PLC应用小经验：PLC编程口（RS232）一次意外烧毁的原因分析 点击：7209 | 回复：22
发表于：2005-12-23 23:38:00
楼主
RS232是一种经典的通讯方式，至今绝大多数PLC上都至少有一个RS232口，作为编程口和普通的通讯口。
两个多月前，一个同事在现场调试程序时，首先将编程电缆接在笔记本的串口上，然后去接PLC编程口，结果PLC的编程口马上被烧毁。
实际上，我在几年前现场调试时也曾经碰到过类似故障：当笔记本使用外接电源时，PLC的串口马上被烧毁或者表现的现象有点类似于短路――CPU的电源灯忽亮忽灭的；但是当去掉外接电源，笔记本使用电池供电时就没有问题了。注明一下，这个故障倒是与带电插拔无关。
最后查到的原因：当时使用的PLC是DC24V供电，最终发现由于配线的原因将供电电源的DC24V+与机柜接在一起了（实际上DC24V-接至机柜也会发生此后果）。
由于隔的时间比较长，现场的处理细节我记不太清楚了，仅仅简单的分析一下。
1、首先应该注意PLC或者其它一些通讯设备（比如文本屏、触摸屏等等），一般在硬件处理上，RS232口的金属外壳是与自身的“接地端”相通的，我用万用表量过几家的产品都这样。所谓的“接地端”并不一定是在接线端子上提供，有可能是在其它地方。
2、在笔记本和PC这方，RS232口的金属壳通常与外接电源的地线、机壳相连。有的甚至将RS232（9针）口的第5脚直接与机壳相连。
3、假如在接线中PLC的供电电源的DC24V+或者DC24V不慎与机柜相连，而PLC的接地端一般又直接接至机柜，这样PLC编程口的金属壳就与电源的＋或－端等电位；若笔记本采用外接电源，而外部的AC220V的接地线又接至工厂的接地系统，那么笔记本串口的金属壳就是“零”电位。通常通讯电缆两端的金属壳是短接在一起的。这样当用编程电缆连接PLC与笔记本时，编程口必毁无疑。至于笔记本的串口还是好的，那只能说是幸运了。
4、至于说笔记本使用电池供电就没问题了，是因为这时候金属壳之间没形成电势差。
5、若不进行连接，供电，系统也表现正常而没出故障，这是因为当时的机柜是浮地的，也就是说机柜没有接地。
最后，与这个故障无关，但带电插拔RS232通讯线是错误的操作。RS232不支持带电插拔。RS232的通讯电平是正负12V，这对采用TTL电平（0-5V）的芯片来说是一个危险电压，带电插拔极易烧毁串口。
附：好多年不太接触现场了，随手写点小经验希望能给一些同仁有点帮助。另外，大家多来发表些文章啊，提升一下我们国产PLC论坛的人气。
>
又及：针对几位朋友的疑问，我刚才又用万用表测试了一台笔记本，型号是DELL Latitude系列的。结果确实是：当接上笔记本外部电源后，AC220V端的“地”线是与RS232串口的金属外壳短接的，我想这是所有PC共同的处理方式。因此上面的分析、结论我觉得是正确的。br>>
这种故障能够碰上的概率不大，不过我几年内碰上了三回，中头彩了，呵呵
两个多月前，一个同事在现场调试程序时，首先将编程电缆接在笔记本的串口上，然后去接PLC编程口，结果PLC的编程口马上被烧毁。
实际上，我在几年前现场调试时也曾经碰到过类似故障：当笔记本使用外接电源时，PLC的串口马上被烧毁或者表现的现象有点类似于短路――CPU的电源灯忽亮忽灭的；但是当去掉外接电源，笔记本使用电池供电时就没有问题了。注明一下，这个故障倒是与带电插拔无关。
最后查到的原因：当时使用的PLC是DC24V供电，最终发现由于配线的原因将供电电源的DC24V+与机柜接在一起了（实际上DC24V-接至机柜也会发生此后果）。
由于隔的时间比较长，现场的处理细节我记不太清楚了，仅仅简单的分析一下。
1、首先应该注意PLC或者其它一些通讯设备（比如文本屏、触摸屏等等），一般在硬件处理上，RS232口的金属外壳是与自身的“接地端”相通的，我用万用表量过几家的产品都这样。所谓的“接地端”并不一定是在接线端子上提供，有可能是在其它地方。
2、在笔记本和PC这方，RS232口的金属壳通常与外接电源的地线、机壳相连。有的甚至将RS232（9针）口的第5脚直接与机壳相连。
3、假如在接线中PLC的供电电源的DC24V+或者DC24V不慎与机柜相连，而PLC的接地端一般又直接接至机柜，这样PLC编程口的金属壳就与电源的＋或－端等电位；若笔记本采用外接电源，而外部的AC220V的接地线又接至工厂的接地系统，那么笔记本串口的金属壳就是“零”电位。通常通讯电缆两端的金属壳是短接在一起的。这样当用编程电缆连接PLC与笔记本时，编程口必毁无疑。至于笔记本的串口还是好的，那只能说是幸运了。
4、至于说笔记本使用电池供电就没问题了，是因为这时候金属壳之间没形成电势差。
5、若不进行连接，供电，系统也表现正常而没出故障，这是因为当时的机柜是浮地的，也就是说机柜没有接地。
最后，与这个故障无关，但带电插拔RS232通讯线是错误的操作。RS232不支持带电插拔。RS232的通讯电平是正负12V，这对采用TTL电平（0-5V）的芯片来说是一个危险电压，带电插拔极易烧毁串口。
附：好多年不太接触现场了，随手写点小经验希望能给一些同仁有点帮助。另外，大家多来发表些文章啊，提升一下我们国产PLC论坛的人气。
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又及：针对几位朋友的疑问，我刚才又用万用表测试了一台笔记本，型号是DELL Latitude系列的。结果确实是：当接上笔记本外部电源后，AC220V端的“地”线是与RS232串口的金属外壳短接的，我想这是所有PC共同的处理方式。因此上面的分析、结论我觉得是正确的。br>>
