西門子PLC與觸摸屏的隔離連接方案
添加時間:2008-10-17 15:43:22 點擊次數:10601

  

  西門子S7-200/300/400系列PLC與西門子的觸摸屏的連接通常采用將PLC與觸摸屏的二個RS485接口直接相連,使用一條直通電纜(西門子產品號:6ES7 901-0BF00-0AA0),實際使用中發現在一些環境比較惡劣的工業現場會發生以下問題:

  1、由于供電系統接地不合理等復雜原因會造成PLC的RS485口和觸摸屏的RS485口之間存在較大的地電位差,使得RS485信號的共模電壓超過允許范圍(-7~+12V)而損壞PLC或觸摸屏的RS485通信接口。

  2、由于大型電感型設備的啟停或雷擊等原因會在連接電纜上感應出瞬態過電壓(浪涌)而損壞PLC或觸摸屏的RS485接口。

  解決以上問題的最好辦法是在PLC和觸摸屏的RS485接口上加裝帶浪涌保護的RS485隔離器,以下是采用德陽四星電子生產的RS485隔離器PFB-G的二個方案:

方案一:
   在PLC的RS485端口加裝一個RS485隔離器PFB-G,隔離器PFB-G與觸摸屏的RS485口直接相連。如下圖所示,由于PLC與觸摸屏的RS485接口被光電隔離,二者之間沒有電連接,也就不存在地電位差的問題,從而保證了RS485接口的共模電壓不至于超過允許范圍而損壞接口。
   PFB-G除具有RS485隔離作用外,其RS485端口還具有防雷擊浪涌和靜電沖擊的保護電路,當通信電纜上產生瞬態過電壓時,PLC的RS485端口被PFB-G保護,而觸摸屏的RS485端口將承受瞬態過電壓沖擊,仍有損壞的可能。

西門子PLC與觸摸屏隔離連接方案一


方案二:
  在PLC和觸摸屏的RS485端口分別各加裝一個RS485隔離器PFB-G,如下圖所示,這樣一來就將RS485通信電纜完全浮空,使其與PLC和觸摸屏都沒有電連接。從而保證了RS485接口的共模電壓不至于超過允許范圍而損壞接口。
  這種方案非常適合通信電纜容易感應到瞬態過電壓或電纜較長容易遭雷擊(特別是架空線)的場合,當電纜上產生瞬態過電壓或感應雷擊時,二個PFB-G內的防雷擊浪涌保護器件將浪涌電壓鉗制在安全范圍內,從而保護了PLC和觸摸屏的RS485接口不遭損壞,即使雷擊的能量過大超過了PFB-G隔離器的保護范圍,也只損壞PFB-G隔離器而不至于殃及PLC和觸摸屏的RS485端口!

西門子PLC與觸摸屏隔離連接方案二

通信電纜的選擇:
  通信電纜應選用西門子專用的PROFIBUS專用電纜(西門子產品號:6XV1 830-0EH10),電纜的屏蔽層須壓接在PFB-G的屏蔽金屬片上,如果通信速率(波特率)小于115.2Kbps時,也可選用普通的屏蔽雙絞線(導體截面積不小于0.22mm2)。

采用方案二在不同通信速率(波特率)時的最大電纜長度如下表所示:

波特率
4800bps 9600bps 187.5Kbps 500Kbps 1.5Mbps
電纜長度(米)
3500 2000 1000 400 200

RS485隔離器PFB-G的詳細資料

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