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西门子今日在北京举办工业网络专家计划发布仪式,同时宣布对外招募工业网络专家合作伙伴。通过这一计划,西门子希望携手合作伙伴构建数字化时代的工业通讯网络生态系统,为业内专家提供完整的工业通讯网络培训和认证体系,中国工业网络行业的整体实力,从而具备为各领域客户量身打造工业通讯网络的强大能力,助推数字化转型的落地。
面向未来的工业通讯网络是打造数字化工厂和实现数字化转型的基础。数字化时代的通讯网络需要具备高可靠性、可用性和性,还要实现息技术(IT)与制造技术(OT)网络的融合,更长远的目标还包括与云的连接并对之进行监控。作为一个复杂的系统工程,这一目标需要专业能力来支持,需要经过详细的规划与分析、通过定制化的设计方案确保技术与企业的息环境实现和可靠的对接。“西门子凭借在工业网络规划、设计和实施方面数十年的丰富经验,在提供定制化工业通网络产品、解决方案与服务,乃至的设计与实施支持同时,确保了工业通网络与企业IT系统的连接能够满足未来不断变化的需求。”西门子(中国)有限公司过程工业与驱动集团副总裁、过程自动化部总经理姚峻表示。“工业网络专家计划的开展将构建起一个工业通讯领域的专家社群,从而国内工业通讯领域的整体能力,为各行各业的数字化转型铺平通讯之路。”
工业网络专家计划的一个重要组成部分是工业网络专家国际认证培训项目。该培训项目内容涵盖工业网络相关领域的专家级的专业知识,如包括交换、路由、和无线通讯在内的工业通讯技术,以及工业通讯网络作为自动化技术如何与IT接口等。这也是目前工业通讯领域内为完整和系统的国际化培训与认证体系,能够提供层级式的认证培训。西门子目前已经在中国部署并开放了直至工业网络专业认证(CPIN)一级的专家培训认证课程服务。
西门子在工业通讯领域已经有数十年的经验,早在1985年就开始提供工业以太网解决方案。西门子工业通讯产品和解决方案已经贯穿工厂自动化局域网通讯、无线远程通讯,并可跨越广域网和Internet,打造直至云端的完整数据通道,并将随着新技术的发展而持续拓展。在今年的汉诺威工业博览会上,西门子将新的通讯技术列为数字化企业未来发展的方向之一。西门子将基于时间敏感型联网(TSN)来强化工业通讯,计划年内推出批相关产品,如具有TSN功能的网络组件、通处理器、软件和网络管理系统等。今年三月,西门子收购工业实时定位系统(RTLS)的供应商Agilion GmbH公司,强化了其实时定位技术,为客户实现实时供应链管理提供了可能。此外,西门子还推出了Ruggedcom RX1400 CloudConnect多服务平台,可接入云端实现边缘计算功能。
二、常发生的故障现象分析: 当PLC的RS485口经非隔离的PC/PPI电缆与电脑连接、PLC与PLC之间连接或PLC与变频器、触摸屏等通时有通口损坏现象发生,较常见的损坏情况如下: ●R1或R2被烧断,Z1、Z1和SN75176完好。这是由于有较大的瞬态干扰电流经R1或R2、桥式整流、Z1或Z1到地,Z1、Z2能承受10A电流的冲击,而该电流在R1或R2上产生的瞬态功率为:102×10=1000W,当然会将其烧断。 ●SN75176损坏,R1、R2和Z1、Z2完好。这主要可能是受到静电冲击或瞬态过电压速度快于Z1、Z2的动作速度造成的,静电无处不在,仅人体模式也会产生±15kV的静电。 ●Z1或Z2、SN75176损坏,R1和R2完好。这可能是受到高电压低电流的瞬态干扰电压将Z1或Z2和SN75176击穿,由于电流较小和发生时间较短因而R1、R2不至于发热烧断。 由以上分析得知PLC接口损坏的主要原因是由于瞬态过电压和静电造成,产生瞬态过电压和静电的原因很多也较复杂,如由于PLC内部24V电源和5V电源共地,24V电源的输出端子L+、M为其它设备混合供电可能导致地电位变化,从而造成共模电压超出允许范围。所以EIA-485标准要求将各个RS485接口的号地用一条低阻值导线连接在一起以保证各节点的地电位相等,地线环流! 当带电插拔未隔离的连接电缆时,由于两端电位不相等电路中又存在诸多电感、电容之类的器件,插拔瞬间必然产生瞬态过电压或过电流。 连接在RS485总线上的其它设备产生的瞬态过电压或过电流同样会流入到PLC,总线上连接的设备站点数越多,产生瞬态过电压的因素也越多。 当通线路较长或有室外架空线时,雷电必然会在线路上造成过电压,其能量往往是巨大的,常有用户沮丧地说:“联网的几十台PLC全部遭打坏了!”。 三、 解决办法: 1、从PLC内部考虑: ●采用隔离的DC/DC将24V电源和5V电源隔离,分析了三菱、欧姆龙、施耐德PLC以及西门子的PROFIBUS接口均是如此。 ●选用带静电保护、过热保护、输入失效保护等保护措施完善的高挡次RS485芯片,如:SN65HVD1176D、MAX3468ESA等,这些芯片价格一般在十几元至几十元,而SN75176的价格仅为1.5元。 ●采用响应速度更快、承受瞬态功率更大的新型保护器件TVS或BL浪涌吸收器,如P6KE6.8CA的钳制电压为6.8V,承受瞬态功率为500W,BL器件则可抗击4000A以上大电流冲击。 ●R1和R2采用正温度系数的自恢复保险PTC,如JK60-010,正常情况下的电阻值为5欧,并不影响正常通,当受到浪涌冲击时,大电流流过PTC和保护器件TVS(或BL),PTC的电阻值将骤然增大,使浪涌电流迅速减小。 2、从PLC外部考虑: ● 使用隔离的PC/PPI电缆,尽量不用廉价的非隔离电缆(特别是在工业现场)。西门子公司早期出产的PC/PPI电缆(6ES7 901-3BF00-0XA0)是不隔离的,现在也改成隔离的电缆了! ● PLC的RS485口联网时采用隔离的总线连接器. ● 与PLC联网的第三方设备,如变频器、触摸屏等的RS485口均使用RS485隔离器BH-485G进行隔离,这样各RS485节点之间就无“电”的联系,也无地线环流产生,即使某个节点损坏也不会连带其它节点损坏。 ● RS485通线采用PROFIBUS总线专用屏蔽电缆,保证屏蔽层接到每台设备的外壳并后接大地。 ● 对于有架空线的系统,总线上设置专门的防雷击设施。
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