PLC的遠(yuǎn)距離隔離通信方案

由西門子S7-200PLC組成的RS485通信網(wǎng)絡(luò)其最大通信距離為500米，可掛接32個(gè)節(jié)點(diǎn)，距離超過500米時(shí)需在RS485總線上加裝RS485中繼器，為方便接線，每個(gè)PLC的通信端口需安裝總線連接器，網(wǎng)絡(luò)的兩端需配接終端電阻。這是一種常規(guī)的通信方案，有以下幾個(gè)缺點(diǎn)：

1、 當(dāng)距離超過500米時(shí)，需增加RS485中繼器來延長通信距離，而中繼器需要供電，這對于有些無供電條件的場合，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)勢必造成網(wǎng)絡(luò)上的全部PLC損壞，帶來重大的損失!

采用德陽四星電子研制PFB-G總線隔離器或CAN-485G遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)器可以很好的解決以上問題：

一、采用PFB-G隔離器達(dá)到2公里通信距離：

通過在每臺PLC的通信口安裝PFB-G總線隔離器，如下圖所示，無中繼器時(shí)可實(shí)現(xiàn)最大通信距離為2公里(9600bps時(shí))，最多站點(diǎn)數(shù)量為160個(gè)，如距離超過2公里可在網(wǎng)絡(luò)中加裝RS485中繼器(型號：E485GP)，PFB-G的最高通信速率為12Mbps，可用于PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)、PPI網(wǎng)絡(luò)、MPI網(wǎng)絡(luò)和自由口通信網(wǎng)絡(luò)等一切RS485網(wǎng)絡(luò)，特別適用于干擾較大的惡劣環(huán)境，由于光電隔離解決了各個(gè)節(jié)點(diǎn)由于地電位差帶來的經(jīng)常損壞通信口的問題，并使通信中的干擾減小到最小，特別是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中有變頻器通信時(shí)效果更為明顯。

如總線上需掛接變頻器通信，為便于安裝和接線，可將PFB-G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!

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PLC的通信口安裝CAN-485G遠(yuǎn)程驅(qū)動(dòng)器，如下圖所示，無中繼器時(shí)可實(shí)現(xiàn)最大通信距離為5公里(9600bps時(shí))，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后并不需對原有軟件作任何修改!CAN信號與RS485信號相比有諸多優(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)。

如總線上需掛接變頻器通信，請將變頻器的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的工作電源須單獨(dú)由5VDC穩(wěn)壓電源供給，因?yàn)槲鏖T子S7-200PLC通信口上6、5腳輸出的5VDC電源因串聯(lián)了100歐的限流電阻而無法作為電源使用。

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。