施耐德電氣PLC的RS485遠(yuǎn)距離隔離通信方案
2014/5/28 16:50:48
為保證RS485口在待機(jī)或故障時(shí)接收到邏輯“1”而避免產(chǎn)生誤動(dòng)作，施耐德TSX系列PLC（如Micro、Quantum、Premium、Neza等）的TER和AUX通信口（RS485）上均設(shè)置了總線偏置電阻，這樣一來當(dāng)聯(lián)網(wǎng)的PLC較多時(shí)會(huì)造成總線電平無法翻轉(zhuǎn)，使得通信距離和可聯(lián)網(wǎng)的PLC大為減少。采用直接聯(lián)網(wǎng)雖然是最經(jīng)濟(jì)的方案，但存在以下缺點(diǎn)：
1、 當(dāng)距離超過500米時(shí)，需增加RS485中繼器來延長(zhǎng)通信距離，而中繼器需要供電，這對(duì)于有些無供電條件的場(chǎng)合，如野外、油田、海底等將帶來很大麻煩。
2、 整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)是非隔離的，抗干擾能力較差，特別是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上連接有變頻器通信時(shí)容易造成誤碼和死機(jī)。
3、 由于通信網(wǎng)絡(luò)是非隔離的，當(dāng)有雷電或其它較強(qiáng)的瞬變電壓干擾作用于網(wǎng)絡(luò)上時(shí)勢(shì)必造成網(wǎng)絡(luò)上的全部PLC損壞，帶來重大的損失！
4、 PLC的TER和AUX口均為MD8F園形插座，不便于接線。
采用德陽四星電子研制FSACC01隔離器或CAN-485G遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)器可以很好的解決以上問題：
一、采用FSACC01隔離器：
通過在每臺(tái)PLC的通信口（TER口）安裝FSACC01隔離器，如下圖所示的主從式RS485網(wǎng)絡(luò)，無中繼器時(shí)可實(shí)現(xiàn)最大通信距離為2公里（9600bps時(shí)），19200bps波特率時(shí)通信距離可達(dá)1.2公里，如需傳送更遠(yuǎn)距離可在總線中加裝RS485中繼器（型號(hào)：E485GA），F(xiàn)SACC01的通信速率為0～250Kbps自動(dòng)適應(yīng)。
FSACC01隔離器具有防雷擊和浪涌保護(hù)電路！使用FSACC01后并不需對(duì)原有軟件作任何修改。
通信線選截面積為0.5mm2以上的雙絞線，將RS232/RS485隔離轉(zhuǎn)換器FS-485G上的設(shè)置開關(guān)K1撥到“485”選擇RS485模式，K2撥到“R”接入120歐終端電阻；將總線末端FSACC01上的終端電阻設(shè)置開關(guān)S2撥到“R”，接入120歐終端電阻，其它站點(diǎn)的終端電阻設(shè)置開關(guān)S2撥到“OFF”。
雖然FSACC01硬件本身支持掛接64個(gè)站點(diǎn)，但實(shí)際可訪問的站點(diǎn)數(shù)量還得由軟件決定。
如總線上需掛接變頻器通信，為便于使用變頻器上的24VDC電源，可將FSACC01換成BH-485G隔離器，將變頻器的RS485口經(jīng)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(shí)的干擾和死機(jī)問題！
FSACC01隔離器的詳細(xì)資料請(qǐng)看網(wǎng)站上的《FSACC01使用說明書》。
二、采用CAN-485G遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)器達(dá)到5公里通信距離：
通過在每臺(tái)PLC的通信口安裝CAN-485G遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)器，如下圖所示，波特率為9600bps時(shí)可實(shí)現(xiàn)最大通信距離為5公里，19200bps時(shí)可達(dá)3公里，這可能是目前無中繼器時(shí)銅線傳輸?shù)淖畲缶嚯x，CAN-485G是隔離的透明傳輸驅(qū)動(dòng)器，該產(chǎn)品并未使用CAN協(xié)議而采用了透明傳輸方式，因此使用CAN-485G后并不需對(duì)原有軟件作任何修改！CAN信號(hào)與RS485信號(hào)相比有諸多優(yōu)點(diǎn)，讀者可參看網(wǎng)站的相關(guān)文章。
說明：
雖然CAN-485G硬件本身支持掛接110個(gè)站點(diǎn)，但實(shí)際可訪問的站點(diǎn)數(shù)量還得由軟件決定。
如總線上需掛接變頻器通信，請(qǐng)將變頻器的RS485口經(jīng)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(shí)的干擾和死機(jī)問題！
CAN-232G和CAN-485G均需5VDC工作電源，對(duì)于CAN-232G的工作電源可取自電腦的USB口或用5VDC穩(wěn)壓，而CAN-485G的工作電源可取自TER口的8腳（+5V）和7腳（GND），并將5腳和7腳短接（從機(jī)模式）。
以上方案已在實(shí)際工程中證明非常穩(wěn)定可靠，實(shí)際上對(duì)于其它任何使用RS485通信的設(shè)備都適合該方案，即使是近距離通信，雖然不需隔離驅(qū)動(dòng)也能完成，但經(jīng)過隔離后的網(wǎng)絡(luò)是非常穩(wěn)定可靠、安全的，設(shè)備的故障將會(huì)大大降低，如此較小的投入必將獲得很大的收益。
CAN-485G和CAN-232G的詳細(xì)資料請(qǐng)看網(wǎng)站上的說明書。
