核心提示:工業控制中PLC與傳感器應用非常廣泛,本文針對PNP型傳感器與三菱FX2N型PLC信號不匹配的問題,提出了解決的方法,經實驗證實解決方法可靠、簡單、實用。
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第42屆世界技能大賽機電一體化項目選拔賽比賽設備是FESTO公司的MPS。比賽規定各參賽隊自帶PLC設備。由于FESTO公司的MPS采用PNP型傳感器,與其配套的PLC必須是源型輸入的,筆者所在學校教學所用PLC皆為三菱FX2N型的PLC,其輸入接口為漏型。那么,如何將PNP型傳感器與漏型輸入的FX2N型PLC相匹配呢?經過筆者分析總結,一般可以采用以下幾種方法解決。
5 a9 d( D$ {; Q" M- F$ e1 _ 一、加中間繼電器轉換. z% G! |, C. R5 h/ e; M5 s
如圖1所示,PNP型傳感器控制中間繼電器K,當傳感器檢測到目標發信時,中間繼電器線圈得電,其觸頭閉合,接通PLC的輸入端。此種轉換方法,對于編程沒有任何影響,中間繼電器線圈電壓類型選擇與傳感器相匹配即可。缺點是所需信號有多路,則中間繼電器數量較多,設計的接口板體積較大,接線較復雜,同時由于PLC自帶的24V電源不能驅動多路中間繼電器,需另外配備外部電源。
2 v6 H+ _4 _, d4 \/ C 二、加下拉電阻* o/ x0 s: _6 s% ]2 l9 r7 }
當PNP型傳感器與漏型輸入PLC直接相連時,由于傳感器內部輸出端與0V間的電阻很大,無法提供電耦合器件所需要的驅動電流,因此需要增加“下拉電阻”,如圖2所示。增加下拉電阻后應注意,此時的PLC內部輸入信號與傳感器發信狀態相反,即傳感器發信時,“下拉電阻”上端為24V,光電耦合器件無電流,內部信號為“0”;未發信時,PLC內部+24V與0V之間,通過光電耦合器件、限流電阻、“下拉電阻”經公共端COM構成電流回路,輸入為“1”。此種轉換方法,只采用1只“下拉電阻”,成本較低,接線較簡單,無需外部電源。
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% i% N. V4 } [& p: E 下拉電阻的阻值主要決定于PLC輸入光電耦合器件的驅動電流、PLC內部輸入電路的限流電阻阻值。通常情況下,其值為1.5~2kΩ,計算公式如下:
5 C7 x( B' T% D# f+ m- ~ R≤(U-1.5)/I-r7 s. N0 e* z+ a! ]* l* I$ R
式中:
; I- {2 F+ H, G0 t y( h% m R——下拉電阻(kΩ);( ~1 Y9 V4 I; n* R
U——輸入電源電壓(V);- F; O: A! d* }# s
I——最小輸入驅動電流(mA),取4.5mA;! H% E8 m0 j9 S4 E9 P' O5 y
r——PLC內部輸入限流電阻(kΩ)。. [2 c4 e' W6 z5 [" O
公式中取發光二極管的導通電壓降為1.5V。8 i; m" H6 K: d2 G) V0 [3 G1 g+ Q
二、懸空PLC公共端COM端直連PNP傳感器進行轉換
: o* l0 S. v/ e6 } 如圖3所示,把外接電源的0V接PLC+24V端,COM端懸空,用外部電源與PLC輸入電路形成一個回路,由于PLC內部輸入是雙向的光電隔離電路,故當傳感器有信號時,PLC輸入驅動信號從外部電源+24V端、傳感器、限流電阻、光電耦合器件、PLC+24V端、外部電源0V端構成電流回路。此種接法,無需外部任何器件,接法簡單,經實踐后證明工作可靠,具有很強的實用性。需要注意的是,PLC的COM一定要懸空,不能與任何端子相連接。
; L x3 l$ _% {& p: P2 x# M# \! m 三、選擇具有S/S端子的PLC! D$ Q+ { R, c+ a& O, }
現在新型的PLC已經具有混合型輸入電路的S/S端子,如三菱的FX3U型PLC。S/S端子與內部電源是非固定相連的,根據需要才與內部電源或外部電源的正極或者負極相連。作為源型輸入時,S/S端子接 PLC內部電源的負極;作為漏型輸入時,S/S端子接PLC內部電源的正極。這樣,可以根據現場的需要來接線,給接線工作帶來極大的方便,從而解決兩個系列的兼容問題。 |