核心提示:工业控制中PLC与传感器应用非常广泛,本文针对PNP型传感器与三菱FX2N型PLC信号不匹配的问题,提出了解决的方法,经实验证实解决方法可靠、简单、实用。7 R* Q" }- d( o1 g( m) t% }9 ^
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第42届世界技能大赛机电一体化项目选拔赛比赛设备是FESTO公司的MPS。比赛规定各参赛队自带PLC设备。由于FESTO公司的MPS采用PNP型传感器,与其配套的PLC必须是源型输入的,笔者所在学校教学所用PLC皆为三菱FX2N型的PLC,其输入接口为漏型。那么,如何将PNP型传感器与漏型输入的FX2N型PLC相匹配呢?经过笔者分析总结,一般可以采用以下几种方法解决。
. m: u) C& c' b: j- C 一、加中间继电器转换& v+ @" ^+ d( v( B
如图1所示,PNP型传感器控制中间继电器K,当传感器检测到目标发信时,中间继电器线圈得电,其触头闭合,接通PLC的输入端。此种转换方法,对于编程没有任何影响,中间继电器线圈电压类型选择与传感器相匹配即可。缺点是所需信号有多路,则中间继电器数量较多,设计的接口板体积较大,接线较复杂,同时由于PLC自带的24V电源不能驱动多路中间继电器,需另外配备外部电源。6 P0 A$ \, V: ?! U7 ^, L
二、加下拉电阻: |0 `; i$ q/ n
当PNP型传感器与漏型输入PLC直接相连时,由于传感器内部输出端与0V间的电阻很大,无法提供电耦合器件所需要的驱动电流,因此需要增加“下拉电阻”,如图2所示。增加下拉电阻后应注意,此时的PLC内部输入信号与传感器发信状态相反,即传感器发信时,“下拉电阻”上端为24V,光电耦合器件无电流,内部信号为“0”;未发信时,PLC内部+24V与0V之间,通过光电耦合器件、限流电阻、“下拉电阻”经公共端COM构成电流回路,输入为“1”。此种转换方法,只采用1只“下拉电阻”,成本较低,接线较简单,无需外部电源。. I+ v+ Z, ` [% X
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) G4 s3 c3 H" J$ ~, b ` 下拉电阻的阻值主要决定于PLC输入光电耦合器件的驱动电流、PLC内部输入电路的限流电阻阻值。通常情况下,其值为1.5~2kΩ,计算公式如下:
- g) K- v/ C6 F$ N3 M# Y7 J R≤(U-1.5)/I-r8 m a8 e- c" y, u, ?
式中:' I- X& T# j$ e$ Z+ u
R——下拉电阻(kΩ);
0 z! @4 W' n" T, o U——输入电源电压(V);4 H. f! m; s' f! l/ a
I——最小输入驱动电流(mA),取4.5mA;6 n1 K& u6 j/ B: q
r——PLC内部输入限流电阻(kΩ)。
0 d. w# C, V' c7 O 公式中取发光二极管的导通电压降为1.5V。
9 g9 _, E- f' o3 y 二、悬空PLC公共端COM端直连PNP传感器进行转换4 N8 Y' F/ y0 K" q! R6 g5 g
如图3所示,把外接电源的0V接PLC+24V端,COM端悬空,用外部电源与PLC输入电路形成一个回路,由于PLC内部输入是双向的光电隔离电路,故当传感器有信号时,PLC输入驱动信号从外部电源+24V端、传感器、限流电阻、光电耦合器件、PLC+24V端、外部电源0V端构成电流回路。此种接法,无需外部任何器件,接法简单,经实践后证明工作可靠,具有很强的实用性。需要注意的是,PLC的COM一定要悬空,不能与任何端子相连接。' T& G. N9 P( y- m
三、选择具有S/S端子的PLC% K8 z1 b' O' P" [
现在新型的PLC已经具有混合型输入电路的S/S端子,如三菱的FX3U型PLC。S/S端子与内部电源是非固定相连的,根据需要才与内部电源或外部电源的正极或者负极相连。作为源型输入时,S/S端子接 PLC内部电源的负极;作为漏型输入时,S/S端子接PLC内部电源的正极。这样,可以根据现场的需要来接线,给接线工作带来极大的方便,从而解决两个系列的兼容问题。 |