1、 當(dāng)距離超過500米時(shí)，需增加RS485中繼器來延長(zhǎng)通信距離，而中繼器需要供電，這對(duì)于有些無供電條件的場(chǎng)合，如野外、油田、海底等將帶來很大麻煩。
2、 整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)是非隔離的，抗干擾能力較差，特別是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上連接有變頻器通信時(shí)容易造成誤碼和死機(jī)。
3、 由于通信網(wǎng)絡(luò)是非隔離的，當(dāng)有雷電或其它較強(qiáng)的瞬變電壓干擾作用于網(wǎng)絡(luò)上時(shí)勢(shì)必造成網(wǎng)絡(luò)上的全部PLC損壞，帶來重大的損失！
4、 PLC的TER和AUX口均為MD8F園形插座，不便于接線。
采用德陽四星電子研制FSACC01隔離器或CAN-485G遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)器可以很好的解決以上問題：
一、采用FSACC01隔離器：
通過在每臺(tái)PLC的通信口（TER口）安裝FSACC01隔離器，如下圖所示的主從式RS485網(wǎng)絡(luò)，無中繼器時(shí)可實(shí)現(xiàn)最大通信距離為2公里（9600bps時(shí)），19200bps波特率時(shí)通信距離可達(dá)1.2公里，如需傳送更遠(yuǎn)距離可在總線中加裝RS485中繼器（型號(hào)：E485GA），F(xiàn)SACC01的通信速率為0～250Kbps自動(dòng)適應(yīng)。
FSACC01隔離器具有防雷擊和浪涌保護(hù)電路！使用FSACC01后并不需對(duì)原有軟件作任何修改。
通信線選截面積為0.5mm2以上的雙絞線，將RS232/RS485隔離轉(zhuǎn)換器FS-485G上的設(shè)置開關(guān)K1撥到“485”選擇RS485模式，K2撥到“R”接入120歐終端電阻；將總線末端FSACC01上的終端電阻設(shè)置開關(guān)S2撥到“R”，接入120歐終端電阻，其它站點(diǎn)的終端電阻設(shè)置開關(guān)S2撥到“OFF”。
雖然FSACC01硬件本身支持掛接64個(gè)站點(diǎn)，但實(shí)際可訪問的站點(diǎn)數(shù)量還得由軟件決定。
如總線上需掛接變頻器通信，為便于使用變頻器上的24VDC電源，可將FSACC01換成BH-485G隔離器，將變頻器的RS485口經(jīng)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(shí)的干擾和死機(jī)問題！
FSACC01隔離器的詳細(xì)資料請(qǐng)看網(wǎng)站上的《FSACC01使用說明書》。
二、采用CAN-485G遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)器達(dá)到5公里通信距離：
通過在每臺(tái)PLC的通信口安裝CAN-485G遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)器，如下圖所示，波特率為9600bps時(shí)可實(shí)現(xiàn)最大通信距離為5公里，19200bps時(shí)可達(dá)3公里，這可能是目前無中繼器時(shí)銅線傳輸?shù)淖畲缶嚯x，CAN-485G是隔離的透明傳輸驅(qū)動(dòng)器，該產(chǎn)品并未使用CAN協(xié)議而采用了透明傳輸方式，因此使用CAN-485G后并不需對(duì)原有軟件作任何修改！CAN信號(hào)與RS485信號(hào)相比有諸多優(yōu)點(diǎn)，讀者可參看網(wǎng)站的相關(guān)文章。
說明：
通信線的截面積比RS485通信線大，應(yīng)選1mm2的雙絞線，由于CAN-485G和CAN-232G（接電腦的RS232口）設(shè)計(jì)有二對(duì)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(nèi)部已設(shè)計(jì)有終端電阻，需將總線的始端和末端上的終端電阻設(shè)置開關(guān)K撥到“R”（接入120歐終端電阻），而其它站點(diǎn)應(yīng)撥到“OFF”（不接終端電阻）。雖然CAN-485G硬件本身支持掛接110個(gè)站點(diǎn)，但實(shí)際可訪問的站點(diǎn)數(shù)量還得由軟件決定。
如總線上需掛接變頻器通信，請(qǐng)將變頻器的RS485口經(jīng)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(shí)的干擾和死機(jī)問題！
CAN-232G和CAN-485G均需5VDC工作電源，對(duì)于CAN-232G的工作電源可取自電腦的USB口或用5VDC穩(wěn)壓，而CAN-485G的工作電源可取自TER口的8腳（+5V）和7腳（GND），并將5腳和7腳短接（從機(jī)模式）。
以上方案已在實(shí)際工程中證明非常穩(wěn)定可靠，實(shí)際上對(duì)于其它任何使用RS485通信的設(shè)備都適合該方案，即使是近距離通信，雖然不需隔離驅(qū)動(dòng)也能完成，但經(jīng)過隔離后的網(wǎng)絡(luò)是非常穩(wěn)定可靠、安全的，設(shè)備的故障將會(huì)大大降低，如此較小的投入必將獲得很大的收益。
CAN-485G和CAN-232G的詳細(xì)資料請(qǐng)看網(wǎng)站上的說明書。
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