施耐德PLC的RS485远距离隔离通信方案
添加时间:2008-10-17 11:49:42 点击次数:7441

施耐德PLC的RS485远距离隔离通信方案

    为保证RS485口在待机或故障时接收到逻辑“1”而避免产生误动作,施耐德TSX系列PLC(如Micro、Quantum、Premium、Neza等)的TER和AUX通信口(RS485)上均设置了总线偏置电阻,这样一来当联网的PLC较多时会造成总线电平无法翻转,使得通信距离和可联网的PLC大为减少。采用直接联网虽然是最经济的方案,但存在以下缺点:

    1、 当距离超过500米时,需增加RS485中继器来延长通信距离,而中继器需要供电,这对于有些无供电条件的场合,如野外、油田、海底等将带来很大麻烦。
  
    2、 整个通信网络是非隔离的,抗干扰能力较差,特别是当网络上连接有变频器通信时容易造成误码和死机。
  
    3、 由于通信网络是非隔离的,当有雷电或其它较强的瞬变电压干扰作用于网络上时势必造成网络上的全部PLC损坏,带来重大的损失!
  
    4、 PLC的TER和AUX口均为MD8F园形插座,不便于接线。
采用德阳四星电子研制FSACC01隔离器或CAN-485G远程驱动器可以很好的解决以上问题:

一、采用FSACC01隔离器
  
   通过在每台PLC的通信口(TER口)安装FSACC01隔离器,如下图所示的主从式RS485网络,无中继器时可实现最大通信距离为2公里(9600bps时),19200bps波特率时通信距离可达1.2公里,如需传送更远距离可在总线中加装RS485中继器(型号:E485GA),FSACC01的通信速率为0~250Kbps自动适应。
FSACC01隔离器具有防雷击和浪涌保护电路!使用FSACC01后并不需对原有软件作任何修改。

    通信线选截面积为0.5mm2以上的双绞线,将RS232/RS485隔离转换器FS-485G上的设置开关K1拨到“485”选择RS485模式,K2拨到“R”接入120欧终端电阻;将总线末端FSACC01上的终端电阻设置开关S2拨到“R”,接入120欧终端电阻,其它站点的终端电阻设置开关S2拨到“OFF”。
  
    虽然FSACC01硬件本身支持挂接64个站点,但实际可访问的站点数量还得由软件决定。
  
    如总线上需挂接变频器通信,为便于使用变频器上的24VDC电源,可将FSACC01换成BH-485G隔离器,将变频器的RS485口经BH-485G隔离后再和总线相连,这种方案可以很好的解决PLC与变频器通信时的干扰和死机问题!
    FSACC01隔离器的详细资料请看网站上的《FSACC01使用说明书》。

二、采用CAN-485G远程驱动器达到5公里通信距离:
  
   通过在每台PLC的通信口安装CAN-485G远程驱动器,如下图所示,波特率为9600bps时可实现最大通信距离为5公里,19200bps时可达3公里,这可能是目前无中继器时铜线传输的最大距离,CAN-485G是隔离的透明传输驱动器,该产品并未使用CAN协议而采用了透明传输方式,因此使用CAN-485G后并不需对原有软件作任何修改!CAN信号与RS485信号相比有诸多优点,读者可参看网站的相关文章。

说明:

  通信线的截面积比RS485通信线大,应选1mm2的双绞线,由于CAN-485G和CAN-232G(接电脑的RS232口)设计有二对总线端子,按图所示接线也就不存在分支线问题了。

  CAN-485G和CAN-232G内部已设计有终端电阻,需将总线的始端和末端上的终端电阻设置开关K拨到“R”(接入120欧终端电阻),而其它站点应拨到“OFF”(不接终端电阻)。

  虽然CAN-485G硬件本身支持挂接110个站点,但实际可访问的站点数量还得由软件决定。

  如总线上需挂接变频器通信,请将变频器的RS485口经CAN-485G隔离后再和总线相连,这种方案可以很好的解决PLC与变频器通信时的干扰和死机问题!

  CAN-232G和CAN-485G均需5VDC工作电源,对于CAN-232G的工作电源可取自电脑的USB口或用5VDC稳压,而CAN-485G的工作电源可取自TER口的8脚(+5V)和7脚(GND),并将5脚和7脚短接(从机模式)。

  以上方案已在实际工程中证明非常稳定可靠,实际上对于其它任何使用RS485通信的设备都适合该方案,即使是近距离通信,虽然不需隔离驱动也能完成,但经过隔离后的网络是非常稳定可靠、安全的,设备的故障将会大大降低,如此较小的投入必将获得很大的收益。
  CAN-485G和CAN-232G的详细资料请看网站上的说明书。