西門子模塊6ES7317-6FF04-0AB0參數(shù)詳細

常發(fā)生的故障解析

3.1常見的故障現(xiàn)象

當(dāng)plc的rs-485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、觸摸屏等通信時時有通信口損壞現(xiàn)象發(fā)生，較常見的損壞情況如下：

(1)r1或r2被燒斷，z1、z2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能承受最大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)然會將其燒斷。

(2)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)過電壓速度快于z1、z2的動作速度造成的，靜電無處不在，僅人體模式也會產(chǎn)生±15kv的靜電。

(3)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)生時間較短因而r1、r2不至于發(fā)熱燒斷。

　　
3.2 故障的原因分析

由3.1中的分析得知plc接口損壞的主要原因是由于瞬態(tài)過電壓和靜電造成，產(chǎn)生瞬態(tài)過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標準要求將各個rs485接口的信號地用一條低阻值導(dǎo)線連接在一起以保證各節(jié)點的地電位相等，消除地線環(huán)流。

(1)當(dāng)帶電插拔未隔離的連接電纜時，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)過電壓或過電流。基于此考慮，在進行通信接頭插拔的時候，盡量使設(shè)備處于斷電狀態(tài)。

(2)連接在rs-485總線上的其它設(shè)備產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓或過電流同樣會流入到plc，總線上連接的設(shè)備站點數(shù)越多，產(chǎn)生瞬態(tài)過電壓的因素也越多。

(3)當(dāng)通信線路較長或有室外架空線時，雷電是必須考慮的干擾。雷電是主要的自然干擾源，雷電產(chǎn)生的干擾可以傳輸?shù)綌?shù)千公里以外的地方。雷電干擾的時域波形疊加成隨機脈沖背景上的一個大尖峰脈沖，這個能量巨大的尖峰脈沖必然會在線路上造成過電壓，造成plc等通信網(wǎng)中所連設(shè)備的損壞，應(yīng)該加以避免或降低損壞程度，減少損失。

4 解決方法

4.1 從plc內(nèi)部考慮

(1)采用隔離的dc/dc將24v電源和5v電源隔離，我們分析了三菱、歐姆龍、施耐德plc以及西門子的profibus接口均是如此

(2)選用帶靜電保護、過熱保護、輸入失效保護等保護措施完善的高擋次rs-485芯片，如：sn65hvd1176d、max3468esa等，這些芯片價格一般在十幾元至幾十元，而sn75176的價格僅為1.5元。

(3)采用響應(yīng)速度更快、承受瞬態(tài)功率更大的新型保護器件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。若使用不帶故障保護的芯片，如sn75176，可在軟件上作一些處理，從而避免通信異常。即在進入正常的數(shù)據(jù)通信之前，由主機預(yù)先將總線驅(qū)動為大于+200mv，并保持一段時間，使所有節(jié)點的接收器產(chǎn)生高電平輸出。這樣，在發(fā)出有效數(shù)據(jù)時，所有接收器能夠正確地接收到起始位，進而接收到完整的數(shù)據(jù)。

(4)r1和r2采用正溫度系數(shù)的自恢復(fù)保險ptc，如jk60-010，正常情況下的電阻值為5歐，并不影響正常通信，當(dāng)受到浪涌沖擊時，大電流流過ptc和保護器件tvs(或bl)，ptc的電阻值將驟然增大，使浪涌電流迅速減小。

4.2 從plc外部考慮

(1)使用隔離的pc/ppi電纜，盡量不用廉價的非隔離電纜(特別是在工業(yè)現(xiàn)場)。西門子公司早期出產(chǎn)的pc/ppi電纜(6es7901-3bf00-0xa0)是不隔離的，現(xiàn)在也改成隔離的電纜了。

(2)plc的rs-485口聯(lián)網(wǎng)時采用隔離的總線連接器，如pfb-g，速率為0～1.5mbps自動適應(yīng)，外形和使用方法與西門子非隔離的總線連接相同。

(3)與plc聯(lián)網(wǎng)的第三方設(shè)備，如變頻器、觸摸屏等的rs-485口均使用rs-485隔離器bh-485g進行隔離，這樣各rs-485節(jié)點之間就無“電"的聯(lián)系，也無地線環(huán)流產(chǎn)生，即使某個節(jié)點損壞也不會連帶其它節(jié)點損壞。

(4)良好的接地是工控系統(tǒng)安全可靠運行的重要條件，對于工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)更是如此。在工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)中，至少有三種分開的地線，通過一點接地。第一條是低電平電路地線(即信號地線)，包括數(shù)字地、模擬地、信號地和直流地等;第二條是噪聲地線，即繼電器、電動機、高功率電路的地線;第三條是機殼接地點，機械外殼、機身、機架、地盤使用，此地線應(yīng)該和交流電源的地線相接。交流電源地線應(yīng)和保護地線相連，以達到避免因公告地線各點點位不均所產(chǎn)生的干擾。rs-485通信線采用profibus總線專用屏蔽電纜，保證屏蔽層接到每臺設(shè)備的外殼并最后接大地。

