西门子S7

西门子S7-200PLC的RS485通信口易损坏的原因分析和解决办法一、 S7-200PLC内部RS485接口电路图：（图见附件）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、Z 2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。

附件：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，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.● 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。

可编程序控制器PLC各组成部件的作用[ 2008-10-6 9:10:00 | By: plc2007 ]推荐1.CPU——是PLC的核心部分。

与通用微机CPU一样，CPU在PC系统中的作用类似于人体的神经中枢。

其功能：（1）用扫描方式（后面介绍）接收现场输入装置的状态或数据，并存入输入映象寄存器或数据寄存器；（2）接收并存储从编程器输入的用户程序和数据；（3）诊断电源和PC内部电路的工作状态及编程过程中的语法错误；（4）在PC进入运行状态后：a）执行用户程序——产生相应的控制信号（从用户程序存储器中逐条读取指令，经命令解释后，按指令规定的任务产生相应的控制信号，去启闭有关的控制电路）b）进行数据处理——分时、分渠道地执行数据存取、传送、组合、比较、变换等动作，完成用户程序中规定的逻辑或算术运算任务c）更新输出状态——输出实施控制（根据运算结果，更新有关标志位的状态和输出映象寄存器的内容，再由输入映象寄存器或数据寄存器的内容，实现输出控制、制表、打印、数据通讯等）2.存储器系统程序存储器——存放系统工作程序（监控程序）、模块化应用功能子程序、命令解释、功能子程序的调用管理程序和系统参数*不能由用户直接存取用户存储器用户程序存储器——存放用户程序。

即用户通过编程器输入的用户程序。

功能存储器（数据区）——存放用户数据PC的用户存储器通常以字（16位/字）为单位来表示存储容量。

注意：系统程序直接关系到PC的性能，不能由用户直接存取，所以，通常PC产品资料中所指的存储器形式或存储方式及容量，是指用户程序存储器而言。

3.I/O（输入/输出部件）（I/O模块：接口电路、I/O映像存储器）——CPU与现场I/O装置或其他外部设备之间的连接部件。

PLC提供了各种操作电平与驱动能力的I/O 模块，以及各种用途的I/O组件供用户选用：输入/输出电平转换电气隔离串/并行转换数据传送A/D、D/A转换误码校验其他功能模块I/O模块可与CPU放在一起，也可远程放置。

通常，I/O模块上还具有状态显示和I/O接线端子排。

4.编程器等外部设备编程器——PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的工具作用：用于用户程序的编制、编辑、调试、检查和监视通过键盘和显示器去检测PLC内部状态和参数通过通讯端口与CPU联系，实现与PLC的人机对话分类：简单型——只能联机编程；只能用指令清单编程智能型——既可联机（Online），也可脱机（Offline）编程；可以采用指令清单（语句表）、梯形图等语言编程。

常可直接以电脑作为编程器，安装相关的编程软件编程注意：编程器不直接加入现场控制运行。

一台编程器可开发、监护许多台PLC的工作。

其他外设：磁盘、光盘、EPROM写入器（用于固化用户程序）、打印机、图形监视系统或上位计算机等等。

5.电源：内部——开关稳压电源，供内部电路使用；大多数机型还可以向外提供DC24V稳压电源，为现场的开关信号、外部传感器供电。

外部——可用一般工业电源，并备有锂电池（备用电池），使外部电源故障时内部重要数据不致丢失。

PLC容量的选择步骤与原则[ 2008-10-6 9:08:00 | By: plc2007 ]推荐PLC的容量包括I／O点数和用户存储容量两个方面。

(一)I／O点数的选择PLC平均的I／O点的价格还比较高，因此应该合理选用PLC的I／O点的数量，在满足控制要求的前提下力争使用的I／O点最少，但必须留有一定的裕量。

通常I／O点数是根据被控对象的输入、输出信号的实际需要，再加上10％~15％的裕量来确定。

(二) 存储容量的选择用户程序所需的存储容量大小不仅与PLC系统的功能有关，而且还与功能实现的方法、程序编写水平有关。

一个有经验的程序员和一个初学者，在完成同一复杂功能时，其程序量可能相差25％之多，所以对于初学者应该在存储容量估算时多留裕量。

PLC的I／O点数的多少，在很大程序上反映了PLC系统的功能要求，因此可在I／O点数确定的基础上，按下式估算存储容量后，再加20％~30％的裕量。

存储容量（字节）＝开关量I／O点数×10 ＋模拟量I／O通道数×100另外，在存储容量选择的同时，注意对存储器的类型的选择。

PLC设计剪床自动控制[ 2008-9-18 8:49:00 | By: plc2007 ]推荐要求：开始时压钳、剪刀应在X0、X1闭合待机状态。

板料推进至X3位置，压钳下压至X4位压力上升。

此时剪刀下剪，剪完后剪刀上升至X1处（同时计数一次），压钳上升至X0处，进入第二次剪切状态。

可按计数剪切，也可不计数剪切一、梯形图如下：800)this.width=800'>800)this.width=800'>500)thi s.width=500" border=0>二、程序如下：plc通讯原理和程序设计[ 2008-8-29 9:25:00 | By: plc2007 ]推荐通讯程序设计在自动化系统的应用越来越广泛，例如plc与操作界面的数据交换，通过通讯对变频器的控制，plc的连网等等。

要想实现plc的通讯编程，首先所选的plc必须有强大的通讯能力，就是说plc的操作系统能够支持多种通讯格式，通常一种品牌的plc如果能够提供给用户更多的编程自由度，那么这种品牌的技术开发能力就越强大，大多数品牌只能提供固定格式的通讯格式或协议，这就大大局限了plc与其他智能设备的数据交换。

我们的plc产品具有RS232和光电隔离的RS485两个自由通讯口,两个通讯口可以同时收发数据，几乎可以适应所有通讯格式，可以提供CRC和BCC等多种校验方式。

以一台PLC通过485通讯控制多个某品牌的变频器为例：如果该变频器的波特率是9600b/s，8个数据位，奇校验，1个停止位。

那么首先必须在plc的嵌入C窗口的初始化代码区编程一个通讯口设置语句：Set485Port(9600,o,8,1);仅仅一个语句就完成了对485通讯口的编程。

由于485通讯必须设定主从关系，这里是plc控制多台变频器，所以plc必须设置为主，因此还需在初始化代码区增加一个地址和主从设定语句：SetAddress(1,MASTER);事实上，对于主控制器来说，地址已经失去意义。

通讯口已经设置完毕，下面就是如何根据要求将数据发送给变频器。

例如一组8字节控制数据如下所示：01h ---->变频器编号03h ---->命令21h ---->两字节参数地址02h00h ---->两字节参数02hCRC --->两字节CRC校验马CRCPLC程序：造纸生产自动控制系统的应用[ 2008-8-29 8:56:00 | By: plc2007 ]推荐随着造纸生产工艺和设备的不断进步，对造纸生产自动控制的要求越来越高，也使厂家对这方面越来越重视，如何更好地选择和切合实际地配置性能价格比最高的自动控制系统，已突出地摆在各生产厂家面前。