关于丹佛斯变频器和西门子PLC通讯口故障原因分析及对策

津信客户的故障出现在化纤卷绕设备的应用上,该应用PLC型号为西门子S7-226 ,变频器采用多台DANFOSS VLT2800,与PLC通过RS485进行串行通讯。在运行过程中突然断电,然后再上电后造成通讯口烧坏。

故障原因分析

经分析,故障由以下两种原因造成。

一、西门子S7-200系列PLC的RS485通讯口内部没有电气隔离,因此在遇到强烈干扰时或变频器突然断电再上电瞬间,可能出现较大的浪涌电压和浪涌电流。这种情况会引起:

  1. PLC通讯口自身短路烧坏(不影响变频器通讯口),而变频器全部正常;
  2. 某一台变频器的通讯口烧坏,再引起PLC通讯口烧坏,而其余变频器正常。

二、变频器通讯地址重复,造成两台变频器同时应答主机,形成总线竞争,时间稍长就会烧坏其中一台或两台变频器的通讯口,最终导致PLC通讯口也烧坏。

对策

一、PLC通讯端口采用西门子原装接插件,内含保护电路,可以对PLC通讯端口进行部分保护,或者在PLC通讯口的3#、8#引脚上分别串联10欧姆电阻,使得:

  • 浪涌电压或浪涌电流不会击穿PLC通讯口;
  • 即使变频器通讯端口短路也不会损坏PLC通讯端口;

二、在每台变频器RS485通讯口的68#、69#端子引出线上分别串联10欧姆限流电阻,使得:

  • 浪涌电压或浪涌电流不会击穿变频器通讯口;
  • 即使通讯地址重复,变频器之间通讯短路,由于存在40欧姆的内阻,也不会造成变频器的通讯端口损坏。

三、在PLC的RS485通讯端口前加装隔离中继器。

结论:

  1. 采用前两个对策,基本可以有效保护系统硬件不受损坏,但是由于PLC本身的缺陷或环境电源的故障或人为操作的不当,仍会发生系统通讯异常,此时人机界面会出现报警显示;
  2. 第三条对策会明显增加成本,但在关键应用场合因考虑予以采用。

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