(5)對于有架空線的系統(tǒng)，總線上最好設(shè)置專門的防雷擊設(shè)施

西門子模塊6ES7317-6FF04-0AB0參數(shù)詳細

SIMATIC S7-1200 系列包括以下模塊：

　　性能分級的不同型號緊湊型控制器，以及豐富的交/直流控制器。

　　各種信號板卡（模擬量和數(shù)字量），用于在 CPU 上進行經(jīng)濟的模塊化控制器擴展，同時節(jié)省安裝空間。

　　各種數(shù)字量和模擬量信號模塊。

　　各種通信模塊和處理器。

　　帶 4 個端口的以太網(wǎng)交換機，用于實現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)拓撲

　　SIWAREX 稱重系統(tǒng)終端模塊

　　PS 1207 穩(wěn)壓電源裝置，電源電壓 115/230 V AC，額定電壓 24 VDC

　　機械特性

　　模塊便于安裝在標準 DIN 導(dǎo)軌上或控制柜中

　　堅固、緊湊的塑料機殼

　　連接和控制部件易于接觸，并由前蓋板提供保護

　　模擬量或數(shù)字量擴展模塊也具有可拆卸的連接端子

　　設(shè)備特性

　　國際標準：

　　SIMATIC S7-1200 符合 VDE、UL、CSA 和 FM（I 類，類別 2；危險區(qū)組別 A、B、C 和 D，T4A）。生產(chǎn)質(zhì)量管理體系已按照 ISO 9001 進行認證。

　　通信西門子緊湊型6ES7214-1HF40-0XB0

　　SIMATIC S7-1200 具有各種通信機制：

　　集成 PROFINET IO 控制器接口

　　帶 PROFIBUS DP 主站接口的通信模塊

　　帶 PROFIBUS DP 從站接口的通信模塊

　　GPRS 模塊，用于連接到 GSM/G 網(wǎng)絡(luò)

　　用于第 4 代網(wǎng)絡(luò)通信的 LTE 模塊（長期演進）

　　通信處理器，可通過以太網(wǎng)接口連接到 TeleControl Server Basic 控制中心軟件，并借助于基于 IP 的網(wǎng)絡(luò)進行安全通信。

　　通信處理器，可連接到服務(wù)應(yīng)用的控制中心。

　　RF120C，可連接到 SIMATIC Ident 系統(tǒng)。

　　模塊 SM1278，用于連接 IO-Link 傳感器和執(zhí)行器。

　　通過通訊模板實現(xiàn)點對點連接

　　PROFINET 接口

　　通過集成 PROFINET 接口，可與以下設(shè)備通信

系統(tǒng)功能

CPU 具有廣泛的系統(tǒng)功能特性，諸如：診斷、參數(shù)賦值、報警、定時和測量等。

集成的通訊功能

編程器/OP 通訊 全局數(shù)據(jù)通訊 S7 基本通訊 S7 通訊 S5可兼容通訊 路由 數(shù)據(jù)記錄路徑 PROFIBUS DP 主站/從站 通過 TCP/IP、UDP 和 ISO-on-TCP (RFC1006)進行開放式通訊 PROFINET IO 控制器 PROFINET 智能設(shè)備 PROFINET CBA（基于組件的自動化） Web 服務(wù)器

顯示功能與信息功能

狀態(tài)和故障指示；
發(fā)光二極管顯示，例如，硬件、編程、定時器、I/O、總線故障以及運行狀態(tài)，如RUN、STOP、Startup。此外，顯示維護要求 測試功能；
可使用編程器顯示程序執(zhí)行過程中的信號狀態(tài)，可以不通過用戶程序而修改過程變量，以及輸出堆棧內(nèi)容。 信息功能；
通過編程器以文本形式為用戶提供存儲能力信息、CPU的運行模式，以及工作存儲器和裝載存儲器當(dāng)前的使用情況、當(dāng)前的循環(huán)時間和診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容。

可參數(shù)化的特性

可以使用 STEP 7 對 S7 的組態(tài)、屬性以及CPU的響應(yīng)進行參數(shù)設(shè)置：

概要：
定義名稱、工廠名稱和位置名稱 起動；
定義 CPU 的啟動特性和監(jiān)視時間 等時模式中斷；
設(shè)置 DP 主站系統(tǒng)、子過程映像數(shù)量和延時時間 循環(huán)/時鐘存儲器；
zui大循環(huán)時間和負載。設(shè)置時鐘存儲器地址。啟用優(yōu)先 HMI 通訊 保持性；
設(shè)置保持區(qū) 時鐘中斷;
設(shè)定起始日期、起始時間和間隔周期 看門狗中斷；
周期設(shè)定 系統(tǒng)診斷；
定義診斷報警的處理和范圍 時鐘；
設(shè)定AS內(nèi)或MPI上的同步類型 防護等級；
定義程序和數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限 通訊；
保留連接源 Web；
CPU 的 Web 服務(wù)器設(shè)置 MPI/PROFIBUS-DP接口:
設(shè)置接口類型。定義站的地址對操作模式進行參數(shù)化，并組態(tài)使用 PROFIBUS DP 時的傳輸區(qū)對時間同步進行參數(shù)化 PROFIBUS DP 主站/從站接口；
針對分布式 I/O 的用戶定義地址分配。對操作模式進行參數(shù)化，并組態(tài)使用 PROFIBUS DP 時的傳輸區(qū)。對時間同步進行參數(shù)化 PROFINET 接口；
設(shè)置地址。對 PROFINET 屬性、智能設(shè)備功能、PROFINET 上的同步類型、使用 NTP 步驟的時間同步、介質(zhì)冗余和 KeepAlive 功能進行參數(shù)化。參數(shù)化端口 1 和端口 2