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應(yīng)用
PROFIBUS 協(xié)議包括三個(gè)主要部分:
? PROFIBUS DP:主站和從站之間采用輪循的通訊方式,主要應(yīng)用于制
造業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中單元級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)級(jí)通
? PROFIBUS PA:電源和通數(shù)據(jù)通過(guò)總線并行傳輸,主要用于面向過(guò)
程自動(dòng)化系統(tǒng)中單元級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)級(jí)通訊
? PROFIBUS FMS:定義了主站和主站之間的通訊模型,主要用于自動(dòng)
化系統(tǒng)中系統(tǒng)級(jí)和車間級(jí)的過(guò)程數(shù)據(jù)交換
優(yōu)勢(shì)
? 12M 的通速率和可靠的通質(zhì)量 (海明距離=4)
? 適用多種通介質(zhì) (電、光、紅外、導(dǎo)軌以及混合方式)
? 靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),支持線型、樹(shù)型、環(huán)型結(jié)構(gòu)以及冗余的通模型
? 強(qiáng)大的通功能,支持基于總線的驅(qū)動(dòng)技術(shù)和符合IEC61508的總線
通技術(shù)
? 先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模 (多支持126 個(gè)總線站,網(wǎng)絡(luò)規(guī)格可達(dá)90 公里)
PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成
1. PROFIBUS 主站(一類主站,必需)
? SIMATIC PLC
? SIMATIC WinAC 控制器
? 支持主站功能的通訊處理器
? IE / PB 鏈路模塊
? ET 200S / ET 200X 的主站模塊
2. PROFIBUS 從站
? ET200 系列分布式I/O
? 支持DP 接口的傳動(dòng)裝置
? 支持從站功能的通訊處理器
? 其它支持DP 接口的輸入、輸出或智能設(shè)備
3. PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)部件
? 通介質(zhì)—電纜
? 總線部件—總線連接器、中繼器、耦合器、鏈路
? 網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)接器—串行通、以太網(wǎng)、AS-i、EIB 系統(tǒng)
4. 人機(jī)界面設(shè)備 (二類主站,可選)
? TP / OP 設(shè)備
? 經(jīng)由通訊處理器連接到網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)及編程設(shè)備
5. 工程及診斷工具
? 網(wǎng)絡(luò)配置、診斷工具
? 剝線工具
、常發(fā)生的故障現(xiàn)象分析: 當(dāng)PLC的RS485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、觸摸屏等通時(shí)有通口損壞現(xiàn)象發(fā)生,較常見(jiàn)的損壞情況如下: ●R1或R2被燒斷,Z1、Z1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(huì)將其燒斷。 ●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(guò)電壓速度快于Z1、Z2的動(dòng)作速度造成的,靜電無(wú)處不在,僅人體模式也會(huì)產(chǎn)生±15kV的靜電。 ●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(shí)間較短因而R1、R2不至于發(fā)熱燒斷。 由以上分析得知PLC接口損壞的主要原因是由于瞬態(tài)過(guò)電壓和靜電造成,產(chǎn)生瞬態(tài)過(guò)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(gè)RS485接口的號(hào)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,地線環(huán)流! 當(dāng)帶電插拔未隔離的連接電纜時(shí),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(guò)電壓或過(guò)電流。 連接在RS485總線上的其它設(shè)備產(chǎn)生的瞬態(tài)過(guò)電壓或過(guò)電流同樣會(huì)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(guò)電壓的因素也越多。 當(dāng)通線路較長(zhǎng)或有室外架空線時(shí),雷電必然會(huì)在線路上造成過(guò)電壓,其能量往往是巨大的,常有用戶沮喪地說(shuō):“聯(lián)網(wǎng)的幾十臺(tái)PLC全部遭打壞了!”。 三、 解決辦法: 1、從PLC內(nèi)部考慮: ●采用隔離的DC/DC將24V電源和5V電源隔離,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。 ●選用帶靜電保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、輸入失效保護(hù)等保護(hù)措施完善的高擋次RS485芯片,如:SN65HVD1176D、MAX3468ESA等,這些芯片價(jià)格一般在十幾元至幾十元,而SN75176的價(jià)格僅為1.5元。 ●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。 ●R1和R2采用正溫度系數(shù)的自恢復(fù)保險(xiǎn)PTC,如JK60-010,正常情況下的電阻值為5歐,并不影響正常通,當(dāng)受到浪涌沖擊時(shí),大電流流過(guò)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。 2、從PLC外部考慮: ● 使用隔離的PC/PPI電纜,盡量不用廉價(jià)的非隔離電纜(特別是在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng))。西門子公司早期出產(chǎn)的PC/PPI電纜(6ES7 901-3BF00-0XA0)是不隔離的,現(xiàn)在也改成隔離的電纜了! ● PLC的RS485口聯(lián)網(wǎng)時(shí)采用隔離的總線連接器. ● 與PLC聯(lián)網(wǎng)的第三方設(shè)備,如變頻器、觸摸屏等的RS485口均使用RS485隔離器BH-485G進(jìn)行隔離,這樣各RS485節(jié)點(diǎn)之間就無(wú)“電”的聯(lián)系,也無(wú)地線環(huán)流產(chǎn)生,即使某個(gè)節(jié)點(diǎn)損壞也不會(huì)連帶其它節(jié)點(diǎn)損壞。 ● RS485通線采用PROFIBUS總線專用屏蔽電纜,保證屏蔽層接到每臺(tái)設(shè)備的外殼并后接大地。 ● 對(duì)于有架空線的系統(tǒng),總線上設(shè)置專門的防雷擊設(shè)施。
紹興諸暨楚控自動(dòng)化設(shè)備有限公司一直追求專業(yè)化發(fā)展道路,始終秉持“質(zhì)量保證,客戶至上,開(kāi)拓 創(chuàng)新求發(fā)展”的運(yùn)營(yíng)方針,通過(guò)持續(xù)不斷改進(jìn),用我們的專業(yè)化服務(wù)幫助 西門子通訊電纜客戶創(chuàng)造更高的價(jià)值。
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