Bir PLC'ye bir yakınlık sensörü bağlamak, ilk bakışta göz korkutucu bir iş olabilir. Birincisi, sensörleri bağlamak için evrensel bir yol yoktur. İşlem , yapılandırmada kullanılan sensöre ve giriş modülüne bağlı olarak değişir .

Temeller

İlk adım, PLC ağlarının nasıl kurulduğunu anlamaktır . Bir ağın dört ana bileşeni aşağıdakileri içerir:

1. Güç kaynağı
   • Güç kaynağı CPU, I/O modüllerine ve sinyal cihazlarına güç sağlar.
2. CPU (bazen işlemci veya denetleyici olarak adlandırılır)
   • Bir CPU (merkezi işlem birimi) esasen operasyonun beynidir.
   • CPU, I/O sisteminden veri alır ve programcının belirttiğine göre işler.
3. I/O sistemi
   • I/O modülleri (bazen I/O kartları olarak adlandırılır) giriş sinyallerini kabul edebilir, çıkış sinyallerini iletebilir veya her ikisini birden yapabilir
   • Giriş modülleri dijital veya analog sinyalleri kabul edebilir
4. Sinyal cihazları
   • Sinyal cihazları basma düğmeler, sensörler veya anahtarlar olabilir. Bu durumda, sensörler hakkında konuşacağız .

Sensörler I / O modüllerine ve I / O modülleri CPU'ya geri bağlanır. Çalışmasını anlamak için bir giriş modülünün bağlantı şemasını okumak önemlidir. Modülün çalışma voltajı, giriş tipi ve terminal düzeni ağı bağlamak için kullanılan parametrelerden birkaçıdır. Gibi terimler yük, batma, kaynak, pozitif veya PNP NPN, 2-, 3-, ortak ve 4-telli bu tartışma boyunca kullanılacaktır.

Giriş / Çıkış Tipi

Bir kaynak (PNP) sensörü çalıştırmak gerekir batan bir süre, giriş kartı batan (NPN) sensörü çalıştırmak gerekir kaynak giriş kartı. Bu doğrudur çünkü ağ basit bir devre olarak modellenebilir ve devreyi tamamlamak için akımın tam bir döngü içinde akması gerekir. Bazı modüller hem PNP'yi hem de NPN girişlerini kabul edebilir ve modülün bağlantı şemasında belirtilmiştir.

Gerilim polaritesi (+/-)

Terimi, ortak bir PNP ya da NPN konfigürasyonunda bir (+/-) referans polarite belirtir. Bir ortak tel sensör ve bir PLC arasında yapılan uç bağlantı sayısını azaltmak için kullanılır. Bu kablo, G / Ç modülünün kablo şemasında belirtilmiştir. PNP sensörü çıkışları anahtarı (+) pozitif olarak değiştirir. Bu, birden fazla sensörün bir giriş kartına tüm sensör negatif telleri ile ortak bir (-) kabloya bağlanabileceği anlamına gelir . NPN sensör çıkışları, negatif (-) şekilde değişir. Bu, tüm sensör pozitif kablolarını bir ortak (+) kabloya bağlayan çoklu sensörlerin bir giriş kartına bağlanabileceği anlamına gelir .

Kablolu Bağlantılar

Giriş kartları 2-, 3- veya 4 telli sensörler arasındaki farkı bilmez, ancak 2 telli sensörler için giriş kartlarının, sensörün voltaj düşüşünü ve durum dışı akım seviyesini (veri sayfalarında belirtildiği şekilde) kabul edecek şekilde derecelendirilmesi gerekir. 3 ve 4 telli özel çıkış tellerine sahiptir. Bu çıkış kabloları doğrudan bir modül girişine iletilir. Normalde açık veya normalde kapalı sensör mantığı, bir sensör ve bir PLC arasındaki fiziksel bağlantıları etkilemez.

İç Yükler

Kaynak kartlarında V + ve girişleri arasında bağlanmış dahili bir direnç yükü vardır. Batan kartların girişleri ve V- (ayrıca toprak veya 0 VDC olarak da adlandırılır) arasına bağlanmış dahili bir direnç yükü vardır . Bu neden doğru? Bir PNP (kaynak) sensörü (+) konumuna geçer, oysa batan kartın zaten DC topraklamasına bağlantısı vardır. Bir NPN (batan) algılayıcı (-) konumuna geçer, kaynak kartın zaten V + ile bağlantısı vardır.

