PLC接線與NPN、PNP接近開關的電路控制圖詳解

2021-01-15 傳動網

PLC表示可編程序控制器，PLC是計算機的一種，適用於工業自動控制領域，具有邏輯運算、順序控制等功能，生產PLC的主要公司有西門子、施耐德、Rockwell，plc的組成部分包括CPU、運行內存、輸入輸出單元、電源等。為此，小編轉發工控論壇發布的《PLC接線與NPN、PNP接近開關的電路控制圖詳解》，僅供讀者參考。


PLC控制系統中，雖然接線工作佔的比例較小，但它是編程設計的基礎，只有接線正確後，才能順利的進行編程工作。而要確保接線的正確性，就必須對PLC內部的輸入輸出電路有一個清晰的定位。


圖2直流輸入電路

如上圖所示，為直流輸入電路的一種形式（只畫出一路輸入電路）。當外部線路的開關閉合時，PLC內部光耦的發光二極體點亮，光敏三極體飽和導通，該導通信號再傳送給處理器，從而CPU認為該路有信號輸入：外界開關斷開時，光耦中發光二極體熄滅，光敏三極體截止，CPU認為該路沒有信號。

如上圖所示，可以看出交流輸入電路與直流輸入電路的區別：主要增加了一個整流的環節。交流輸入的輸入電壓一般為AC120V或230V，交流電經過電阻R的限流和電容C的隔離，再經過橋式整流為直流電，其後工作原理和直流輸入電路一樣。

從以上看出，由於甲流輸入電路中增加了限流、隔離和整流三個環節。因此，輸入信號的延遲時間要比直流輸入電路的要長，這是其不足之處。但由於其輸入端是高壓電，因此輸入信號的可靠性要比直流輸入電路要高。

圖4漏型輸入電路

如上圖所示，此時電流從PLC公共端（COM端或M端）流進，從而輸入端流出，即PLC公共端外接DC電源的正極。

圖5共陽極電路

如上圖所示，此圖只是畫出了一路的情形，如果輸入有多路，所有輸入的二極體陽極相連，就構成了共陽極電路。

三菱A系列PLC的AX40/41/42/50/60及Q系列的QX40/41/42等輸入模塊均屬於漏型輸入模塊。

如圖3所示的電路也是源型輸入電路的形式，此時，電流的流向正好和漏型的電路相反。原型輸入電路的電路是從PLC的輸入端流進，而從公共端流出，即公共端接外接電源的負極。

如果所有輸入迴路的二極體的陰極相連，就構成了供陰極電路，如下圖所示：

圖6共陰極電路

三菱A系列PLC的AX80/81/82及Q系列的QX80/81的輸入模塊均屬於此類輸入電路。

03 混合型輸入電路

因為此類型的PLC公共埠既可以接外接電源的正極也可以接負極，同時具有源輸入電路和漏輸入電路的特點，所以我們可以姑且把這種輸入電路成為混合型輸入電路，如下圖所示：

圖7混合型電路

作為源輸入時，公共端接電源的負極；作為漏輸入時，公共端接電源的正極。這樣可以根據現場的需要來接線，帶來了極大的靈活。

三菱A系列PLC的AX50-S1/60-S1/70/71/81-S1及Q系列的QX70/71/72。

這裡需要注意的是，三菱和SIEMENS關於「源輸入」和「漏輸入」電路的劃分正好相反，以上是按三菱的劃分方法來介紹的。

04 外接開關量信號和PLC輸入電路的連接

PLC外接的輸入信號，除了像按鈕一些幹節點信號外，現在一些傳感器還提供NPN和PNP集電極開路輸出信號。幹節點和PLC輸入模塊的連接比較簡單。而對於不同的PLC輸入電路，到底是使用NPN輸入和PNP輸入有時感到無所下手。

下面主要介紹一下這兩種輸入和PLC輸入電路的連接。如下圖所示，分別是NPN和PNP輸出電路的一種形式：

圖8NPN集電極開路輸出  圖9PNP集電極開路輸出

可以看出，NPN集電極開路輸出電路的輸出OUT端通過開關管和OV連接，當傳感器動作時，開關管飽和導通，OUT端和OV相同，輸出OV低電平信號；PNP集電極開路輸出電路的輸出OUT端通過開關管和+V高電平信號。

05 NPN和PNP輸出電路和PLC輸入模塊的連接  NPN集電極開路輸出

由以上分析可知，NPN集電極開路輸出為OV，當輸出OUT端和PLC輸入相連時，電流從PLC的輸入端流出，從PLC的公共端流入，此即為PLC的漏型電路的形式，即：NPN集電極開路輸出只能接漏型或混合式輸入電路形式的PLC，連接圖如下圖所示：

圖10 NPN集電極開路輸出和PLC的連接

06 PNP集電極開路輸出

為+V高電平，當輸出OUT端和PLC輸入相連時，電流從PLC的輸入端流入，從PLC的公共端流出，此即為PLC的漏型電路的形式，即：PNP集電極開路輸出只能接源型或混合式輸入電路形式的PLC，連接圖如下圖所示：

正是因為PLC輸入模塊電路形式和外接傳感器輸出信號是多樣性，我們在PLC輸入模塊接線前才要充分了解PLC輸入電路的類型和傳感器輸出信號的形式，只有這樣，才能確保PLC輸入模塊接線正確，為後面的PLC編程和調試工作做準備。

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