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控制系統(tǒng)

西門子S7-200/300 PLC的遠距離隔離通信方案

星之球激光 來源:工控網(wǎng)2013-03-06 我要評論(0 )   

由西門子S7-200 PLC 組成的RS485通信網(wǎng)絡(luò)其最大通信距離為500米,可掛接32個節(jié)點,距離超過500米時需在RS485總線上加裝RS485中繼器,為方便接線,每個PLC的通信端口需安...

    由西門子S7-200PLC組成的RS485通信網(wǎng)絡(luò)其最大通信距離為500米,可掛接32個節(jié)點,距離超過500米時需在RS485總線上加裝RS485中繼器,為方便接線,每個PLC的通信端口需安裝總線連接器,網(wǎng)絡(luò)的兩端需配接終端電阻。這是一種常規(guī)的通信方案,有以下幾個缺點:

  1、 當距離超過500米時,需增加RS485中繼器來延長通信距離,而中繼器需要供電,這對于有些無供電條件的場合,如野外、油田、海底等將帶來很大麻煩。

  2、 整個通信網(wǎng)絡(luò)是非隔離的,抗干擾能力較差,特別是當網(wǎng)絡(luò)上連接有變頻器通信時容易造成誤碼和死機。

  3、 由于通信網(wǎng)絡(luò)是非隔離的,當有雷電或其它較強的瞬變電壓干擾作用于網(wǎng)絡(luò)上時勢必造成網(wǎng)絡(luò)上的全部PLC損壞,帶來重大的損失!

  采用德陽四星電子研制PFB-G總線隔離器或CAN-485G遠程驅(qū)動器可以很好的解決以上問題:

一、采用PFB-G隔離器達到2公里通信距離:

  通過在每臺PLC的通信口安裝PFB-G總線隔離器,如下圖所示,無中繼器時可實現(xiàn)最大通信距離為2公里(9600bps時),最多站點數(shù)量為160個,如距離超過2公里可在網(wǎng)絡(luò)中加裝RS485中繼器(型號:E485GP),PFB-G的最高通信速率為12Mbps,可用于PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)、PPI網(wǎng)絡(luò)、MPI網(wǎng)絡(luò)和自由口通信網(wǎng)絡(luò)等一切RS485網(wǎng)絡(luò),特別適用于干擾較大的惡劣環(huán)境,由于光電隔離解決了各個節(jié)點由于地電位差帶來的經(jīng)常損壞通信口的問題,并使通信中的干擾減小到最小,特別是當網(wǎng)絡(luò)中有變頻器通信時效果更為明顯。

  如總線上需掛接變頻器通信,為便于安裝和接線,可將PFB-G換成BH-485G隔離器,將變頻器的RS485口經(jīng)BH-485G隔離后再和總線相連,這種方案可以很好的解決PLC與變頻器通信時的干擾和死機問題!

 

    二、采用CAN-485G遠程驅(qū)動器達到5公里通信距離:

  通過在每臺PLC的通信口安裝CAN-485G遠程驅(qū)動器,如下圖所示,無中繼器時可實現(xiàn)最大通信距離為5公里(9600bps時),這可能是目前無中繼器時銅線傳輸?shù)淖畲缶嚯x,CAN-485G是隔離的透明傳輸驅(qū)動器,該產(chǎn)品并未使用CAN協(xié)議而采用了透明傳輸方式,因此使用CAN-485G后并不需對原有軟件作任何修改!CAN信號與RS485信號相比有諸多優(yōu)點,讀者可參看網(wǎng)站的相關(guān)文章。

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  說明:

  通信線的截面積比RS485通信線大,應選1mm2的雙絞線,由于CAN-485G和CAN-232G(接電腦的RS232口)設(shè)計有二對總線端子,按圖所示接線也就不存在分支線問題了。

  CAN-485G和CAN-232G內(nèi)部已設(shè)計有終端電阻,需將總線的始端和末端上的終端電阻設(shè)置開關(guān)K撥到“R”(接入120歐終端電阻),而其它站點應撥到“OFF”(不接終端電阻)。

  如總線上需掛接變頻器通信,請將變頻器的RS485口經(jīng)CAN-485G隔離后再和總線相連,這種方案可以很好的解決PLC與變頻器通信時的干擾和死機問題!

  CAN-232G和CAN-485G均需5VDC工作電源,對于CAN-232G的工作電源可取自電腦的USB口或用5VDC穩(wěn)壓,而CAN-485G的工作電源須單獨由5VDC穩(wěn)壓電源供給,因為西門子S7-200PLC通信口上6、5腳輸出的5VDC電源因串聯(lián)了100歐的限流電阻而無法作為電源使用。

  以上方案已在實際工程中證明非常穩(wěn)定可靠,實際上對于其它任何使用RS485通信的設(shè)備都適合該方案,即使是近距離通信,雖然不需隔離驅(qū)動也能完成,但經(jīng)過隔離后的網(wǎng)絡(luò)是非常穩(wěn)定可靠、安全的,設(shè)備的故障將會大大降低,如此較小的投入必將獲得很大的收益。

 

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