图1
如图1所示,输入点I0.0、I0.1连接光电编码器、接近开关的输出信号(OUT),它们的驱动电源由PLC自身的24V提供,它们OUT端子输出信号是有源信号,在和另外两个无源开关量信号I0.2、I0.3混合连接,PLC的M端子与PLC的0V端子以及光电编码器、接近开关的0V信号连接在一起,PLC的输入点的响应电压电位差都是以一个共同参考点为基点。
如果开关是干节点,那么需要在开关的接到一个直流电源上,通过开关的导通接通直流电源,然后促使继电器吸和,继电器的输出端再接到PLC的输入端。 (西门子S7-1500系列PLC)
由于交流输入电路中增加了限流、隔离和整流三个环节,因此,输入信号的延迟时间要比直流输入电路的要长,这是其不足之处。但由于其输入端是高电压,因此输入信号的可靠性要比直流输入电路要高。一般,交流输入方式用于有油雾、粉尘等恶劣环境中,对响应性要求不高的场合,而直流输入方式用于环境较好,电磁干扰不严惩,对响应性要求高的场合。
在图1中,光电编码器和接近开关的直流供电是由PLC自身24V电源提供,这是可编程序控制器控制系统中经常的设计方法,这种方法使系统简单,成本低。但在有些情况,比如PLC的直流电源的容量无法支持过多的负载或者外部检测设备的电源不能使用24V电源,而必须5V、12V等。在这种情况下,就必须设计外部电源为这些设备提供电源,而且这些设备输出的信号电压不同,如图2所示。
在图2中,光电编码器的电源是12V,为它设计配备了12V的直流电源,接近开关的电源是5V,为它设计配备了5V的直流电源。它们OUT的输出信号分别是12V和5V的脉冲信号。而且在图中有两个无源开关量的输入信号。
在PLC控制系统中,电源占有极重要的地位。电网干扰串入PLC控制系统主要通过PLC系统的供电电源(如CPU 电源、I/O电源等)、变送器供电电源和与PLC系统具有直接电气连接的仪表供电电源等耦合进入的。现在,对于PLC系统供电的电源,一般都采用隔离性能较好电源,而对于变送器供电的电源和PLC系统有直接电气连接的仪表的供电电源,并没受到足够的重视,虽然采取了一定的隔离措施,但普遍还不够,主要是使用的隔离变压器分布参数大,抑制干扰能力差,经电源耦合而串入共模干扰、差模干扰。所以,对于变送器和共用信号仪表供电应选择分布电容小、抑制带大(如采用多次隔离和屏蔽及漏感技术)的配电器,以减少PLC系统的干扰。
不同电压的直流信号可以PLC输入模块输入点连接,但必须注意的是信号电位差的参考点必须共同。在图2中,光电编码器、接近开关、无源开关量的0V信号必须连接在一起,否则,会出现PLC输入点的响应电压混乱,造成有的输入点的电压过高,尽管可以触发输入点,但有可能过高得电压而烧毁输入点。而有的输入点的电压过低,而无法触发输入点。这在可编程序控制器控制系统中是特别注意的。