數(shù)字輸入模塊
數(shù)字輸入 (DI) 模塊可用于可編程邏輯控制器 (PLC) 和
電機(jī)驅(qū)動,以接收來自現(xiàn)場傳感器和開關(guān)的 24V 數(shù)字
輸入。隔離功能用于管理接地電勢差。使用帶磁滯的電
壓比較器將輸入信號轉(zhuǎn)換為邏輯高電平或低電平。同時
實(shí)施某種形式的電流限制,以避免 24V 輸入產(chǎn)生過度
的電流消耗;功率損耗是緊湊型高密度多通道設(shè)計中的
一大關(guān)鍵問題。
適用于可編程控制器的 IEC 61131-2 標(biāo)準(zhǔn)了三種
不同類型的數(shù)字輸入接收器:1 類、2 類和 3 類。3 類
的理想實(shí)施方案為:在開通狀態(tài)下盡可能消耗接近
2mA 的電流,電壓轉(zhuǎn)換閾值介于 5V 到 11V 之間。
常見數(shù)字輸入實(shí)施方案
圖 1 顯示了當(dāng)今所用的兩種常見的數(shù)字輸入接收器
實(shí)施方案。在 圖 1 (a) 所示的個案例中,電壓閾值
由電阻器 R1 和 R2 設(shè)定,R2 發(fā)揮限制基礎(chǔ)電流的作
用。這種針對 3 類接收器的實(shí)施方案可輕松以 32V 輸
入實(shí)現(xiàn)高為 12mA 的電流消耗。圖 1 (b) 中所示的第
二種實(shí)施方案使用了幾個分立式組件(9 至 15),以
實(shí)現(xiàn)更有效的電流限制和受控的電壓閾值。在本案例
中,對于 3 類接收器,在不同溫度條件下電流消耗可
高達(dá) 6mA,具體取決于設(shè)計。在這兩個案例中,3 類
輸入的電流限值顯著 2mA 的理想電流限值。光耦
合器后面通常需要使用施密特觸發(fā)緩沖器,以提供用于
抗噪的磁滯。
1.1數(shù)字量/模擬量信號區(qū)別
數(shù)字量輸入輸出信號就是開關(guān)量信號,1或者0,
模擬量信號,有2種,電壓或者電流信號 ,一般是變送器傳過來的信號,比如用壓力變送器檢測水管壓力,它會輸出一個模擬信號4--20ma 或者 0-10V的信號給PLC,PLC來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
開關(guān)量輸入點(diǎn)(DI),處理開關(guān)量輸入信號.
模擬量輸入點(diǎn)(AI),處理模擬量輸入信號(0-20mADC,0-5VDC).
電阻信號(含熱電阻)輸入點(diǎn),處理熱電阻或一般電阻信號.
高速脈沖輸入點(diǎn),處理高速脈沖信號.
電壓(含熱電偶)輸入點(diǎn),處理電壓輸入或熱電偶信號.
還有通訊,用于和上位機(jī)交換數(shù)據(jù)或控制下級控制器儀表驅(qū)動器等
1.2數(shù)字量/模擬量輸入模塊區(qū)別
根據(jù)現(xiàn)場輸入信號的不同,可將輸入模塊分為開關(guān)量輸入模塊和模擬量輸入模塊。
開關(guān)量輸入模塊的作用是把各種開關(guān)信號變成CPU所需的TTL標(biāo)準(zhǔn)信號。按輸入端電源類型,又可將其為直流輸入模塊和交流輸入模塊。輸入信號經(jīng)分壓、限流、濾波后再通過光電耦合轉(zhuǎn)換成TTL(5V)標(biāo)準(zhǔn)信號。
模擬量輸入模塊的作用是把現(xiàn)場連續(xù)變化的模擬量信號如溫度、流量、電流、電壓等轉(zhuǎn)換成CPU能夠處理的若干位數(shù)字信號。模擬量輸入電路一般由運(yùn)放變換、模轉(zhuǎn)換(A/D)、光電隔離等組成。
PLC輸入、輸出模塊的種類:數(shù)字輸入DI,數(shù)字輸出DO,模擬量輸入AI,模擬量輸出AO。
數(shù)字的輸入輸出一般都是24V的.
