我們已經(jīng)知道plc要實現(xiàn)相關的控制功能,就要有相應的輸入輸出部件,同電氣控制回路一樣,如:按鈕、行程開關、接近開關、傳感器及變送器、電磁線圈、接觸器、繼電器、控制閥等等。這在plc中通常稱為i/o點,它是用端子的形式與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設備進行連接的,plc在使用時只需將現(xiàn)場的各種設備與相應的i/o端相連接,即可投入運行。
omron plc 整體型一體機的數(shù)字量io點一般是以6:4的比例來分配輸入和輸出信號點的,比如20 個io點的plc模塊可以接12個點的輸入信號,還可以接8個點的輸出信號。
plc的數(shù)字量輸入類型一般常見的都是dc型號的,就是直流輸入,當然也有交流輸入。直流輸入一般都是24v,外接的信號一般都為無源的開關量信號。
所謂開關量信號或者是數(shù)字量信號,就是表現(xiàn)出的信號只有兩種狀態(tài),象開關一樣:或者是開或者是關,沒有第三種狀態(tài)。在計算機中表現(xiàn)的是:0或者是1;電氣電路中表現(xiàn)的是:接通或者是切斷,等等。
在plc的上部為輸入端子連接排,左側是plc的輸入電源接點。挨著的是輸入信號的端子。
因為輸入的外接信號通常都是無源的信號,所以在接入plc端子時,要提供電源形成合適的電流回路,在plc上為方便輸入信號的電源供取,提供有24vdc(250ma)直流電源引出端子。如圖上所示。
所有的i/o接口電路均采用光電隔離,使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與plc內部電路之間電氣上隔離。各輸入端均采用r-c濾波器,其濾波時間常數(shù)一般為10~20ms。
在com和信號輸入端子間接入電源(該電源由plc輸出的+24vdc引用),形成輸入回路。plc的一個輸入點單獨對應一個內部電路,如果信號是=1時,也就是當輸入信號(外部開關)閉合,輸入點與輸入公共端com接通有適當電流形成輸入回路時,該輸入標識指示燈會點亮。在plc里這個點的輸入di=1。我們看到plc的輸入端電氣回路已經(jīng)不是簡單的電氣接線形式,通過光電耦合和電容電阻,提高識別輸入信號變化的程度,并隔離外部的可能的干擾。同樣,交流輸入電路也是類似。
值得注意的是,輸入的電源在通常情況下,com端可以或正或負,但對于npn或者是pnp這種晶體管輸入的外部信號,就要在接線上給予注意,日式的plc習慣是npn型的信號連接。npn型傳感器要求公共端接24vdc+極;pnp型傳感器則正好相反,要求公共端接24vdc-極。因為plc輸入端子只有一個公共端-com,如果信號中又有pnp型信號或者是npn型信號的話,那么在選型上或者是接線上要做相應的調整。
以下是幾種輸入回路:
無源接點的信號回路,串入的電源可由plc供電端引,公共端可接電源的正極/負極;
需電源的信號,電源(plc供)的正極接com端,負極接信號的低電位端;這種信號可以同npn性質同接。
集電極開路輸出型的信號要引一路電源正極到電路中,以匹配電信號;可以同npn性質同接
可以同npn輸入同接。綜上,在接入信號時,要注意信號的性質。
開關量輸出單元,有三種類型:晶體管輸出,用于響應速度快的直流負載;晶閘管輸出,只能用于交流負載,而繼電器輸出類型,可交流負載,也可直流負載,但是響應速度慢。壽命相比短。
數(shù)字輸出端子排在plc的下方。plc的數(shù)字量輸出端是與設備執(zhí)行元件連接形成回路的。
輸入和輸出回路都經(jīng)過了光電隔離,提高抗擾能力。
這是晶體管輸出電路;當控制程序讓輸出點=1時,信號經(jīng)光電耦合,使t2導通,使外接了電源的負載回路導通。
同樣在其它輸出方式也是類似的。在實際的硬件端口分布中,cp1h plc的輸出com端,并不全是一對一的,有的是幾個輸出口共一個com端,在電氣連接時,要注意控制電源的同一。
cp1h plc已經(jīng)有內置有模擬量的信號采集和模擬量輸出信號的回路。模擬量是連續(xù)的信號,對于模擬輸入的信號,在plc也是以連續(xù)信號接收,接收后被自動的轉變成為數(shù)字量的連續(xù)信號。一般情況下,當模擬量信號按要求進行了電氣連接后,模擬量在plc里是被轉換為連續(xù)的數(shù)字量繼而讀寫或者是處理的。
這是電壓信號的模擬量接口電路,對于有源的電壓輸出信號,在cp1h內置的接線端中,信號正端連到v in端點,而負端連到com端。
那么如果是有源電流信號要連到i in和com端,同時v in和i in端短接。
對于模擬量輸出接口,plc內部都提供電源,同樣的按電流信號和電壓信號的不同端子向負載提供驅動,形成控制回路。