Sistem düzeni

Sensör veri sayfaları aşağıdakileri gösterir:

• Çıkış tipi
  • PNP veya NPN
• Çıkış sinyali
  • Dijital veya analog; eğer analog ise analog voltaj mı, analog akım sinyali mi?
  • Dijital sensör çıkışı, dijital giriş kartına girmeli ve analog sensör çıkışı, analog giriş kartına girmelidir.
• Bağlantı türü
  • 2-, 3- veya 4 telli

Giriş kartının veri sayfası aşağıdakileri gösterir:

• Batan veya kaynak
  • Bazı kartlar hem PNP hem de NPN girişlerini kabul edebilir
• G / Ç bağlantısı
  • Bazı kartların yalnızca giriş terminalleri, bazılarının yalnızca çıkış terminalleri ve bazılarının her ikisi de
  • Kaynak kartları genellikle sadece ortak ve giriş terminallerine sahipken, batarya kartları genellikle V + ve giriş kartları batar ve kaynak yapabilen ortak, giriş ve V + terminallerine sahip olabilir.
• Güç operasyonu
  • AC, DC

PNP ve NPN: Bu Neden Önemli?

Bir PNP konfigürasyonunda, sensör çıkışı dahili olarak pozitif voltaj polaritesine bağlanır. Tam bir devre yapmak için, yük (PLC girişi) harici (negatif) bir voltaj polaritesine harici olarak bağlanmalıdır. Bir NPN yapılandırmasında, sensör çıkışı dahili olarak negatif voltaj polaritesine bağlanır. Tam bir devre yapmak için, yük harici olarak pozitif (ortak) bir voltaj polaritesine bağlanmalıdır:

Sensöre ve Giriş Modülüne Güç Verme

Sensörün bir güç kaynağına nasıl bağlandığı sensörün PNP veya NPN çıkış tipine sahip olmasına bağlıdır. Bir PNP sensör tipik olarak şu şekilde ifade edilir kaynak düşünülebilir sensör anlamına sensör olarak kaynak (veya vermek) sinyali giriş gücü için I / O kartından. Bir NPN sensör tipik olarak şu şekilde ifade edilir batan sensör olarak düşünülebilir anlamına gelir sensörü, batan sinyal giriş gücü (veya alma) gelen I / O kartından.

Hangi tel nereye gidiyor?

Bir kaynak (PNP) sensörünün bir batarya modülüne güç ve sinyal gönderdiğini, bir batarya (NPN) sensörünün bir kaynak modülünden güç ve sinyal aldığını hatırlayın. PNP sensörleri (+), NPN sensörleri (-) geçer. Batan giriş kartlarında, girişleri ile bir DC topraklama terminali arasında dahili olarak bağlı bir yük vardır. Devreyi tamamlamak için, PNP sensörü (+) konumuna geçer. Kaynak giriş kartları, girişleri ve bir + VDC terminali arasında dahili olarak bağlanmış bir yüke sahiptir. Devreyi tamamlamak için NPN sensörü (-) konumuna geçer.

Hepsini Bir Arada Çekmek

• 1. Adım: Ağ Parametrelerini Tanımlayın
  • Çıkış tipi
  • Çıkış sinyali
  • Bağlantı türü
  • Batan / kaynak
  • G / Ç bağlantısı
  • Güç operasyonu

• Adım 2: Sensör çıkışlarını PLC Girişlerine Bağlayın
  • 2 kablolu konfigürasyonlar
    • PNP sensörü (harici olarak negatif terminale bağlı yük)
      • Sensör (-) kablosu doğrudan PLC girişine iletilir
    • NPN sensörü (harici olarak pozitif terminale bağlı yük)
      • Sensör (+) kablosu doğrudan PLC girişine iletilir
    • 3 kablolu konfigürasyonlar
      • PNP sensörü
        • Sensör çıkış kablosu doğrudan PLC girişine çalıştırılır
      • NPN sensörü
        • Sensör çıkış kablosu doğrudan PLC girişine çalıştırılır
      • 4 kablolu konfigürasyonlar
        • PNP sensörü
          • Sensör çıkış telleri, PLC girişlerini ayırmak için çalıştırılır
        • NPN sensörü
          • Sensör çıkış telleri, PLC girişlerini ayırmak için çalıştırılır

