西门子代理|数控系统代理商

工作原理：当变压器次级上端为正时，电流经 C2、R5、R6、R7使Q2导通，电路构成回路，Q2 为整流管。Q1栅较由于处于反偏而截止。当变压器次级下端为正时，电流经C3、R4、R2使 Q1导通，Q1为续流管。Q2栅较由于处于反偏而截止。L2为续流电感，C6、L1、C7组成π 型滤波器。R1、C1、R9、C4为削尖峰电路。

       某厂的Profibus通讯一直存在问题，前期SIAS以及现场工程师已经对整个Profibus网络的拓扑进行了重新的规划，但仍然出现DP从站丢站的情况，并且在短时间内连续出现多次，从而严重影响了工厂的正常生产，因此用户希望西门子能对现场问题进行一次彻底的诊断。

        
        经过现场实际检查，发现现场的问题主要集中在每个网段的***后几个站点，有的是ET200M，有的是第三方的阀岛。由于现场的使用环境是高温高湿的，因此我首先怀疑的是现场的电缆老化或者虚接。但用户反映大多数电缆都是近期才更换过的，并且都是经过重新接线安装的，看来这不是问题的所在。
        接下来，我用示波器对现场的Profibus的波形进行了检查。发现所有的出现问题的从站的信号波形还是比较好的，除了一点：电压过低。

    图1 网段终端测到的主站信号电压过低

       通过波形检查，可以看到，在出现问题的站点上测量，主站信号的电压***高才3.28V，但Profibus的信号波形一般是不能**4V的，否则将不能保证通信的正常，因此，现场出现的问题很有可能是由于主站信号的电压过低，导致从站无法识别主站信号而导致的。因此，我们首先需要将主站信号电压的幅值提高。
        据此，我建议在总线上增加RS485中继器，但实际上，由于之前已经在现场已经增加了中继器，并且安装的位置距***后的站点之间也只有几十米，完全在规范要求的范围内，“那为什么电压还是这么低呢？”
        于是，我在中继器之前对主站信号进行了测量，发现主站信号在中继器之前也很低，因此，很有可能是主站信号到了中继器就已经很低了，中继器设备本身就没能正确识别该主站信号，因此导致了其后连接的从站设备很容易出现丢站的问题，因此我提出调整中继器的位置再进行测试。
        没想到这个建议把我和现场工程师累了个半死。为了找到一个合适的安装位置，我同现场的工程师一起，对现场的各个从站位置都进行了测试。由于网段中大多数都是第三方的阀岛设备，该阀岛的Profibus的插头在阀岛的内部，并且该阀岛的设计又是M12 插头的方式，现场空间又很小，因此拆线接线非常困难。

图2 阀岛设备接线

        经过了N多次的拆线、接线以及检测，终于发现，由于该阀岛的设备耗电量较大，平均经过5个阀岛，电压将呈现级降，因此，我们每个网段***多允许有5个阀岛存在，这样，经过一系列的改造，终于将***后的站点电压提高到4V以上。

稳压环路原理
1、反馈电路原理图：
 
2、工作原理：
    当输出 U0升高，经取样电阻R7、R8、R10、VR1分压后，U1③脚电压升高，当其**过U1②脚基准电压后 U1①脚输出高电平，使Q1导通，光耦OT1发光二极管发光，光电三极管导通，UC3842①脚电位相应变低，从而改变U1⑥脚输出占空比减小，U0降低。 当输出 U0降低时，U1③脚电压降低，当其低过U1②脚基准电压后U1①脚输出低电平，Q1不导通，光耦OT1发光二极管不发光，光电三极管不导通，UC3842①脚电位升高，从而改变U1⑥脚输出占空比增大，U0降低。周而复始，从而使输出电压保持稳定。调节VR1可改变输出电压值。
    反馈环路是影响开关电源稳定性的重要电路。如反馈电阻电容错、漏、虚焊等，会产生自激振荡，故障现象为：波形异常，空、满载振荡，输出电压不稳定等。

六、短路保护电路
1、在输出端短路的情况下，PWM控制电路能够把输出电流限制在一个安全范围内，它可以用多种方法来实现限流电路，当功率限流在短路时不起作用时，只有另增设一部分电路。

2、短路保护电路通常有两种，下图是小功率短路保护电路，其原理简述如下：
 
    当输出电路短路，输出电压消失，光耦OT1不导通，UC3842①脚电压上升至5V左右，R1与R2的分压**过TL431基准，使之导通，UC3842⑦脚VCC电位被拉低，IC停止工作。UC3842停止工作后①脚电位消失，TL431不导通UC3842⑦脚电位上升，UC3842重新启动，周而复始。当短路现象消失后，电路可以自动恢复成正常工作状态。

3、下图是中功率短路保护电路，其原理简述如下：
 
    当输出短路，UC3842①脚电压上升,U1 ③脚 电位**②脚时，比较器翻转①脚输出高电位，给 C1充电，当C1两端电压**过⑤脚基准电压时 U1⑦脚输出低电位，UC3842①脚**1V，UCC3842 停止工作，输出电压为0V，周而复始，当短路 消失后电路正常工作。R2、C1是充放电时间常数， 阻值不对时短路保护不起作用。

4、 下图是常见的限流、短路保护电路。其工作原理简述如下：
 
当输出电路短路或过流，变压器原边电流增大，R3 两端电压降增大，③脚电压升高，UC3842⑥脚输出占空 比逐渐增大，③脚电压**过1V时，UC3842关闭无输出。

5、下图是用电流互感器取样电流的保护电路，有着功耗小，但成本高和电路较为复杂，其工作原理简述如下：
 
     输出电路短路或电流过大，TR1次级线圈感 应的电压就越高，当UC3842③脚**过1伏，UC3842 停止工作，周而复始，当短路或过载消失，电路自行恢复。

 图3  网段终端测到的主站信号电压已正常

         改造后的系统终于恢复正常工作了，经过一段时间的运行，一直也没再出现过任何的问题。因此，可以看到，尽管总线上安装了中继器，但是否能正确使用，对总线通讯还是会产生较大的影响。因此，从这个现场问题的处理可以看到，对于现场工程师来讲，应该了解并掌握RS485中继器的正确使用方法。另外，现场的正确拓扑方式也是很重要的，如果没有之前的工程师对拓扑的改造，也许需要较长的周期才能发现问题。