2.2 数字量输入的接线
2.2.1 数字量输入电路的原理
常见的PLC数字量输入有直流和交流两大类,其区别是输入电路的工作电源不同,直流输入的电源一般为24V,交流输入的电源一般为230V或110V。M241/251 PLC的数字量输入都是直流的,因此本节仅介绍直流数字量输入的电路原理,如无特别说明,本书中提及的数字量输入均是直流。
按照输入公共端的电流流向不同,PLC数字量输入电路分为源型、漏型和混合型。
1.源型输入
图2-6是源型输入的电路原理图,M代表输入点的公共端,连接外部电源的正极,当数字量输入的开关闭合时,电流从M流入PLC,经过PLC内部电路,再从PLC的输入点流出,构成一个闭合回路,这种电流经公共端流入PLC再经输入点流出的电路定义为源型电路。
图2-6 源型输入电路原理图
2.漏型输入
图2-7是漏型输入的电路原理图。与源型相反,这个电路里输入点公共端M连接的是外部电源的负极,当数字量输入的开关闭合时,电流从开关流入PLC,经过PLC内部电路,再从PLC的M流出,构成一个闭合回路,这种电流经输入点流入PLC再经公共端流出的电路定义为漏型电路。
图2-7 漏型输入电路原理图
3.混合型输入
图2-8是混合型输入的电路原理图。从图上可以看出,这种电路在设计时兼顾了源型和漏型,公共端既可以接外部电源的正极,也可以接外部电源的负极,接正极时是源型,接负极时就是漏型,这样的设计使PLC能够兼容多种输入元件。
应注意:不同品牌对于源型、漏型的定义可能是相反的,本书遵从的是施耐德电气的定义,选用其他品牌时应以其手册或官方规定为准。
以上三个电路原理图的数字量输入都是无源的,只需确定公共端是接外部电源的正极还是负极即可。当数字量输入连接的是接近开关、光电开关等有源输入时,就需要根据PLC输入类型来决定传感器是NPN型还是PNP型。
所谓NPN型传感器是指其内部晶体管是NPN结构的,N代表负极,P代表正极,NPN结构晶体管导通时,电流是从集电极c流向发射极e的,PNP型传感器内部晶体管是PNP结构,晶体管导通时电流从发射极e流向集电极c。集电极c是传感器输出信号OUT,如图2-9所示。
图2-8 混合型输入电路原理图
图2-9 NPN型与PNP型
4.源型输入与NPN型传感器的接线
源型输入PLC应选择NPN型传感器,电路原理如图2-10所示,传感器产生信号时其内部晶体管导通,形成闭合回路,在此回路中,电流流向如图2-10中箭头所示。
图2-10 源型输入接NPN型传感器电路原理图
5.漏型输入与PNP型传感器的接线
漏型输入PLC应选择PNP型传感器,电路原理如图2-11所示,传感器产生信号电流流向如图2-11中箭头所示。
图2-11 漏型输入接PNP型传感器电路原理图
2.2.2 数字量输入的接线图
以TM241C··24·的数字量输入为例,由于对于混合型输入,输入元器件为按钮、开关等无源元器件时,可按照图2-12接线。图中A代表漏型接线,B代表源型接线,额定电流为0.1A的熔断器为可选件。
有源元器件的接线可参照图2-10和图2-11,需要注意的是,如果输入通道组同时接多个传感器,这些传感器必须是同一种类型的,不能将不同类型的传感器接到同一个输入通道组。
图2-12 TM241C··24·数字量输入接线图