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西門子S7-200PLC的RS-485通信接口簡(jiǎn)介及故障解析

1 引言

　　近年來，計(jì)算機(jī)控制已被迅速地推廣和普及，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、plc、變頻器、觸摸屏、機(jī)器人、柔性制造系統(tǒng)廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。將不同的生產(chǎn)設(shè)備連在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，相互之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)分散控制和集中管理，是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展的大趨勢(shì)，所以，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)和plc的通信是工業(yè)控制中的重要研究課題。通信的方式包括并行通信和串行通信。并行數(shù)據(jù)通信方式是以字節(jié)為單位的數(shù)據(jù)傳輸方式，除了8根或16根數(shù)據(jù)線、一根公共線外，還需要通信雙方聯(lián)絡(luò)用的控制線。并行通信的傳輸速度快，但是傳輸線的根數(shù)多，成本高，一般用于近距離的傳輸，例如計(jì)算機(jī)于打印機(jī)之間的通信。串行數(shù)據(jù)通信方式是以二進(jìn)制的位（bit）為單位的數(shù)據(jù)傳輸方式，每次只傳送一位，除了公共線外，在一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸方向上只需要一根數(shù)據(jù)線，這根線既作為數(shù)據(jù)線又作通信聯(lián)絡(luò)的控制線，數(shù)據(jù)信號(hào)和聯(lián)絡(luò)信號(hào)在這個(gè)線上按位進(jìn)行傳送。串行通信需要的信號(hào)線少，最少的只需要兩根線（雙絞線），適用于距離較遠(yuǎn)的場(chǎng)合。計(jì)算機(jī)和plc都有通用的串行通信接口，工業(yè)控制中一般使用串行通信。

2 西門子s7-200plc的rs-485通信

　　2.1串行通信的接口標(biāo)準(zhǔn)

　　串行通信有三種接口標(biāo)準(zhǔn)：rs-232c、rs-442a和rs-485。rs-485是rs-442a的變形，rs-442a是全雙工，兩對(duì)平衡差分信號(hào)線分別用于發(fā)送和接收。rs-485只有一對(duì)平衡差分信號(hào)線，不能同時(shí)發(fā)送接收。

　　使用rs-485通信接口和雙絞線可以組成串行通信網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成分布式系統(tǒng)，系統(tǒng)中最多可以有32個(gè)站，新的接口器件已允許鏈接128個(gè)站。

　　2.2s7-200的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議

　　s7-200的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議包括：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口協(xié)議（ppi）；多點(diǎn)接口協(xié)議（mpi）；profibus協(xié)議；tcp/ip協(xié)議；用戶定義的協(xié)議（自由端口模式）等多達(dá)5種類型。

　　2.3 西門子s7-200plc的rs-485通信

　　串行通信是西門子工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信中一種經(jīng)濟(jì)、有效的通信方式，rs-485是其最重要的組成部分。圖中r1、r2是阻值為10歐的普通電阻，其作用是防止rs-485信號(hào)d+和d-短路時(shí)產(chǎn)生過電流燒壞芯片，z1、z2是鉗制電壓為6v，最大電流為10a的齊納二極管，24v電源和5v電源共地未經(jīng)隔離，當(dāng)d+或d-線上有共模干擾電壓灌入時(shí)，由橋式整流電路和z1、z2可將共模電壓鉗制在±6.7v，從而保護(hù)rs-485芯片sn75176（rs-485芯片的允許共模輸入電壓范圍為：-7v～+12v）。該保護(hù)電路能承受共模干擾電壓功率為60w，保護(hù)電路和芯片內(nèi)部沒有防靜電措施。