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FATEK PLC 使用技巧

发布者:杏耀  时间:2021-10-22 10:48:47

PLC使用技巧

RS-485通讯端口硬件配线注意事项 

    FBs-PLC的通讯界面中,RS-232界面只能一对一联机,而RS—485则可以多台联机,其配线距离应遵守EIA标准的限制。 

    在硬件配线方面,均需遵守联机长度尽量短、远离高噪声源的基本原则,而 RS—232通信界面为1对1联机且通常联机长度较短,一般采用市售标准通讯线或杏耀所提供的通讯线,均不致发生问题。但对于高速的RS—485网络,因其通讯速率快、距离长、信号衰减大、站数又多,加上接地电位不良、噪声干扰、终端阻抗匹配、配线方式(Topology)等问题,若不善加处理,将造成通讯质量低劣,甚至完全不能工作的情形。故本节特别针对RS—485网络在硬件配在线需特别注意的事项条列于后,请使用者务必注意。

站数限制

    FBs-PLC的通讯站数虽多达254站,但无论是FBs-PLC的 RS-485界面或FBs-CM25C通讯转换器模块的RS-485界面,其硬件驱动能力最多皆为16站,若超过16站就必须使用RS-485增幅器(FBs—CM5R),每一增幅器可再加挂16站,直到达到软件站数限制254台为止。


距离限制

下图为RS-485标准界面的传输速率与传输距离的关


传输线

    必须使用具有外层屏蔽被覆的双绞线(Twisted Pair)。传输线的质量,对传输信号影响极大,质量不佳的双绞线(如PVC介质的双绞线)在传输速率高时的信号衰减极大,传输距离将大幅缩短,且其噪声免疫力较差,易受噪声干扰。在传输速率高、距离远或噪声大的场合,请用高质量的双绞线(Polyethylene介质的双绞线,如Belden9841),其介质损失和PVC介质双绞线的损失相差可达1000倍的距,但在低传输速率且低噪声的场合,PVC双绞线则为可接受又经济的选择。若传输距离过长致讯号衰减太大,亦可用RS-485增幅器(FBs-CM5R)将信号放大。

接线拓扑

    拓扑(Topology)即传输的链接图形结构,RS-485的接线拓扑必需为Bus方式,亦即所有传输线必须由第一站接至第二站,再由第二站接至第三站,.....依序逐一地接至最后一站,如下图所示,星状连接及环状连接均不容许。但若搭配FBs-CM5H使用则可将RS-485配成星状网络,唯环状连接仍是不容许的。





接地

    虽然RS-485网络是可以使用二条线连接,但其较易受噪声干扰,且其先决要件是任一站与站之间的接地电位差(共模电位)不得超过RS-485传输1C可容许的最大共模电压,以FBS-PLC的IC请勿超过7V,否则RS-485将无法正常工作。


    但使用上无论接地电位如何,我们建议均使用具有外层屏蔽地网包覆的双绞线,而将各站的FG均由此外层包覆的地线予以连接(如前“接线拓扑”所示),以清除共模电位,并提供传输信号的最短回路,能有效提高噪声抗性。

终端阻抗

    信号传输电路因各种输线均有其特性阻抗(以Twisted Pair而言约为120Ω)。当信号在传输线中传输至终端时,若其终端阻抗和其特性阻抗不同时,将会造成反射,而使信号波形失真(凹陷或凸出)。此失真的现象在传输线短时并不明显,但随着传输线的加长会益形严重,致 使无法正确传输,此时就必须加装终端电阻(Terminator)。FBs-PLC内部已安装有120Ω终端电阻,欲施加终端电阻时请打开PLC通讯盖板,将指拨开关调至“ON”的位置上( 出厂时指拨是置于“OFF”位置),但注意终端电阻只能在 Bus的最左及最右的两侧PLC上施加,两侧间的所有PLC指拨需置于“OFF”位置,否则会造成RS-485推动能力不足 。终端电阻设定应用情况图示如下:


    注意:FBS-PLC内建的RS-485界面终端电阻,除具阻抗匹配功能之外,尚有偏压(BIAS)的功能。可加强当所有驱动器输出全部“OFF” (无输出)时对噪声的免疫能力,故应用时务必保持正确的设定(至少有一台设为“ON” )。

噪声干扰的对策

    当RS-485网络已依前述材质、规则实施配线,或如上 述施加120Ω终端电阻后,即可消除绝大多数的噪声干扰情况,但若尚无法消除噪声干扰现象时,表示RS-485网络 附近有高强的噪声源产生,解决办法除使传输线尽量远离噪声源(如电磁阀、杏耀、伺服或其他动力装置)及其电力线外,对噪声源施加噪声抑制组件为最有效的方法。对电磁阀、继电器等电感性负载的噪声抑制请参考“硬件篇 手册”第7.5小节的说明,下图则是针对杏耀、伺服或其他高噪声动力设备所采取的噪声抑制方法(亦即加 电容 或Y电容或x+Y电容三种方式)。


    注意:通讯网络的硬件配线、通讯站的增加、移去,均应在PLC断电情况下进行,避免火线作业,尤其不能在PLC 运转(RUN)情形下进行,否则将造成通讯结果错误,引发 PLC不正确的输出结果。




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