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S7-200 串口

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S7-200 串口


只看楼主 只看精华 2008-04-12 09:54:22
S7-200 224与Proface 2000屏通讯,通讯接头采用siemens标准接头,机器对地电阻小于3欧,想问下,感应器24v漏电,会烧毁PLC串口吗?
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只看楼主 只看精华 2008-04-12 10:21:28
24/3=8A电流,有这么大的漏电
 
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只看楼主 只看精华 2008-04-12 11:37:39
感应器的24v电源线破损,搭在机器上,漏电流可以这么算吗?
yanxiao,您觉得机器对地电阻小于多少才是接地良好呢
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只看楼主 只看精华 2008-04-12 12:18:25
接不接地不是问题的关键,而是要保证在一起工作的设备的零电势为同一电势,用截面积稍大一些的导线将所有设备的零电势连到一起,对于所有的弱信号采用屏蔽电缆,且双端接地(接参考电势E点)。出于安全的目的,对于所有带有金属壳的电气设备,其外壳应该接地,要求接地电阻小于等于4欧姆。
 
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只看楼主 只看精华 2008-04-12 13:41:07
你说的这些我都接了,并且测量机器各点对地电阻一般在1欧以下,可是,只要感应器24v漏电,串口肯定烧,我拆开看了一下,烧了R1与R2两个10欧电阻,所以想分析一下原因
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只看楼主 只看精华 2008-04-12 22:26:24
烧串口电阻是因为有不安全的电压存在,分析这个电压的来源才是关键。
接地并非万能,有具体分析。
 
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只看楼主 只看精华 2008-04-13 12:02:51
其实我是蛮讨厌siemens的技术支持人员,来了以后,就说了句EMC不符合标准,问问具体的,啥也讲不出来。
都是siemens标准的东西,接地都有标准仪器测量,所以这几天都在查资料,基本上就是这样一个结论:共模干扰,引起R1,R2烧毁。但是为什么,搞不懂,只能等高手来解释一下
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只看楼主 只看精华 2008-04-13 18:44:32
1、就算接地量的再标准,或者说接地电阻为0,能解决你的问题?
2、有的系统接不了地,通讯端口非烧不可?
3、为什么有共模干扰,共谁的模呢?
4、标准的东西看你怎么用,S7200也是标准的。
 
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只看楼主 只看精华 2008-04-13 23:45:52
实在找不出问题加个光隔吧,也没有多少钱,其实不加光隔是可以解决的。
 
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只看楼主 只看精华 2008-04-14 08:30:35
quote:以下是引用yanxiao在2008-04-13 18:44:32的发言:
1、就算接地量的再标准,或者说接地电阻为0,能解决你的问题?
2、有的系统接不了地,通讯端口非烧不可?
3、为什么有共模干扰,共谁的模呢?
4、标准的东西看你怎么用,S7200也是标准的。

1,如果接地为0,就不会有电压差,在电源漏电的时候就不会有压降,所以也不会烧串口
2.接不了地,那么抗干扰能力就弱,至于烧不烧串口,要看外界条件
3.共模干扰:
485通信线由两根双绞的线组成,它是通过两根通信线之间的电压差的方式来传递信号,因此称之为差分电压传输。 共模干扰是在信号线与地之间传输,属于非对称性干扰。PLC中R1、R2是阻值为10欧的普通电阻,其作用是防止RS485信号D+和D-短路时产生过电流烧坏芯片,R1或R2被烧断,Z1、Z1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Z1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。(以上引用至网上,说的也是蛮有道理的,不过那个瞬态功率不知道是怎么计算的)
当然,我测试的情况是第三方通讯设备没有上电,只有PLC上电的情况.
4.国内的东西,什么都按标准做,那得要多少money?现在大家打的都是价格战,在安全的前提下,能省就省点.
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只看楼主 只看精华 2008-04-14 14:39:32
1、有人建议你加光隔,为什么?为因光隔和地脱离了。
2、共模干扰,“共”,在对称线路上的干扰是对称的。
3、引起电阻损坏,需要有足够的能量积累。那种us级的瞬态能量,不足以烧毁电阻。可能存在持续时间比较长的较大电流流过电阻。
 
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只看楼主 只看精华 2008-04-14 14:42:30
“3、为什么有共模干扰,共谁的模呢?”
你抄了一段文章来解释,这个和你的系统有多大关联呢?
 
