plc输入回路原理

核心提示输入回路接线输入电路是PLC接收信号的端口(对模拟量来说一般为0-40MA直流电流或0-10V直流电压信号),输入接线是指外部输入器件(任何无源的触点和集电极开路的NPN三极管)接通输入回路闭合,同时输入指示的发光二极管亮。常用外部输入器件

输入回路接线

输入电路是PLC接收信号的端口(对模拟量来说一般为0-40MA直流电流或0-10V直流电压信号),输入接线是指外部输入器件(任何无源的触点和集电极开路的NPN三极管)接通输入回路闭合,同时输入指示的发光二极管亮。常用外部输入器件有按钮,接近开关,转换开关,拨码器,各种感应器等,是对系统发出各种控制信号的主令电器。

(一)PLC输入模块与主令电器电器类设备的连接

图中松下PLC为直流汇点式输入,即所以输入点共用一个公共端COM,同时COM端内带有DC24V电源,在编写程序时注意外部设备使用的是常闭还是常开触点

输入端的电气原理图中停止按钮SB0用常闭触点,串在控制线中,用于停机控制。启动按钮SB1用常开触点。在设计的两个梯形图完成的控制功能相同,但停机信号X0使用的触点类型不同,那么连接在端点的外部停机按钮触点类型也就不同

I/O分配SB0-X0,SB1-X1,输出K0-Y0。当外部使用长闭触点,不操作该按钮,输出Y0正常接通,在PLC控制系统中,外部开关无论是启动还是停止一般都选用常开型。

(二)接近开关与PLC输入模块的连接

在PLC控制系统设计中接线的工作比重叫小,但它是编程设计的基础。要保证接线工作正确性,需PLC的输入输出电路有一个清楚的了解。

1.PLC直流输入电路:分有源型(共阳极)输入电路,漏型(共阴极)输入电路。所以漏型输入电路PLC的COM端是外接直流电源的正极,如西门子S7-400PLC直流输入模块的COM端必须接外部电源的正极。所以西门子PLC输入信号为低压信号,如果外部信号为高压信号应该通过中间继电器转换。

2.PLC交流输入电路电压一般为AC120V或AC230V,经过电阻的限流和电容的隔离在经过整流变成直流三个环节,所以输入信号延迟时间比直流电路长,但是输入端是高电压,输入信号的可靠信高,一般用于环境恶劣,对响应要求不高的场合。

(三)开关量信号与PLC输入模块的连接

对于不同的PLC输入电路应正确选择传感器(NPN或PNP)的输入方式,NPN型传感器动作时,OUT端为0V,(NPN型输出端OUT应和PLC的输入端漏型相连)输出低电平信号。PNP型传感器动作时,OUT端为+V,输出高电平信号。

(四)PLC输入回路接线的优化

1、减少输入点数,分组输入

网孔:将电路画在平面上内部不含有支路的回路,称为网孔。也就是说,网孔内不含有元件。

节点:有两个以上的元件首尾相连的节点。

回路:有支路组成的闭合路径。

节点法是最基本的电路分析法之一,另一个是网孔分析,一般的电路书籍都会讲到(初中电路为什么没讲到我就不知道了)。应该将这是一个最基本方法,不是技巧。

可以很方便地直接求出各元件的端电压,进而就出各支路电流。

节点法,全称节点电压法,此法的应用本身是十分简单的,但要先知道一个定律,就是基尔霍夫电流定律(英文KCL),即对于电路中的任何节点,流入其中的总电流等于流出它的总电流。

至于什么是节点,也很简单,就是两个和两个以上的元件相连接的点(看图,a,b,c,d点)。

有了这些知识,应用节点法就很简单,其步骤如下(看图):

1)找出公共节点,设其电压为0。公共节点的选取一般选连接的元件最多的那个点,初中的话,一般就是电源负极了,如图中的d点。

2)选了公共节点后,就设其他的节点电压依次为v1,v2,v3,...。

3)标出电路中各个元件的电流方向。这个是可以任意去标的,想怎么标就怎么标,但是要注意了,标了之后,如果最后计算的结果是正值,那么实际电流方向就是你标的那个方向;如果是负值,那就是反方向。所以,一般习惯性的是从电源正极往负极方向标箭头(你不这样标,也没关系的,反正要看最后的计算结果)。图中我按习惯标了I1,I2,I3,I4,I5

4)标了电流方向,就用KCL定律了,对每一个节点应用KCL,图中有三个节点a,b,c要用,d点不用,它是公共节点。

对节点a:V1=12V

对节点b:(v1-v2)/2=(v2-v3)/2+v2/2

对节点c:?(v2-v3)/2+(v1-v3)/2=v3/2

三个方程,三个未知数,正好可以解出v1,v2,v3。

解出来之后,你就可以计算各个电流了,这个根据需要了,但你直接得出的是各个节点的电压值。

数学上是很简单的,但要真正理解这种方法,是需要花点心思想一想的。这种方法应付初中的任何电路难题,都搓搓有余了。

PS-关于公共点:公共点设的电压为0,这并不意味着其实际电压为0,只是为了计算方便。聪明的你,也许看出了,解出来的各个点的电压值是相对于公共节点d的差值,是个相对值,这是数学上的处理方法。假如你解出来v2=6V(我没有去解方程,只是假设),而公共节点实际电压为10V,那么b点实际电压就是16V,明白了吧(这种情况是可能的,因为这个电路可能是一个大电路的一部分,而d点可能是大电路中的一个点而已)。这个方法的巧妙之处就是通过设一个公共0电压,简化了计算。

但无论如何,各个元件中的电流是不变的,因为计算电流时,是要用到元件两端的电压差。

注:本回答,参考了其他网友的回答。

 
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