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二、常發(fā)生的故障現(xiàn)象分析: 當PLC的RS485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、觸摸屏等通時有通口損壞現(xiàn)象發(fā)生,較常見的損壞情況如下: ●R1或R2被燒斷,Z1、Z1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,當然會將其燒斷。 ●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。 ●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。 由以上分析得知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為其它設備混合供電可能導致地電位變化,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接口的號地用一條低阻值導線連接在一起以保證各節(jié)點的地電位相等,地線環(huán)流! 當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。 連接在RS485總線上的其它設備產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓或過電流同樣會流入到PLC,總線上連接的設備站點數(shù)越多,產(chǎn)生瞬態(tài)過電壓的因素也越多。 當通線路較長或有室外架空線時,雷電必然會在線路上造成過電壓,其能量往往是巨大的,常有用戶沮喪地說:“聯(lián)網(wǎng)的幾十臺PLC全部遭打壞了!”。 三、 解決辦法: 1、從PLC內(nèi)部考慮: ●采用隔離的DC/DC將24V電源和5V電源隔離,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。 ●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RS485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。 ●采用響應速度更快、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。 ●R1和R2采用正溫度系數(shù)的自恢復保險PTC,如JK60-010,正常情況下的電阻值為5歐,并不影響正常通,當受到浪涌沖擊時,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。 2、從PLC外部考慮: ● 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(6ES7 901-3BF00-0XA0)是不隔離的,現(xiàn)在也改成隔離的電纜了! ● PLC的RS485口聯(lián)網(wǎng)時采用隔離的總線連接器. ● 與PLC聯(lián)網(wǎng)的第三方設備,如變頻器、觸摸屏等的RS485口均使用RS485隔離器BH-485G進行隔離,這樣各RS485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。 ● RS485通線采用PROFIBUS總線專用屏蔽電纜,保證屏蔽層接到每臺設備的外殼并后接大地。 ● 對于有架空線的系統(tǒng),總線上設置專門的防雷擊設施。
數(shù)字化是驅(qū)動中國工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心。中國企業(yè)正在積極乘勢而上。”西門子(中國)有限公司執(zhí)行副總裁兼數(shù)字化工廠集團總經(jīng)理王海濱表示,“西門子對中國工業(yè)發(fā)展有著深刻的理解和洞察,并已經(jīng)為工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型創(chuàng)造了技術(shù)上的先決條件,以幫助中國客戶切實收獲數(shù)字化紅利,實現(xiàn)更高的靈活性、更高的生產(chǎn)效率、更短的產(chǎn)品上市時間以及更好的產(chǎn)品質(zhì)量。”
在此次論壇上,西門子以中國航天科工集團旗下的貴州航天電器智能制造工廠為例,呈現(xiàn)了一套完整的數(shù)字化轉(zhuǎn)型藍圖,包括項目的整體咨詢設計和實施。該工廠成為全價值鏈集成的智能制造樣板間,實現(xiàn)“小批量、多品種、定制化”,訂單驅(qū)動的柔性生產(chǎn)模式。“該產(chǎn)線投運后,我們的產(chǎn)能至原來的5倍,產(chǎn)品合格率至99.8%以上,并形成了可復制與推廣的合作模式和技術(shù)路線。”貴州航天電器股份有限公司董事長陳振宇表示。這一項目入選了中德智能制造試點示范項目,使貴州航天電器成為行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的引領者。
“在過程行業(yè),西門子是率先在工廠整個生命周期提供端到端數(shù)據(jù)模型的供應商,涵蓋了從一體化工程和一體化運維到基于數(shù)據(jù)的服務。”西門子(中國)有限公司執(zhí)行副總裁兼過程工業(yè)與驅(qū)動集團總經(jīng)理林斌表示,“多年來,西門子通過其逐步完善的數(shù)字化企業(yè)解決方案,幫助中國過程工業(yè)客戶不斷優(yōu)化工廠及工藝性能,實現(xiàn)可用性、穩(wěn)定性乃至生產(chǎn)力的大幅。”
中國石化青島煉化公司于2008年開始與西門子合作。十年來,西門子數(shù)字化企業(yè)解決方案內(nèi)包括過程控制、儀表系統(tǒng)、息、優(yōu)化控制等均已在該公司成功應用。“在我們向智能制造轉(zhuǎn)型的過程中,西門子工廠資產(chǎn)全生命周期管理和基于大數(shù)據(jù)的性維護等解決方案,能夠為工廠帶來整體效益的跨越式提
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