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只看楼主 只看精华 2008-04-14 16:15:57
我觉得我们象是在吵架,我只是想弄清楚事情的原因,仅此而已.
1.有人建议你加光隔,为什么?为因光隔和地脱离了。
光电隔离好几百一个,在最初的方案中,我就提过,不过被老板否定了,毕竟一个月出几十台机器,成本太高
"为因光隔和地脱离了."串口的外壳和是地是相通的,再怎么隔离也不可能和地隔离
当时我专门在厂里测试了一台机器,第三方通讯设备未上电,接地良好
A.拔掉siemens标准接头,用24v搭配电板,然后查看通讯口,正常
B.插上siemens标准接头,但是屏蔽电缆没有连接,用24v搭配电板,然后查看通讯口,正常
C.插上siemens标准接头,屏蔽电缆连接,用24v搭配电板,然后查看通讯口,串口烧毁(R1/R2 2个电阻)
但是只是觉得没理由,除非通讯电缆两端存在电位差,毕竟第三方设备都没上电

2、共模干扰,“共”,在对称线路上的干扰是对称的。
干扰本来就是不稳定东东,485通信线由两根双绞的线组成,它是通过两根通信线之间的电压差的方式来传递信号,因此称之为差分电压传输。,怎么确定"在对称线路上的干扰是对称的"?

“3、为什么有共模干扰,共谁的模呢?”
你抄了一段文章来解释,这个和你的系统有多大关联呢?
共模干扰是在信号线与地之间传输,属于非对称性干扰。如果A/B线对地电位没有大的变化,怎么会烧毁电阻?而且在第三方通讯设备没有上电的情况下,两个电阻都烧了?????
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只看楼主 只看精华 2008-04-14 22:18:28
1、为解决问题,吵吵又何妨呢?我和同事还吵呢
2、文字打多了也怕繁,三言二语也许没说明白;
3、你现在被表象和成见档住了眼睛(接地啊第三方设备没上电啊等),先不把这个拿掉,别人的意见是听不进去的。
 
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只看楼主 只看精华 2008-04-15 08:20:03
quote:以下是引用yanxiao在2008-04-12 22:26:24的发言:
烧串口电阻是因为有不安全的电压存在,分析这个电压的来源才是关键。
接地并非万能,有具体分析。

1.我现在讲这么多,就是为了分析电压来源
2.我为什么说第三方设备没有上电,是因为第三方设备与PLC不是用的同一个电源,所以当时以为是双电源引起的串口烧毁,所以才有上面的测试
3.
点击此处查看附件
看一下siemens通讯口电路
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只看楼主 只看精华 2008-04-15 08:30:32
quote:以下是引用yanxiao在2008-04-14 22:18:28的发言:
1、为解决问题,吵吵又何妨呢?我和同事还吵呢
2、文字打多了也怕繁,三言二语也许没说明白;
3、你现在被表象和成见档住了眼睛(接地啊第三方设备没上电啊等),先不把这个拿掉,别人的意见是听不进去的。

首先申明,我没有对任何人和任何事抱有成见,如果你认为我的回答是对你的成见,那我先说声对不起.我说那么多,只是想让大家更多的知道我的测试过程及测试目的,来探讨更好的解决方案,而不是象siemens技术人员一样,来了就是一句"EMC不符合标准"让人云里雾里的话.
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只看楼主 只看精华 2008-04-15 09:34:40
还是我没表达清楚。
我的本意不是说你对我或其它人有成见。此“成见”,指的是你对你的问题抱有成见。
 
