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传感器与PLC的连接及应用

kxfwhnld  发表于 2024/2/6 23:51:04      857 查看 3 回复  [上一主题]  [下一主题]

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  PLC的输入/输出接口并不复杂,我们知道PLC为了提高抗干扰能力,输入/输出接口都采用光电耦合器来隔离输入/输出信号与内部处理电路的传输。因此,输入/输出端的信号只是驱动光电耦合器的内部LED导通,被光电耦合器的光电管接收,即可使外部输入/输出信号可靠传输。下面就从PLC的输入/输出接口电路,谈一下PLC与传感器的连接及应用。

  一、输入/输出接口电路

  1.输入接口电路

  输入接口是连接PLC与其他外设之间的桥梁。生产设备的控制信号通过输入接口传送给CPU。

  开关量输入接口用于连接按钮、选择开关、行程开关、接近开关和各类传感器传来的信号,PLC输入电路中有光电耦合器隔离,并设有RC滤波器,用以消除输入触点的抖动和外部噪声干扰。当输入开关闭合时,一次电路中流过电流,输入指示灯亮,光电耦合器被激励,三极管从截止状态变为饱和导通状态,这是一个数据输入过程。在一般整体式PLC中,直流输入接口都使用PLC本机的直流电源供电,不再需要外接电源。

  2.开关量输入接口信号的主要功能

  (1)计量控制:产品或零件的自动计量;检测计量器、仪表的指针范围而控制数或流量;检测浮标控制测面高度,流量;检测不锈钢桶中的铁浮标;仪表量程上限或下限的控制;流量控制,水平面控制。

  (2)尺寸控制:金属板冲剪的尺寸控制装置;自动选择、鉴别金属件长度;检测自动装卸时堆物高度;检测物品的长、宽、高和体积。

  (3)计数及控制:检测生产线上流过的产品数;高速旋转轴或盘的转数计量;零部件计数。

  (4)检测异常:检测瓶盖有无;产品合格与不合格判断;检测包装盒内的金属制品缺乏与否;区分金属与非金属零件;产品有无标牌检测;起重机危险区报警;安全扶梯自动启停。

  (5)检测物体存在有否:检测生产包装线上有无产品包装箱;检测有无产品零件。

  (6)转速与速度控制:控制传送带的速度;控制旋转机械的转速;与各种脉冲发生器一起控制转速和转数。

  (7)检验距离:检测电梯、升降设备的停止、起动、通过位置;检测车辆的位置,防止两物体相撞检测;检测工作机械的设定位置,移动机器或部件的极限位置;检测回转体的停止位置,阀门的开或关位置;检测气缸或液压缸内的活塞移动位置。

  3.输出接口电路及功能

  输出接口用于连接继电器、接触器、电磁阀线圈,是PLC的主要输出口,是连接PLC与外部执行元件的桥梁。PLC有三种输出方式:继电器输出、晶体管输出、晶闸管输出。其中继电器输出型为有触点的输出方式,可用于直流或低频交流负载;晶体管输出型和晶闸管输出型都是无触点输出方式,前者适用于高速、小功率直流负载,后者适用于高速、大功率交流负载。

  二、输入/输出接口器件的接线

  1.输入接口器件的接线

  PLC的输入接口连接输入信号,器件主要有开关、按钮及各种传感器。在接入PLC时,每个触点的两个接头分别连接一个输入点及输入公共端。PLC的开关量输入接线点都是螺钉接入方式,每一位信号占用一个螺钉。输入公共端在某些PLC中是分组隔离的,例如在FX2N机型是连通的。对于一些无源器件,PLC内部电源能为每个输入点大约提供7mA作电流,这也就限制了线路的长度。PLC与三线传感器之间的连接,三线传感器由PLC的+24端子供电,也可以由外部电源供电;PLC与两线传感器之间的连接,两线传感器由PLC的内部供电。当采用接近开关、光电开关等两线式传感器时,由于传感器的漏电流较大,可能出现错误的输入信号而导致PLC的误动作,此时可在PLC输入端并联旁路电阻。

  2.输出接口器件的接线

  PLC的输出接口上连接的器件主要是继电器、接触器、电磁阀的线圈、指示灯、蜂鸣器等。这些器件均采用PLC机外的专用电源供电,PLC内部不过是提供一组开关接点。接入时线圈的一端接输出点螺钉,一端经电源接输出公共端。由于输出端口连接线圈种类多,所需的电源种类及电压不同,输出端口公共端常分为许多组,一般4点为一组,而且组间是隔离的。PLC输出端口的电流定额一般为2A,大电流的执行器件需配装中间继电器。

  3.输出接口器件接线的注意事项

  PLC与输出设备连接时,不同组(不同公共端)的输出点,其对应输出设备(负载)的电压类型、等级可以不同,但同组(相同公共端)的输出点,其电压类型和等级应该相同。要根据输出设备电压的类型和等级来决定是否分组连接。

  PLC的输出端经常连接的是感性输出设备(感性负载),为了抑制感性电路断开时产生的电压使PLC内部输出元件造成损坏。因此当PLC与感性输出设备连接时,如果是直流感性负载,应在其两端并联续流二极管;如果是交流感性负载,应在其两端并联阻容吸收电路。

  三、结束语

  目前PLC数字量输入端口一般分单端共点与双端输入,单端共点(COM)的接口有光电耦合器正极共点与负极共点之分,由于这些区别,在选配外部传感器时接法上需要一定的区分与了解,只有这样才能正确使用PLC与传感器。PLC输入接口电路形式和外接元件(传感器)输出信号形式的多样性,因此在PLC输入模块接线前必要了解PLC输入电路形式和传感器输出信号的形式,才能确保PLC输入模块接线正确无误,在实际应用中才能游刃有余,为后期的编程工作和系统稳定奠定基础。



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  • JLSXY3000

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    JLSXY3000   发表于 2024/2/6 23:52:24

    在选配外部传感器时接法上需要一定的区分与了解,只有这样才能正确使用PLC与传感器。

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    引用 JLSXY3000 2024/2/6 23:52:24 发表于2楼的内容

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    JLVd1Qgz   发表于 2024/2/6 23:53:15

    在PLC输入模块接线前必要了解PLC输入电路形式和传感器输出信号的形式,才能确保PLC输入模块接线正确无误

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    引用 JLVd1Qgz 2024/2/6 23:53:15 发表于3楼的内容

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    lxq   发表于 2024/2/6 23:54:14

    当采用接近开关、光电开关等两线式传感器时,由于传感器的漏电流较大,可能出现错误的输入信号而导致PLC的误动作,此时可在PLC输入端并联旁路电阻。

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    引用 lxq 2024/2/6 23:54:14 发表于4楼的内容

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