• Adım 3: Sensörü ve Giriş Modülünü Güce Bağlayın
  • 2 kablolu konfigürasyonlar
    • PNP sensörü
      • Sensör (-) kablosu doğrudan PLC girişine iletilir
      • Sensör (+) kablosu + VDC'ye çalıştırıldı
    • NPN sensörü
      • Sensör (+) kablosu doğrudan PLC girişine iletilir
      • Sensör (-) kablosu güç kaynağında 0 VDC'ye (negatif terminal) bağlanır
    • 3 kablolu konfigürasyonlar
      • PNP sensörü
        • Sensör (+) kablosu + VDC güç kaynağına çalıştırılır
        • Sensör (-) kablosu giriş kartında ortak (0 VDC) çalışıyor
      • NPN sensörü
        • Sensör (+) kablosu giriş kartında + VDC'ye çalıştırılır
        • Sensör (-) kablosu ortak (0 VDC) güç kaynağına çalışır

Uygulamada: Kısa Bir Bakış

Bu örnekte bir Allen-Bradley ControlLogix 1756-IB16D Giriş Modülü kullanılmıştır. Rockwell Automation web sitesinde bulunan katalogdan , bunun bir Dijital Batan Giriş modülü olduğu görülebilir . Giriş cihazları (sensörler, anahtarlar, düğmeler) sağa, cihazlar ve güç kaynağı için ortak (topraklama) kablolar soldan bağlanır. Güç kaynağı, diyagramın altında gösterilmiştir.

Sensör bu modüle nasıl bağlanır?

Devrenin akım akışı açısından düşünülmesi, yukarıdaki şemadaki kırmızı oklar, akımın pozitif terminaldeki ve sensöre gelen güç kaynağından aktığını göstermek için akım akışının yönünü gösterir. PNP sensörü bir hedef tespit ettiğinde, pozitif olacak ve çıkış kablosundan giriş kartına bir sinyal göndermek için devreyi kapatacaktır. Giriş kartı batıyor , yani iç yükü giriş terminalleri ile şasi arasına bağlı. Güç kaynağının negatif terminaline ortak (-) bir kutup teli bağlayarak devreyi tamamlaması gerekir . Bu örnekte bir Allen-Bradley ControlLogix 1746-IV16 Giriş Modülü kullanılmıştır. Rockwell Automation'ın web sitesinde bulunan katalogdan, bunun bir Dijital Kaynak Giriş modülü olduğu görülebilir . Bu modüle yalnızca batan (PNP) sensörler bağlanabilir. Bu devre nasıl çalışır? Akım, güç kaynağının pozitif terminalinden giriş modülüne akar. Bu durumda, giriş modülü olan kaynak güç için sensör. Akım giriş modülünden V + terminalinden (giriş kartının iç yükünün V + ile giriş terminalleri arasında bağlandığı) sensöre güç sağlar. (-) NPN sensor sviçler ve lavabolar geri güç kaynağına güç devresini tamamlamak için.

Terminolojinin Önemi

Endüstride, çoğu PLC üreticisi PLC Ağlarını akım açısından modellemez. Bu tartışmanın basitliği için, kurulum PNP ve NPN tipi devreleri ayırt etmeye yardımcı olmak için akım akışlı bir devre olarak modellenmiştir. 2 telli DC PNP, 2 telli DC NPN, 3 telli DC PNP ve 3 telli DC NPN kasaları bu tartışmada ele alınmıştır. 4 kablolu DC sensörünün bağlanması, 3 kablolu sensörle aynıdır, ancak her çıkış kablosu giriş kartındaki farklı bir girişe bağlanır. Bu tartışmada kullanılan örnekler, modern endüstride yaygın kurulumlardır, ancak uygulamaya bağlı olarak değişir.