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只看楼主 只看精华 2008-04-15 09:54:41
烧串口电阻是因为有不安全的电压存在,分析这个电压的来源才是关键。
我觉得yianxiao的这句话是关键,既然楼主用这么多的设备,还是该仔细查一下,既然你用自己的方法没查出原因所在,首先我相信你的原因分析和所做的处理都是对的,但是真正的原因可能不在那里,所以可以尝试别人的方法。
C.插上siemens标准接头,屏蔽电缆连接,用24v搭配电板,然后查看通讯口,串口烧毁(R1/R2 2个电阻),现象已经很明显了,这就好解决多了,插上siemens标准接头,屏蔽电缆连接,屏蔽电缆另一端悬浮不接任何设备,用24v搭配电板,再试试看,我觉得应该将双方的串口电路联系在一起分析。很可能这有问题。
实在不行就把标准接头去掉,加个光隔离。
说点题外话,几年前我刚开始拿计算机做串口通讯,功能都实现了,可就是会不定期的出现死机现象,从站死机或通讯中断,后来我们一直在处理干扰方面做工作,几乎折腾了大半年,花了很多精力,有改善,但没彻底解决。最后将指令的发送周期降低了,问题得以解决。
现在通讯程序做多了,也就明白了那个问题的真正原因所在,其实就是从站通讯软件设计的缺陷(单片机做的,中断的方式),当主站指令来的太快的时候,从站来不及应答,而且从站不对接收的指令中的数据的有效性和数据范围做判断,这样就很容易造成数据混乱,所以不是硬件和干扰问题,是软件问题。现在我再做通讯时,都特别注意给双方应答和处理留有时间,对数据的判断也很严格。所以有时候需要尝试别的办法。
我可不是来吵架的,能力有限,哈哈!
 
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只看楼主 只看精华 2008-04-15 10:19:35
谢谢楼上各位大虾的帖子
当时我专门在厂里测试了一台机器,第三方通讯设备未上电,接地良好
A.拔掉siemens标准接头,用24v搭配电板,然后查看通讯口,正常
B.插上siemens标准接头,但是屏蔽电缆没有连接,用24v搭配电板,然后查看通讯口,正常
C.插上siemens标准接头,屏蔽电缆连接,用24v搭配电板,然后查看通讯口,串口烧毁(R1/R2 2个电阻)
H.L ,你说的问题,我上面的帖子B项里已经测试了,不接屏蔽没问题,如果是屏蔽层产生的干扰,不知道哪位兄弟知道需要多大的干扰电压才能烧毁串口 ?
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只看楼主 只看精华 2008-04-15 10:21:37
这是网上关于串口烧毁的帖子,蛮不错的,跟大家一起分享,电路图见上面
一、 S7-200PLC内部RS485接口电路图:
图中R1、R2是阻值为10欧的普通电阻,其作用是防止RS485信号D+和D-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-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RS485芯片SN75176(RS485芯片的允许共模输入电压范围为:-7V~+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。

  二、常发生的故障现象分析:
  当PLC的RS485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,较常见的损坏情况如下:
  ●R1或R2被烧断,Z1、Z1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Z1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。
  ●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。
  ●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接口损坏的主要原因是由于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地电位变化,从而造成共模电压超出允许范围。所以EIA-485标准要求将各个RS485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RS485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到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,常有用户沮丧地说:“联网的几十台PLC全部遭打坏了!”。
  三、 解决办法:
  1、从PLC内部考虑:
  ●采用隔离的DC/DC将24V电源和5V电源隔离,我们分析了三菱、欧姆龙、施耐德PLC以及西门子的PROFIBUS接口均是如此。
  ●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挡次RS485芯片,如:SN65HVD1176D、MAX3468ESA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。
  ●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。
  ●R1和R2采用正温度系数的自恢复保险PTC,如JK60-010(工作电压30V,工作电流0.9A~9A),正常情况下的电阻值为5欧,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。
  2、从PLC外部考虑:
  ● 使用隔离的PC/PPI电缆,尽量不用廉价的非隔离电缆(特别是在工业现场)。西门子公司早期出产的PC/PPI电缆(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。
  ● 与PLC联网的第三方设备,如变频器、触摸屏等的RS485口均使用RS485隔离器BH-485G进行隔离,这样各RS485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。
  ● RS485通信线采用PROFIBUS总线专用屏蔽电缆,保证屏蔽层接到每台设备的外壳并最后接大地。
  ● 对于有架空线的系统,总线上最好设置专门的防雷击设施。
以上拙见,希望与各位同行共同探讨,或许能起抛砖引玉之作用,如有不妥,请不吝指正!

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