S7200PLC內(nèi)部RS485通訊協(xié)議接口電路圖及缺點(diǎn)剖析
一、S7-200PLC內(nèi)部RS485接口電路圖：
圖中R1、R2是阻值為10歐的通常電阻，其效果是避免RS485信號(hào)D+和D-短路時(shí)發(fā)作過(guò)電流燒壞芯片，Z1、Z2是脅迫電壓為6V，最大電流為10A的齊納二極管，24V電源和5V電源共地未經(jīng)隔絕，當(dāng)D+或D-線上有共模煩擾電壓灌入時(shí)，由橋式整流電路和Z1、Z2可將共模電壓脅迫在±6.7V，然后維護(hù)RS485芯片SN75176（RS485芯片的容許共模輸入電壓方案為：-7V～+12V）。該維護(hù)電路能接受共模煩擾電壓功率為60W，維護(hù)電路和芯片內(nèi)部沒(méi)有防靜電方法。
二、常發(fā)作的缺點(diǎn)景象剖析：
當(dāng)PLC的RS485口經(jīng)非隔絕的PC/PPI電纜與電腦聯(lián)接、PLC與PLC之間聯(lián)接或PLC與變頻器、觸摸屏等通訊不時(shí)有通訊口損壞景象發(fā)作，較多見(jiàn)的損壞狀況如下：
●R1或R2被燒斷，Z1、Z1和SN75176無(wú)缺。這是由于有較大的瞬態(tài)煩擾電流經(jīng)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(fā)作的瞬態(tài)功率為：102×10=1000W，當(dāng)然會(huì)將其燒斷。
●SN75176損壞，R1、R2和Z1、Z2無(wú)缺。這首要或許是遭到靜電沖擊或瞬態(tài)過(guò)電壓速度快于Z1、Z2的動(dòng)作速度構(gòu)成的，靜電無(wú)處不在，僅人體方法也會(huì)發(fā)作±15kV的靜電。
●Z1或Z2、SN75176損壞，R1和R2無(wú)缺。這或許是遭到高電壓低電流的瞬態(tài)煩擾電壓將Z1或Z2和SN75176擊穿，由于電流較小和發(fā)作時(shí)刻較短因而R1、R2不至于發(fā)熱燒斷。
由以上剖析得知PLC接口損壞的首要要素是由于瞬態(tài)過(guò)電壓和靜電構(gòu)成，發(fā)作瞬態(tài)過(guò)電壓和靜電的要素許多也較雜亂，如由于PLC內(nèi)部24V電源和5V電源共地，24V電源的輸出端子L+、M為其它設(shè)備混合供電或許致使地電位改動(dòng)，然后構(gòu)成共模電壓超出容許方案。所以EIA-485規(guī)范懇求將各個(gè)RS485接口的信號(hào)地用一條低阻值導(dǎo)線聯(lián)接在一同以確保各節(jié)點(diǎn)的地電位持平，消除地線環(huán)流！
當(dāng)帶電插拔未隔絕的聯(lián)接電纜時(shí)，由于兩頭電位不持平電路中又存在許多電感、電容之類的器材，插拔剎那間必定發(fā)作瞬態(tài)過(guò)電壓或過(guò)電流。
聯(lián)接在RS485總線上的其它設(shè)備發(fā)作的瞬態(tài)過(guò)電壓或過(guò)電流一樣會(huì)流入到PLC，總線上聯(lián)接的設(shè)備站點(diǎn)數(shù)越多，發(fā)作瞬態(tài)過(guò)電壓的要素也越多。
當(dāng)通訊線路較長(zhǎng)或有室外架空線時(shí)，雷電必定會(huì)在線路上構(gòu)成過(guò)電壓，其能量通常是無(wú)量的，常有用戶懊喪地說(shuō)：“聯(lián)網(wǎng)的幾十臺(tái)PLC悉數(shù)遭打壞了！”。
三、處理方法：
1、從PLC內(nèi)部思考：
●選用隔絕的DC/DC將24V電源和5V電源隔絕，剖析了三菱、歐姆龍、施耐德PLC以及西門(mén)子的PROFIBUS接口均是如此。
●選用帶靜電維護(hù)、過(guò)熱維護(hù)、輸入失效維護(hù)等維護(hù)方法完善的高擋次RS485芯片，如：SN65HVD1176D、MAX3468ESA等，這些芯片報(bào)價(jià)通常在十幾元至幾十元，而SN75176的報(bào)價(jià)僅為1.5元。
●選用照料速度更快、接受瞬態(tài)功率更大的新式維護(hù)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(tài)功率為500W，BL器材則可抗擊4000A以上大電流沖擊。
●R1和R2選用正溫度系數(shù)的自康復(fù)穩(wěn)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(dāng)遭到浪涌沖擊時(shí)，大電流流過(guò)PTC和維護(hù)器材TVS（或BL），PTC的電阻值將俄然增大，使浪涌電流活絡(luò)減小。
2、從PLC外部思考：
●運(yùn)用隔絕的PC/PPI電纜，盡量不必便宜的非隔絕電纜（分外是在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)）。西門(mén)子公司前期出產(chǎn)的PC/PPI電纜（6ES7901-3BF00-0xA0）是不隔絕的，如今也改成隔絕的電纜了！
●PLC的RS485口聯(lián)網(wǎng)時(shí)選用隔絕的總線聯(lián)接器.
●與PLC聯(lián)網(wǎng)的第三方設(shè)備，如變頻器、觸摸屏等的RS485口均運(yùn)用RS485隔絕器BH-485G進(jìn)行隔絕，這么各RS485節(jié)點(diǎn)之間就無(wú)“電”的聯(lián)絡(luò)，也無(wú)地線環(huán)流發(fā)作，即便某個(gè)節(jié)點(diǎn)損壞也不會(huì)連帶其它節(jié)點(diǎn)損壞。
●RS485通訊線選用PROFIBUS總線專用屏蔽電纜，確保屏蔽層接到每臺(tái)設(shè)備的外殼并終究接大地。
●關(guān)于有架空線的體系，總線上最佳設(shè)置專門(mén)的防雷擊設(shè)備。
處理S7-200通訊口損壞的方法:
許多的S7-200PLC中，不時(shí)有通訊口損壞，致使不能聯(lián)接PC或不能進(jìn)行通訊，在對(duì)PLC潰散時(shí)發(fā)現(xiàn)，在PLC通訊口出有一芯片－－75176，這即是通訊接口芯片，在芯片周圍有5個(gè)FB，標(biāo)識(shí)FB1~FB5，這正本即是5個(gè)穩(wěn)妥，在通訊連不上時(shí)，通常即是這5個(gè)穩(wěn)妥中的某個(gè)焚毀了，可用對(duì)等類型的穩(wěn)妥替代，也可用導(dǎo)線直接短路。通常就能處理疑問(wèn)。不過(guò)替換時(shí)要留心，由于元件時(shí)貼片的，非常小，空間也小，所以焊接時(shí)留心不要短路。
