PLC通信接口異常故障解決方法 _知識百科

1、常見的故障現(xiàn)象
當(dāng)PLC的rs-485口經(jīng)非隔離的pc/ppi電纜與電腦連接、PLC與PLC之間連接或PLC與變頻器、觸摸屏等通信時時有通信口損壞現(xiàn)象發(fā)生，較常見的損壞情況如下：
（1）r1或r2被燒斷， z1、z2和sn75176完好。這是由于有較大的瞬態(tài)干擾電流經(jīng)r1或r2、橋式整流、z1或z1到地， z1、z2能承受最大10a電流的沖擊，而該電流在r1或r2上產(chǎn)生的瞬態(tài)功率為：102×10=1000w ，當(dāng)然會將其燒斷。
（2）sn75176損壞， r1、r2和z1、z2完好。這主要可能是受到靜電沖擊或瞬態(tài)過電壓速度快于z1、z2的動作速度造成的，靜電無處不在，僅人體模式也會產(chǎn)生±15kv的靜電。
（3）z1或z2、sn75176損壞， r1和r2完好。這可能是受到高電壓低電流的瞬態(tài)干擾電壓將z1或z2和sn75176擊穿，由于電流較小和發(fā)生時間較短因而r1、r2不至于發(fā)熱燒斷。
2、故障的原因分析
由1中的分析得知PLC接口損壞的主要原因是由于瞬態(tài)過電壓和靜電造成，產(chǎn)生瞬態(tài)過電壓和靜電的原因很多也較復(fù)雜，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)備混合供電可能導(dǎo)致地電位變化，從而造成共模電壓超出允許范圍。所以eia-485標(biāo)準(zhǔn)要求將各個rs485接口的信號地用一條低阻值導(dǎo)線連接在一起以保證各節(jié)點(diǎn)的地電位相等，消除地線環(huán)流。
（1）當(dāng)帶電插拔未隔離的連接電纜時，由于兩端電位不相等電路中又存在諸多電感、電容之類的器件，插拔瞬間必然產(chǎn)生瞬態(tài)過電壓或過電流。基于此考慮，在進(jìn)行通信接頭插拔的時候，盡量使設(shè)備處于斷電狀態(tài) 。
（2）連接在rs-485總線上的其它設(shè)備產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓或過電流同樣會流入到PLC ，總線上連接的設(shè)備站點(diǎn)數(shù)越多，產(chǎn)生瞬態(tài)過電壓的因素也越多。
（3）當(dāng)通信線路較長或有室外架空線時，雷電是必須考慮的干擾。雷電是主要的自然干擾源，雷電產(chǎn)生的干擾可以傳輸?shù)綌?shù)千公里以外的地方。雷電干擾的時域波形疊加成隨機(jī)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造成過電壓，造成PLC等通信網(wǎng)中所連設(shè)備的損壞，應(yīng)該加以避免或降低損壞程度，減少損失。
3、解決方法
從PLC內(nèi)部考慮
（1）采用隔離的dc/dc將24v電源和5v電源隔離，我們分析了三菱、歐姆龍、施耐德PLC以及西門子的profibus接口均是如此。
（2）選用帶靜電保護(hù)、過熱保護(hù)、輸入失效保護(hù)等保護(hù)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）采用響應(yīng)速度更快、承受瞬態(tài)功率更大的新型保護(hù)器件tvs或bl浪涌吸收器，如p6ke6.8ca的鉗制電壓為6.8v ，承受瞬態(tài)功率為500w ， bl器件則可抗擊4000a以上大電流沖擊。若使用不帶故障保護(hù)的芯片，如sn75176 ，可在軟件上作一些處理，從而避免通信異常。即在進(jìn)入正常的數(shù)據(jù)通信之前，由主機(jī)預(yù)先將總線驅(qū)動為大于+200mv ，并保持一段時間，使所有節(jié)點(diǎn)的接收器產(chǎn)生高電平輸出。這樣，在發(fā)出有效數(shù)據(jù)時，所有接收器能夠正確地接收到起始位，進(jìn)而接收到完整的數(shù)據(jù) 。
（4）r1和r2采用正溫度系數(shù)的自恢復(fù)保險ptc ，如jk60-010 ，正常情況下的電阻值為5歐，并不影響正常通信，當(dāng)受到浪涌沖擊時，大電流流過ptc和保護(hù)器件tvs（或bl）， ptc的電阻值將驟然增大，使浪涌電流迅速減小。

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PLC通信接口異常故障解決方法