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核心提示:工業(yè)控制中PLC與傳感器應(yīng)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(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)解決方法可靠、簡單、實(shí)用。6 o! A: y, V/ m3 }5 C+ n6 V' i
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. S/ w( W: b: V5 x* m 第42屆世界技能大賽機(jī)電一體化項(xiàng)目選拔賽比賽設(shè)備是FESTO公司的MPS。比賽規(guī)定各參賽隊(duì)自帶PLC設(shè)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(xué)校教學(xué)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(jīng)過筆者分析總結(jié),一般可以采用以下幾種方法解決。" }$ l! d' U! W6 l: d3 H
一、加中間繼電器轉(zhuǎn)換
5 o* x: g" g; z( x/ | 如圖1所示,PNP型傳感器控制中間繼電器K,當(dāng)傳感器檢測到目標(biāo)發(fā)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(zhuǎn)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(diǎn)是所需信號有多路,則中間繼電器數(shù)量較多,設(shè)計(jì)的接口板體積較大,接線較復(fù)雜,同時由于PLC自帶的24V電源不能驅(qū)動多路中間繼電器,需另外配備外部電源。- M; W8 p$ ]$ p5 L* Y
二、加下拉電阻
4 O1 |/ V/ c7 c- Q 當(dāng)PNP型傳感器與漏型輸入PLC直接相連時,由于傳感器內(nèi)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(qū)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(yīng)注意,此時的PLC內(nèi)部輸入信號與傳感器發(fā)信狀態(tài)相反,即傳感器發(fā)信時,“下拉電阻”上端為24V,光電耦合器件無電流,內(nèi)部信號為“0”;未發(fā)信時,PLC內(nèi)部+24V與0V之間,通過光電耦合器件、限流電阻、“下拉電阻”經(jīng)公共端COM構(gòu)成電流回路,輸入為“1”。此種轉(zhuǎn)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。* {# a& v( L( V4 a
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下拉電阻的阻值主要決定于PLC輸入光電耦合器件的驅(qū)動電流、PLC內(nèi)部輸入電路的限流電阻阻值。通常情況下,其值為1.5~2kΩ,計(jì)算公式如下:
7 j+ }2 Q( ~6 Q, e" @1 H R≤(U-1.5)/I-r
+ J& H6 E b! w3 A( ` 式中:1 S4 B1 p6 f+ I/ s3 b6 P
R——下拉電阻(kΩ);
( t! o3 X) b M4 c9 {. L; a( \, z U——輸入電源電壓(V);
' e( d% B9 r' N& p& y E7 U; ~+ ` I——最小輸入驅(qū)動電流(mA),取4.5mA;$ x7 {! \2 C8 n
r——PLC內(nèi)部輸入限流電阻(kΩ)。; D: q2 \/ X; v
公式中取發(fā)光二極管的導(dǎo)通電壓降為1.5V。1 e2 g! \0 o5 K( G" ^$ j
二、懸空PLC公共端COM端直連PNP傳感器進(jìn)行轉(zhuǎn)換
9 K7 j! Q/ u$ m* _8 e 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(nèi)部輸入是雙向的光電隔離電路,故當(dāng)傳感器有信號時,PLC輸入驅(qū)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(gòu)成電流回路。此種接法,無需外部任何器件,接法簡單,經(jīng)實(shí)踐后證明工作可靠,具有很強(qiáng)的實(shí)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。
; ^5 y3 P$ D4 ` 三、選擇具有S/S端子的PLC4 E& n" J- F( [9 Q* ]
現(xiàn)在新型的PLC已經(jīng)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(nèi)部電源是非固定相連的,根據(jù)需要才與內(nèi)部電源或外部電源的正極或者負(fù)極相連。作為源型輸入時,S/S端子接 PLC內(nèi)部電源的負(fù)極;作為漏型輸入時,S/S端子接PLC內(nèi)部電源的正極。這樣,可以根據(jù)現(xiàn)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。 |
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