本文再次重新梳理:
兩線式/三線式傳感器的原理及接線、PLC的輸入和輸出接線,深入其內部原理,按照自己熟悉的方式去理解該知識
在此之前,需要先統一幾個基礎知識點:
- 在看任何電路的時候,需要有高低電壓差,需要是閉合回路,此時我們就觀察電流的流向和某個點位的電平高低
- 二極管是單相導通性,三極管類似于水龍頭的開關,給信號到基極后三極管打開,電流通過
一、傳感器的原理及接線
1.直流兩線式傳感器接線
外部負載可以認為是中間繼電器的線圈,直流24V供電,經過負載從褐色引腳流入
當接近開關靠近金屬時,主回路控制基極導通,電流可以順利的流過三極管,流向藍色引腳
最終回到0V形成回路,這樣兩線式的傳感器就可以正常工作了!
2.三線式傳感器接線(NPN型)
這個內部電路圖相當抽象,我們還是按照上面的方法梳理一下電流和電位:
可以看到褐色線接24V,藍色線接0V,負載接在褐色和黑色之間
當接近開關靠近金屬時,三極管基極導通,此時黑色端口和藍色端口等效為一根導線,均為低電位;而褐色端口為高電位,此時負載得電。
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黑色端口為低電平,因此我們稱之為低電平輸出,或NPN型傳感器!?
3.三線式傳感器接線(PNP型)
可以看到褐色線接24V,藍色線接0V,負載接在黑色和藍色之間
當接近開關靠近金屬時,三極管基極導通,此時褐色端口和黑色端口等效為一根導線,均為高電位;而藍色端口為高電位,此時負載得電。?
黑色端口為高電平,因此我們稱之為高電平輸出,或PNP型傳感器!
二、PLC輸入端原理及接線
PLC的輸入我們一般不說高電平或低電平,因為怎么接都可以,取決于外部設備的類型
先以禾川PLC的內部電路圖看看,輸入端子內部到底是什么原理?
下圖是禾川PLC本地輸入作為普通輸入內部電路簡圖
內部電路可以看到,光耦隔離里面是一個雙向二極管,也就是說公共端SS既可以外接0V,也可以外接24V,怎么接都行。
因此類比一下,西門子/匯川等這些PLC的輸入端子內部應該也是這樣一個電路原理!
1.NPN型傳感器接入西門子
根據電路可以看到,輸入的公共端1M外接的24V,當傳感器有信號時,I0.2此時與黑色線是一路,也就是低電平0V。
因此這種接法也可成為低電平輸入,或漏型輸入,或NPN型輸入!
2.PNP型傳感器接入西門子
根據電路可以看到,輸入的公共端1M外接的0V,當傳感器有信號時,I0.2此時與黑色線是一路,也就是高電平24V。
因此這種接法也可成為高電平輸入,或源型輸入,或PNP型輸入!
三、PLC輸出端原理及接線
PLC的輸出一般要分情況:
歐系PLC,比如西門子,它的輸出是高電平輸出,抗干擾能力強
日系PLC,比如歐姆龍,它的輸出是低電平輸出,能耗低
我們還是以國產品牌禾川PLC的輸出電路圖為例,看看內部構造
下圖是禾川PLC本地輸出作為普通輸出內部電路簡圖
可以看到,內部其實是兩個三極管,是有方向的。輸出端Q點外接負載,負載連接24V,公共端COM接0V,電流從上流入從公共端流出,這個流向不能反,否則會燒壞三極管。
因此這種接法,Q點為低電平,我們叫做低電平有效,或NPN型輸出,或漏型輸出!
而西門子的輸出是高電平輸出,PNP型,我們看看它的電路圖:
四、實際案例
總結一下:
以上便是傳感器的接線和PLC輸入輸出接線的原理,每個人可能理解的方式不同,我的這種僅供參考,但我個人認為還是比較容易理解的。
而且在接線的時候,會比較清晰,不容易接錯!下面我們看一道實際的練習題
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