PLC的RS一485口联网时采用隔离的总线连接 器，如PFB—G，速率为0-1．5Mbps自动适应，外形和 使用方法与西门子非隔离的总线连接相同。 (3)与PLC联网的第三方设备，如变频器、触摸屏等 的RS一485口均使用RS-485隔离器BH一485G进行隔离， 这样各RS·485节点之间就无“电”的联系，也无地线环 流产生，即使某个节点损坏也不会连带其它节点损坏。 8．2从PLC外部考虑 缆， (4)RS·485通信线采用PROF[BUS总线专用屏蔽电 保证屏蔽层接到每台设备的外壳并最后接大地。 (5)对于有架空线的系统，总线上最好设置专门的 (1)使用隔离的PC／PP!电缆，尽量不用廉价的非隔防雷击设施。 32WWW．chinaet．netI电工技术 万方数据 西门子S7-200 PLC的RS-485通信口技术 作者： 王浩然 作者单位： 大港油田集团油田化学有限公司 刊名： 电工技术 英文刊名： ELECTRIC ENGINEERING 年，卷(期)： 2008，(3) 引用次数： 0次 相似文献(2条) 1.会议 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 樊利民 西门子S7-200系列可编程序控制器多机系统的通信实现 1997 对西门子Ｓ７－２００系列可编程序控制器多机系统的数据通信方式、通信程序结构等进行了讨论，并给出了调试通过的程序。 2.期刊论文 蒋炳南 S7-200系列可编程序控制器多机系统的通信 -大众科技2005(11) 文章对西门子S7-200系列可编程序控制器多机系统的数据通信方式、通信程序结构等进行了讨论,并给出部分已调试通过的程序. 本文链接：http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_dgjs200803014.aspx 下载时间：2010年4月8日