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西门子S7-200PLC的RS485通讯口易损坏的缘故原由剖析

宣布日期：

2022-08-11

常爆发的故障征象剖析：

当西门子PLC的RS485口经非隔离的PC/PPI电缆与电脑毗连、PLC与PLC之间毗连或PLC与变频器、触摸屏等通讯时时有通讯口损坏征象爆发，较常见的损坏情形如下：

●R1或R2被烧断，Z1、Z1和SN75176完好。这是由于有较大的瞬态滋扰电流经R1或R2、桥式整流、Z1或Z1到地，Z1、Z2能遭受更大10A电流的攻击，而该电流在R1或R2上爆发的瞬态功率为：102×10=1000W，虽然会将其烧断。

●SN75176损坏，R1、R2和Z1、Z2完好。这主要可能是受到静电攻击或瞬态过电压速率快于Z1、Z2的行动速率造成的，静电无处不在，仅人体模式也会爆发±15kV的静电。

●Z1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滋扰电压将Z1或Z2和SN75176击穿，由于电流较小和爆发时间较短因而R1、R2不至于发热烧断。

由以上剖析得知西门子PLC接口损坏的主要缘故原由是由于瞬态过电压和静电造成，爆发瞬态过电压和静电的缘故原由许多也较重大，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为其它装备混淆供电可能导致地电位转变，从而造成共模电压凌驾允许规模。以是EIA-485标准要求将各个RS485接口的信号地用一条低阻值导线毗连在一起以包管各节点的地电位相等，消除地线环流！

当带电插拔未隔离的毗连电缆时，由于两头电位不相等电路中又保存诸多电感、电容之类的器件，插拔瞬间一定爆发瞬态过电压或过电流。

毗连在RS485总线上的其它装备爆发的瞬态过电压或过电流同样会流入到西门子PLC，总线上毗连的装备站点数越多，爆发瞬态过电压的因素也越多。

当通讯线路较长或有室外倾轧线时，雷电一定会在线路上造成过电压，其能量往往是重大的，常有用户沮丧地说：“联网的几十台PLC所有遭打碎了！”。

解决步伐：

1、从PLC内部思量：

●接纳隔离的DC/DC将24V电源和5V电源隔离，剖析了三菱、欧姆龙、施耐德PLC以及西门子的PROFIBUS接口均是云云。

●选用带静电�；ぁ⒐缺；ぁ⑹淙胧П；さ缺；げ椒ネ晟频母叩泊蜶S485芯片，如：SN65HVD1176D、MAX3468ESA等，这些芯片价钱一样平常在十几元至几十元，而SN75176的价钱仅为1.5元。

●接纳响应速率更快、遭受瞬态功率更大的新型�；て骷⺄VS或BL浪涌吸收器，如P6KE6.8CA的钳制电压为6.8V，遭受瞬态功率为500W，BL器件则可抗击4000A以上大电流攻击。

●R1和R2接纳正温度系数的自恢复包管PTC，如JK60-010，正常情形下的电阻值为5欧，并不影响正常通讯，当受到浪涌攻击时，大电流流过PTC和�；て骷⺄VS（或BL），PTC的电阻值将蓦地增大，使浪涌电流迅速减小。

2、从PLC外部思量：

● 使用隔离的PC/PPI电缆，只管不必廉价的非隔离电缆（特殊是在工业现场）。西门子公司早期生产的PC/PPI电缆（6ES7 901-3BF00-0XA0）是不隔离的，现在也改成隔离的电缆了！

● PLC的RS485口联网时接纳隔离的总线毗连器。

● 与PLC联网的第三方装备，如变频器、触摸屏等的RS485口均使用RS485隔离器BH-485G举行隔离，这样各RS485节点之间就无“电”的联系，也无地线环流爆发，纵然某个节点损坏也不会连带其它节点损坏。

● RS485通讯线接纳PROFIBUS总线专用屏障电缆，包管屏障层接到每台装备的外壳并更后接大地。

● 关于有倾轧线的系统，总线上更好设置专门的防雷击设施。

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