工業(yè)現(xiàn)場常用接近開關(guān)、光電開關(guān)、干觸點和光電編碼器作為PLC的數(shù)字量輸入,由此構(gòu)建設(shè)備功能所需的邏輯關(guān)系。
一。以接近傳感器為例,其輸出的開關(guān)量作為PLC的數(shù)字量輸入。根據(jù)其輸出級開關(guān)三極管型號,分為NPN型和PNP型,每種類型有集電極開路輸出和集電帶上拉或下拉電阻輸出,如圖一、圖二所示;
1.開集電極輸出有利于電平轉(zhuǎn)換和匹配,可方便實現(xiàn)“與”邏輯和“或”邏輯關(guān)系;因為內(nèi)部三極管截止時處于高阻狀態(tài),未接入負(fù)載而只接電源進(jìn)行測試時,并不能用萬用表測出其高低電平轉(zhuǎn)換狀態(tài),不要誤判其是壞的。
2.集電極帶上拉或下拉電阻時,接上電源,從輸出端就可方便測出高低電平轉(zhuǎn)換情況,這類開關(guān)一般都是單獨(dú)使用,要注意其電源電壓與PLC輸入口要求電壓相一致。
3.二線制接近開關(guān),需要一定的維持電流和電位差才能工作,不建議直接連接PLC的數(shù)字輸入口,但經(jīng)中間繼電器轉(zhuǎn)換后可以連接PLC數(shù)字輸入口,參見圖六。
二。西門子SMART PLC 的數(shù)字量輸入口,因其光耦輸入單元中的發(fā)光二極管為兩個反并聯(lián)的,既可源型輸入,也可漏型輸入,關(guān)鍵是要構(gòu)成閉合回路。需要注意的是,對西門子PLC而言,源型還是漏型輸入,是相對于PLC輸入點而言的,電流流出為源型,電流流入為漏型,如圖三、圖四所示;
1.因常開型接近開關(guān),比較符合編程人員的邏輯習(xí)慣,所以與PLC數(shù)字量輸入口相連的多數(shù)是常開型的;
2.現(xiàn)場傳感器遠(yuǎn)離控制柜時,其供電電源易引入干擾而產(chǎn)生誤動作,可以在現(xiàn)場就地供電,并通過先控制繼電器,再用繼電器的無源觸點作PLC輸入;
維修時,如現(xiàn)場沒有對應(yīng)類型的傳感器,也可如此轉(zhuǎn)換,無源接點無極性,源型、漏型輸入均可,如圖五、圖六所示;
3.當(dāng)需要幾個傳感器同時觸發(fā)時才能發(fā)出信號或其中之一接收信號觸發(fā)時就要發(fā)出信號,此時,可把開集電極型傳感器并聯(lián)(“或”邏輯)或串聯(lián)(“與”邏輯),如圖七、圖八所示。需要說明的是,這樣做不僅僅為節(jié)省PLC I/O口,主要起保護(hù)或增強(qiáng)可靠性作用,使人身或設(shè)備得到保護(hù)。由于生產(chǎn)商太多,內(nèi)部電路并不統(tǒng)一,幾個傳感器并聯(lián)或串聯(lián)使用時,務(wù)必先做一下試驗,驗證一下是否可行和動作的可靠性。
三。光電開關(guān)與接近開關(guān)類似,不再詳述,下面介紹一下增量式光電編碼器。
1.光電編碼器的信號輸出有集電極開路輸出、總線驅(qū)動輸出(差分輸出)、推挽輸出及電壓輸出。因集電極開路輸出,易于電平匹配,外引線少,比較適合與PLC配合使用;
2.光電編碼器是精密光電器件,內(nèi)部的光學(xué)棱鏡、光敏元件等都脆弱易損,使用時千萬不要受到撞擊;
3.與PLC連接使用的是高速數(shù)字輸入口,要根據(jù)編碼器分辨率和轉(zhuǎn)速,在軟件中配置合適的輸入點濾波時間,可直接選0.2 uS進(jìn)行測試,選的時間長,可能會丟脈沖;
4.使用前需查閱廠商手冊,下面以PNP增量型編碼器與SMART PLC的連接為例,圖示一下連接方法,參見圖九。
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