Подключение датчиков к контроллеру

ПЛК, ЧПУ, одноплатные компьютеры и т.д. / Не разобранное - ПЛК, ЧПУ, электронные блоки
Administrator
5 657
1-01-2018, 18:07
0

Подключение датчиков к контроллеру может оказаться совсем нетривиальной и сложной задачей если предварительно не ознакомится с самыми основными схемами и принципами. Контроллер имеет набор различных входов и выходов, соответственно возможны различные варианты коммутации. Особенное внимание стоит уделить тому, что контроллер имеет большой набор конфигурируемых входов и выходов. Рассмотрим принципы подключения датчиков разных типов к входам и выходам контроллеров на примере Unitronics V350-35-TA24.

Следующие настройки можно установить переключением соответствующих джамперов:

Для дискретных входов – сток/исток
Входы 7-10 могут функционировать как дискретные (задействована 1 клемма) или как входы для термопары или датчика PT100 (задействованы по 2 клеммы на 1 вход)
Аналоговые выходы можно сконфигурировать как токовые и по напряжению

Начнем с простого – подключение дискретных датчиков к контроллеру. Контроллер имеет 12 дискретных входов.

Клемма 2 является общей для всех сухих контактов. Для подключения датчиков к контроллеру важно знать, что он вместе с входными клеммами должен образовывать токовую петлю. Нужно соблюдать полярность и правило стока/истока — если за направление движения зарядов в проводнике принять направление от «+» до «-», то контроллер является истоком (source, pnp), если ток затекает сначала в контроллер от источника питания, а потом попадает на датчик. Если наоборот – ток сначала протекает через датчик и потом попадает в контроллер, то, соответственно, контроллер является стоком (sink, npn).

Кроме того, стоит заметить, что контроллер имеет конфигурируемый вход HSC (High Speed Counter – высокоскоростной счетчик) до 30кГц c функцией Reset и без нее.

Он же может быть входом Shaft-Encoder – для управления шаговым двигателем. Схема подключения датчика к контроллеру имеет следующий вид:

Контроллер также имеет транзисторные выходы. У них есть преимущества и недостатки. Такие выходы имеют больший показатель замыканий/размыканий на отказ, но коммутируют небольшие токи, по сравнению с релейными выходами, потому для коммутации«серьёзных» нагрузок требуют внешнее реле.

Клемма 14 является общей.

Иногда при проектировании систем автоматизации проектировщик сталкивается с нехваткой выходов. В таком случае можно использовать внешнее реле с перекидными контактами для поочередного управления, например двумя заслонками, синхронное открытие/закрытие которых не требуется.

Теперь рассмотрим подключение датчиков к аналоговым входам.

2-х и 3-х проводная схема подключения датчика с унифицированным сигналом:

В 2-х проводной схеме питание от источника +24 В попадает на датчик и с его минуса подается на вход контроллера. В 3-х проводной схеме информационный сигнал снимается с плюса датчика, а минус соединяется с минусом контроллера. Понятно, что 3-х проводная схема точнее, так как измерение производится относительно земли контроллера, но при этом требует третьего проводника.

4-х проводная схема:

Используется два дополнительных проводника для соединения с источником питания (Power Supply).

Подключение термопар является примером дифференциального подключения, так как два датчика не имеют общих клемм. Преимущество над интегральным тут – отсутствие общего провода. В интегральном подключении обрыв общего провода приводит к выходу из строя всех датчиков. К тому же, при интегральном подключении снижается помехозащищенность, так как паразитные наводки для каждого из датчиков суммируются.

Подключение датчика температуры типа термопара к контроллеру возможно лишь при правильном соблюдении полярности электродов.

Для использования термосопротивлений подхдит 3-х проводная схема.

8(7),6(5) клемма – клеммы компенсации нагрева проводов. Как видно с рисунка, Unitronics не предусмотрели подключение датчика по 4-х проводной схеме, но такой датчик можно подключить, оборвав 4-й вывод.

Аналоговые выходы также имеют интегральное подключение нагрузки.