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丹佛斯VLT2800變頻器和西門子PLC通訊故障原因分析和對策

時間:2025-02-18    作者:津信變頻    點擊:
客戶的化纖卷繞設備使用西門子S7-226的PLC,變頻器采用多臺DANFOSS VLT2800變頻器,與PLC 通過RS485 進行串行通訊。

在使用過程中,發現多次出現故障現象如下:

一、系統運行過程中突然斷電,再上電后造成通訊口燒壞
二、系統工作過程中遇到強烈干擾,會造成通訊口燒壞
三、變頻器通訊地址重復會造成變頻器或PLC 通訊口燒壞

故障原因分析:
一、西門子S7-200 系列PLC 的RS485 通訊口內部沒有電氣隔離,因此在遇到強烈干擾時或變頻器突然斷電再上電瞬間,可能出現較大的浪涌電壓和浪涌電流。這種情況會引起:
1. PLC 通訊口自身短路燒壞(不影響變頻器通訊口),而變頻器全部正常;
2. 某一臺變頻器的通訊口燒壞,再引起PLC 通訊口燒壞,而其余變頻器正常;
二、變頻器通訊地址重復,造成兩臺變頻器同時應答主機,形成總線競爭,時間稍長就會燒壞其中一臺或兩臺變頻器的通訊口,最終導致PLC 通訊口也燒壞

上海津信建議對策:
一、PLC 通訊端口采用西門子原裝接插件,內含保護電路,可以對PLC 通訊端口進行部分保護,或者在PLC 通訊口的3#、8#引腳上分別串聯10 歐姆電阻,使得:
1. 浪涌電壓或浪涌電流不會擊穿PLC 通訊口;
2. 即使變頻器通訊端口短路也不會損壞PLC 通訊端口;
 
二、在每臺變頻器RS485 通訊口的68#、69#端子引出線上分別串聯10 歐姆限流電阻,使得:
1. 浪涌電壓或浪涌電流不會擊穿變頻器通訊口;
2. 即使通訊地址重復,變頻器之間通訊短路,由于存在40 歐姆的內阻,也不會造成變頻器的通訊端口損壞。
 
三、在PLC 的RS485 通訊端口前加裝隔離中繼器。
 
結論:
1. 采用前兩個對策,基本可以有效保護系統硬件不受損壞,但是由于PLC 本身的缺陷或環境電源的故障或人為操作的不當,仍會發生系統通訊異常,此時人機界面會出現報警顯示;
2. 第三條對策會明顯增加成本,但在關鍵應用場合因考慮予以采用。

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