RS-485通信接口簡介及故障解析

1 引言

　　近年來，計算機控制已被迅速地推廣和普及，工業(yè)控制計算機、plc、變頻器、觸摸屏、機器人、柔性制造系統(tǒng)廣泛地應用于工業(yè)生產(chǎn)中。將不同的生產(chǎn)設備連在一個網(wǎng)絡中，相互之間進行數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)分散控制和集中管理，是計算機控制系統(tǒng)發(fā)展的大趨勢，所以，工廠自動化網(wǎng)絡和plc的通信是工業(yè)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(shù)據(jù)通信方式是以字節(jié)為單位的數(shù)據(jù)傳輸方式，除了8根或16根數(shù)據(jù)線、一根公共線外，還需要通信雙方聯(lián)絡用的控制線。并行通信的傳輸速度快，但是傳輸線的根數(shù)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(shù)據(jù)通信方式是以二進制的位（bit）為單位的數(shù)據(jù)傳輸方式，每次只傳送一位，除了公共線外，在一個數(shù)據(jù)傳輸方向上只需要一根數(shù)據(jù)線，這根線既作為數(shù)據(jù)線又作通信聯(lián)絡的控制線，數(shù)據(jù)信號和聯(lián)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(yè)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(fā)送和接收。rs-485只有一對平衡差分信號線，不能同時發(fā)送接收。

　　使用rs-485通信接口和雙絞線可以組成串行通信網(wǎng)絡，構成分布式系統(tǒng)，系統(tǒng)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(wǎng)絡通信協(xié)議

　　s7-200的網(wǎng)絡通信協(xié)議包括：點對點接口協(xié)議（ppi）；多點接口協(xié)議（mpi）；profibus協(xié)議；tcp/ip協(xié)議；用戶定義的協(xié)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(yè)網(wǎng)絡通信中一種經(jīng)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(chǎn)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(jīng)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。