Контролна листа за комуникацију PLC-а и HMI-а: RS-232, RS-485, Ethernet

Контролна листа за RS-232 комуникацију

RS-232 је намењен за кратку комуникацију од тачке до тачке. Још увек је уобичајен на компактним ПЛЦ-овима, старијим операторским панелима, читачима бар кодова и програмским конекцијама.

1. Потврдите да су оба порта заиста RS-232

RS-232 порт не може бити директно повезан са RS-485 портом. Ако је једна страна RS-232, а друга RS-422/485, користите одговарајући индустријски конвертор и потврдите да ли је систему потребан двожични или четворожични рад.

Не претпостављајте да је сваки 9-пински конектор RS-232. Неки PLC-ови користе DB9 конектор за RS-422, RS-485 или распоред пинова специфичан за произвођача. Проверите спецификацију порта и распоред пинова за тачан модел и опциону плочу.

2. Проверите распоред пинова кабла

RS-232 веза за пренос података обично захтева најмање податке за пренос, пријем података и заједнички сигнал. Пренос на једном уређају мора достићи пријем на другом.

У зависности од тога да ли су портови повезани као DTE или DCE, исправан кабл може бити директан или укрштени. Због тога стандардни серијски кабл за рачунар није аутоматски и исправан PLC-HMI кабл.

Проверите ове тачке у односу на званични цртеж повезивања:

• TXD на једном крају иде на потребан RXD пин на другом крају.
• RXD се враћа на исправан TXD пин.
• Сигнална маса/заједнички водич је повезан како је наведено.
• RTS, CTS, DTR, DSR или други пинови за рукоповање су ожичени или повезани у петљу само када то уређаји захтевају.
• Кућишта конектора и штитници каблова се завршавају према цртежу произвођача.

RS-485 отпорници за завршетак не припадају RS-232 вези.

3. Ускладите свако серијско подешавање

Оба уређаја морају да се слажу око:

• Протокол или начин комуникације
• Бауд рате
• Дужина података
• Паритет
• Стоп битови
• Број станице, јединице или чвора када протокол користи један
• Контролни збир или режим фрејма где је могуће подесити

Једна погрешна ставка је довољна да прекине комуникацију. Уобичајена грешка у пољу је усклађивање брзине преноса података уз превиђање парности или дужине података.

Такође потврдите да је HMI пројекат додељен физичком порту где је кабл повезан. Конфигурисање COM1 и повезивање кабла у COM2 производи веома убедљиву “хардверску грешку”.”

4. Користите минимални тест од тачке до тачке

Искључите непотребне адаптере и продужне каблове. Поставите HMI и PLC близу један другом и тестирајте са једним каблом за који знате да је исправан, направљеним према званичном дијаграму.

Ако поједностављена веза ради, додајте уклоњене компоненте једну по једну. Ово брзо идентификује неисправан конвертор, дугачак продужетак, конектор или проблем са уземљењем.

Контролна листа за RS-485 комуникацију

RS-485 се користи тамо где су потребне веће удаљености, вишеструке мреже или боља отпорност на шум. Већина проблема са PLC-HMI на RS-485 настаје због поларитета, топологије, подешавања станице, завршетка или недостајуће референце сигнала.

1. Идентификујте двожични или четворожични рад

Двожични RS-485 користи један балансирани пар података и за слање и за пријем. Четворожична комуникација користи одвојене парове за слање и пријем. PLC, HMI драјвер, конвертор и ожичење морају бити конфигурисани за исти метод.

За Modbus преко двожичне RS-485 везе, званични Modbus водич приказује балансирани пар плус заједнички проводник. Третирање везе као само “две жице” и изостављање референтног проводника може учинити комуникацију нестабилном, посебно када уређаји имају различите потенцијале уземљења.

2. Проверите поларитет по функцији, а не само по слову

Произвођачи не користе увек доследно ознаке А и Б. Један приручник може приказивати А/Б, други Д+/Д-, а још неки СДА/СДБ или РДА/РДБ.

Пратите бројеве пинова и дефиниције сигнала у оба приручника. Што се тиче Modbus терминологије, тренутни водич за серијске линије повезује D1 са B/B' и D0 са A/A', али цртеж повезивања опреме остаје коначни ауторитет.

Ако је поларитет обрнут, уобичајени симптом је да нема валидног одговора чак и ако кабл има континуитет. Искључите напајање пре исправљања ожичења.

3. Проверите топологију магистрале

Користите магистрални или ланчани аранжман са кратким гранама уређаја тамо где је то потребно у упутствима за производ. Дуге звездасте гране стварају рефлексије и постају све проблематичније како се повећавају дужина кабла и брзина преноса.

Провери:

• Непрекидна главна магистрала уместо неколико дугих звездастих каблова
• Кратки одводници од пртљажника до сваке станице
• Заштићени кабл са упреденим парицама са импедансом наведеном за мрежу
• Кабл за пренос података усмерен даље од водова мотора, контактора, кочионих отпорника и других проводника са високим нивоом шума
• Заштитно спајање и уземљење које прати упутства за ЕМС опреме и локације
• Нема случајне везе између сигналног пара и заштитног уземљења

Не постоји јединствена универзална максимална удаљеност за сваку RS-485 инсталацију. Корисна дужина зависи од брзине преноса података, карактеристика кабла, топологије, броја оптерећења, изолације и захтева повезаних производа.

4. Проверите прекид и пристрасност

На пасивном RS-485 магистрали, завршетак линије се обично налази на два физичка краја главне магистрале, а не на сваком уређају. Неки PLC-ови и HMI-ови укључују преклопни завршетак интерно; другима је потребан спољни отпорник.

Не додајте отпорник само зато што мрежа откаже. Превише завршних прекидача оптерећује драјвер, док недостатак завршног завршетка може изазвати рефлексије. Проверите вредност отпорника, положај прекидача и да ли је завршни прекидач већ уграђен у сваки производ.

Поларизација, такође названа поларизација или безбедносна поларизација, треба да се примењује само према захтевима дизајна мреже. Серијски водич за Modbus препоручује једну тачку поларизације за магистралу којој је потребна. Неколико уређаја који истовремено примењују јаку поларизацију могу произвести још једну грешку уместо да поправе прву.

5. Протокол подударања и подешавања станице

За Modbus RTU, потврдите да сваки чвор користи исти серијски формат и да сваки сервер/роб има јединствену адресу. Адреса 0 је резервисана за емитовање у Modbus серијској комуникацији, а захтев за емитовање не добија одговор.

За протоколе специфичне за произвођача, проверите све потребне вредности, које могу да укључују број PLC јединице, број мреже, број чвора, тип CPU-а, режим везе или подешавање контролне суме.

Такође, уверите се да само предвиђени мастер/клијент контролише магистралу. Два мастер уређаја која преносе податке без протокола дизајнираног за рад са више мастер уређаја изазваће колизије и неправилна временска ограничења.

6. Изолујте мрежу један чвор истовремено

Ако је вишеструка мрежа нестабилна, тестирајте HMI само са повезаним PLC-ом. Затим поново повезујте једну станицу и један део кабла истовремено.

Грана која доводи до отказа целе магистрале често указује на обрнути поларитет, дуплирану адресу, кратки спој, додатни терминатор, некомпатибилно серијско подешавање или оштећени примопредајник на тој грани.