西門子S7-200PLC的遠距離隔離通信方案
添加時間:2008-10-17 11:58:22 點擊次數:14692

西門子S7-200 PLC的遠距離隔離通信方案

 
    由西門子S7-200PLC組成的RS485通信網絡其最大通信距離為500米,可掛接32個節點,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,網絡的兩端需配接終端電阻。這是一種常規的通信方案,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、 整個通信網絡是非隔離的,抗干擾能力較差,特別是當網絡上連接有變頻器通信時容易造成誤碼和死機。
  3、 由于通信網絡是非隔離的,當有雷電或其它較強的瞬變電壓干擾作用于網絡上時勢必造成網絡上的全部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,無中繼器時可實現最大通信距離為2公里(9600bps時),最多站點數量為160個,如距離超過2公里可在網絡中加裝RS485中繼器(型號:E485GP),PFB-G的最高通信速率為12Mbps,可用于PROFIBUS網絡、PPI網絡、MPI網絡和自由口通信網絡等一切RS485網絡,特別適用于干擾較大的惡劣環境,由于光電隔離解決了各個節點由于地電位差帶來的經常損壞通信口的問題,并使通信中的干擾減小到最小,特別是當網絡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遠程驅動器,如下圖所示,無中繼器時可實現最大通信距離為5公里(9600bps時),這可能是目前無中繼器時銅線傳輸的最大距離,CAN-485G是隔離的透明傳輸驅動器,該產品并未使用CAN協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信號相比有諸多優點,讀者可參看網站的相關文章。

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內部已設計有終端電阻,需將總線的始端和末端上的終端電阻設置開關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穩壓,而CAN-485G的工作電源須單獨由5VDC穩壓電源供給,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定可靠,實際上對于其它任何使用RS485通信的設備都適合該方案,即使是近距離通信,雖然不需隔離驅動也能完成,但經過隔離后的網絡是非常穩定可靠、安全的,設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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