文档介绍：一、 S7-200PLC 内部 RS485 接口电路图:电路图见附件图中 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± , 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 P LC 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,分析了三菱、欧姆龙、施耐德 PL C 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 SN7 5176 的价格仅为 元。