这种故障能够碰上的概率不大，不过我几年内碰上了三回，中头彩了，呵呵
发表于：2006-01-01 20:32:00
11楼
RS232口到底是否支持热拔插，到目前为止都没有一个很肯定的说法，232口烧汇我也碰到过，在记忆中是PC和触摸屏相连的吧，可能是由于电位差的原因，而导致触摸屏232口烧毁，从那次以后我们的所以串口相连的 产品基本上都采用隔离模块隔离，（包括232--485，232--232，232--422。）可是近来我又把两台PC的232口相连通信，带电的情况下拔插竟然一点问题也没有，这又使我不得不再重新考虑了，
不过最终我感觉最好不要带电拔插232口，关个机用不了多久的，人生漫漫何必争那几分钟呢，在座的各位再工作中还没有达到分秒必争的地步吧！！
不过最终我感觉最好不要带电拔插232口，关个机用不了多久的，人生漫漫何必争那几分钟呢，在座的各位再工作中还没有达到分秒必争的地步吧！！
发表于：2006-01-10 22:57:00
12楼
1、从标准角度来说RS232是不支持热拔插的，但是，现在的RS232芯片大厂商的新型号大多支持15KV的抗静电，所以不会因为热拔插而损坏。
2、真正的热拔插是需要在电源上做文章，最简单的如PCI，最长的一根针是地，其实是充放电电阻脚，再是信号，最后是电源，当然也有将使能线与信号线再分一级的。
并且目前有许多热拔插管理芯片，可以减缓热拔插时的冲击。
具体的冲击不是三言两语说得清楚的，与半导体的内部结构等有关。
3、RS232的损坏如上面的说的，主要是电脑的RS232外壳其实与PC的5V地还有保护地是联在一块的，因为通常PC的接地不是太注意，加上对应的设备如果也没有接地好，或者接地好了但内部的安规电容太多，在热拔插时会有一个冲击电流经过232器件，导致损坏。所以大家在热拔插时最好小心一点，在干抗比较重的现场，如地电压比较高的地方，这种情况相当常见。
2、真正的热拔插是需要在电源上做文章，最简单的如PCI，最长的一根针是地，其实是充放电电阻脚，再是信号，最后是电源，当然也有将使能线与信号线再分一级的。
并且目前有许多热拔插管理芯片，可以减缓热拔插时的冲击。
具体的冲击不是三言两语说得清楚的，与半导体的内部结构等有关。
3、RS232的损坏如上面的说的，主要是电脑的RS232外壳其实与PC的5V地还有保护地是联在一块的，因为通常PC的接地不是太注意，加上对应的设备如果也没有接地好，或者接地好了但内部的安规电容太多，在热拔插时会有一个冲击电流经过232器件，导致损坏。所以大家在热拔插时最好小心一点，在干抗比较重的现场，如地电压比较高的地方，这种情况相当常见。
发表于：2006-01-12 22:31:00
16楼
to 天下第七：
我遇到的是DC24V+不慎与机柜（机柜接地了）短接的情况，你说得情况看起来有些类似，但我觉得用同一个电源是解决不了的。要最终查出是哪些地方短接造成了电势差，消除这些意外的短接地方并把接地处理好，才是最可靠的。
to flywer：
你楼上版主的帖子第三条可能对你有参考意义，你仔细顺着各设备的接地、电源等连接通路检查一下。可以先试一下让PLC机柜“浮地”看看结果 从标准上来说RS232不支持热插拔，这是确定的，大家不要将信将疑，不过我这次描述的故障不是由于热插拔引起的。现在许多设备上用的RS232芯片是抗静电的，但个人认为还是不要以身试法的好，现场遇到的问题已经够乱的了，若在这里再引起麻烦太不值得了，这方面我是深有体会
我遇到的是DC24V+不慎与机柜（机柜接地了）短接的情况，你说得情况看起来有些类似，但我觉得用同一个电源是解决不了的。要最终查出是哪些地方短接造成了电势差，消除这些意外的短接地方并把接地处理好，才是最可靠的。
to flywer：
你楼上版主的帖子第三条可能对你有参考意义，你仔细顺着各设备的接地、电源等连接通路检查一下。可以先试一下让PLC机柜“浮地”看看结果 从标准上来说RS232不支持热插拔，这是确定的，大家不要将信将疑，不过我这次描述的故障不是由于热插拔引起的。现在许多设备上用的RS232芯片是抗静电的，但个人认为还是不要以身试法的好，现场遇到的问题已经够乱的了，若在这里再引起麻烦太不值得了，这方面我是深有体会
发表于：2006-04-21 10:25:00
19楼
下面引用由suwnu在 2006-1-12 22:31:00 发表的内容：
to 天下第七：<br><br> 我遇到的是DC24V+不慎与机柜（机柜接地了）短接的情况，你说…
--------------------------------------------------------------------------------------------
PLC有一进线220V电源接地保护，请问此处可否与设备接地连接，且我的设备中有直流24设备，也有接地保护，此处接地应怎样理解
to 天下第七：<br><br> 我遇到的是DC24V+不慎与机柜（机柜接地了）短接的情况，你说…
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PLC有一进线220V电源接地保护，请问此处可否与设备接地连接，且我的设备中有直流24设备，也有接地保护，此处接地应怎样理解
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