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　　1 引言

　　近年來，計算機控制已被迅速地推廣和普及，工業控制計算機、plc、變頻器、觸摸屏、機器人、柔性制造系統廣泛地應用于工業生產中。將不同的生產設備連在一個網絡中，相互之間進行數據通信，實現分散控制和集中管理，是計算機控制系統發展的大趨勢，所以，工廠自動化網絡和plc的通信是工業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。并行數據通信方式是以字節為單位的數據傳輸方式，除了8根或16根數據線、一根公共線外，還需要通信雙方聯絡用的控制線。并行通信的傳輸速度快，但是傳輸線的根數多，成本高，一般用于近距離的傳輸，例如計算機于打印機之間的通信。串行數據通信方式是以二進制的位(bit)為單位的數據傳輸方式，每次只傳送一位，除了公共線外，在一個數據傳輸方向上只需要一根數據線，這根線既作為數據線又作通信聯絡的控制線，數據信號和聯絡信號在這個線上按位進行傳送。串行通信需要的信號線少，最少的只需要兩根線(雙絞線)，適用于距離較遠的場合。計算機和plc都有通用的串行通信接口，工業控制中一般使用串行通信。

　　2 西門子s7-200plc的rs-485通信

　　2.1串行通信的接口標準

　　串行通信有三種接口標準：rs-232c、rs-442a和rs-485。rs-485是rs-442a的變形，rs-442a是全雙工，兩對平衡差分信號線分別用于發送和接收。rs-485只有一對平衡差分信號線，不能同時發送接收。

　　使用rs-485通信接口和雙絞線可以組成串行通信網絡，構成分布式系統，系統中最多可以有32個站，新的接口器件已允許鏈接128個站。

　　2.2s7-200的網絡通信協議

　　s7-200的網絡通信協議包括：點對點接口協議(ppi);多點接口協議(mpi);profibus協議;tcp/ip協議;用戶定義的協議(自由端口模式)等多達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網絡通信中一種經濟、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d+和d-短路時產生過電流燒壞芯片，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電源共地未經隔離，當d+或d-線上有共模干擾電壓灌入時，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)。該保護電路能承受共模干擾電壓功率為60w，保護電路和芯片內部沒有防靜電措施。

　　2.4rs-232與rs-485的轉換

　　由于pc機的串口是rs-232接口，plc的串口是rs-485接口，所以二者的通信要用到pc/ppi電纜，rs-232接口與rs-485接口的引針對應關系如表1、表2。

　　3 常發生的故障解析

　　3.1常見的故障現象

　　當plc的rs-485口經非隔離的pc/ppi電纜與電腦連接、plc與plc之間連接或plc與變頻器、觸摸屏等通信時時有通信口損壞現象發生，較常見的損壞情況如下：

　　(1)r1或r2被燒斷，z1、z2和sn75176完好。這是由于有較大的瞬態干擾電流經r1或r2、橋式整流、z1或z1到地，z1、z2能承受最大10a電流的沖擊，而該電流在r1或r2上產生的瞬態功率為：102×10=1000w，當然會將其燒斷。

　　(2)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，僅人體模式也會產生±15kv的靜電。