模擬量的2類4種量,2類分別是電壓型和電流型.電壓型有0-10V和-10到10V.電流型主要有4-20MA,0-20MA.然后模塊再通過A/D轉(zhuǎn)換,把模擬量轉(zhuǎn)換成+32767~-32768之間的數(shù),然后再實(shí)行控制。
信號模板的作用是把各種過程i/o信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換.把輸入的各種信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,便于plc識別,處理和分析.把輸出轉(zhuǎn)換成模擬量給各種調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)去執(zhí)行,或?qū)⑤敵鲛D(zhuǎn)換成2位式do量,去控制一些設(shè)備如啟動停止、接通和斷開等1.3數(shù)字量輸入/輸出模塊
開關(guān)量輸入模塊就是外部控制信號或現(xiàn)場檢測信號給PLC CPU的處理模塊,外部信號一般是按鈕、接近開關(guān)、行程開關(guān)等。
輸出模塊是PLC根據(jù)輸入模塊采入的信號和內(nèi)部邏輯編程進(jìn)行邏輯處理,處理后的結(jié)果過,開關(guān)量輸出便由輸出模塊輸出高低電平信號,驅(qū)動外部中間繼電器、接觸器、指示燈、電磁閥等元件,進(jìn)而使外部設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的動作
1.4輸出模塊的作用
PLC輸出模塊的作用是對輸出信號進(jìn)行功率放大。PLC的信號是以電平表示的,要使它在被讀出的過程中不發(fā)生畸變,就需要有一定的儲備能量或者說要有一定的信號功率。輸出模塊的作用實(shí)際就是功率放大器。輸出模塊就是可以驅(qū)動外部負(fù)載。
常見的PLC輸出器件有,晶體管、可控硅、繼電器。
PLC輸入模塊用來接收,生產(chǎn)過程的各個參數(shù)。(啟動 停止 )
PLC輸出模塊用來送出可編程控制器運(yùn)算后得到的信息,并通過機(jī)外的執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成工業(yè)現(xiàn)場的各類控制。(執(zhí)行結(jié)果用輸出)1.有良好的抗干擾的能力。
2.能滿足工業(yè)現(xiàn)場各類信號的匹配要求。
1.5 PLC數(shù)字量輸出類型
plc開關(guān)量輸出類型大致分為三種,繼電器輸出型、晶體管輸出型和可控硅輸出型. R-繼電器;T-晶體管
繼電器輸出交流直流都可以,晶體管常見有5vdc和24vdc輸出,可控硅比較少見,只有特殊輸出型號才有.
考慮選用的輸出模塊類型,通常繼電器輸出模塊具有價格低、使用電壓范圍廣(可接市電)、負(fù)載能力大,導(dǎo)通壓降小,承受瞬時電壓和過電流的能力較強(qiáng),但壽命短、響應(yīng)時間較長、動作速度較慢等.
晶體管輸出(可分PNP、NPN型)優(yōu)點(diǎn)是通斷速度快(脈沖輸出,適合高頻),一般為0.2ms左右;壽命長;缺點(diǎn)是工作電壓低(不能接市電);負(fù)載能力弱,300mA左右。
可控硅輸出模塊適用于直流負(fù)載,開關(guān)頻繁,反應(yīng)速度快,壽命長,電感性低功率因數(shù)負(fù)荷場合,但價格較貴,過載能力較差.
數(shù)字輸入模塊由一塊印刷電路板組成,該電路板占據(jù)模塊安裝單元(MMU)的一個插槽。它監(jiān)測兩組立的8個數(shù)字輸入。12個輸入彼此隔離;其余兩對共用正輸入線。模塊面板上的兩個松不脫螺釘將其固定在theMMU上。前面板16個LED狀態(tài)指示燈(A組和B組)顯示輸入狀態(tài),并為系統(tǒng)測試和診斷提供幫助。數(shù)字輸入模塊有三個卡邊連接器用于外部信號和電源(P1, P2和P3)。P1接普通(接地)和+5 VDC電源。P2將模塊連接到I/O擴(kuò)展器總線,與控制模塊通信。P3通過連接終端單元TU (terminal unit)或終端模塊TM (terminal module)的電纜輸入數(shù)字信號?,F(xiàn)場接線的端子排(物理連接點(diǎn))在TU/ TM上。
本說明書分為八個部分和三個附錄。在安裝或操作imdsi1 數(shù)字輸入模塊之前請閱讀本說明。章節(jié)內(nèi)容概要如下:簡介包含一個簡短的描述,一般使用信息和技術(shù)規(guī)格。描述和操作使用框圖和原理圖來解釋模塊操作和輸入電路。安裝介紹安裝模塊和操作準(zhǔn)備的初步步驟。它包括撥開關(guān)和跳線設(shè)置,安裝,接線連接,電纜和運(yùn)行前檢查。操作步驟顯示前面板指示燈和啟動過程。故障處理說明錯誤指示的含義,并包含故障排除過程。維護(hù)包括定期維護(hù)的任務(wù)和過程。修復(fù)和更換步驟包含模塊更換的步驟。支持服務(wù)解釋Elsag Bailey為客戶提供的服務(wù)和培訓(xùn)。
開箱和檢查立即檢查硬件,確認(rèn)在運(yùn)輸過程中沒有損壞。如有任何損壞,請通知近的Elsag Bailey銷售辦公室。3 .向處理貨物的運(yùn)輸公司提出索賠,賠償任何損失。5.使用原包裝材料和容器保存硬件。將硬件設(shè)備存放在空氣質(zhì)量良好、無極端溫度和濕度的環(huán)境中。安裝/物理安裝安裝前,設(shè)置模塊S1地址開關(guān)和安裝跳線來配置數(shù)字輸入。配置終端單元(TU)或終端模塊(TM)接受現(xiàn)場設(shè)備信號。地址選擇開關(guān)(S1) DSI在i /O擴(kuò)展總線上可以有64個地址(地址0到63)中的一個。這個地址地將I/Omodule標(biāo)識給控制模塊,與控制模塊配置中的地址集相同(FunctionCode 84 specification S1)。地址由8位地址撥碼開關(guān)(S1)設(shè)置,如圖3-1所示。S1的6個右開關(guān)位置(3 ~ 8)設(shè)置6位DSI地址。位置1和2不使用,保持在關(guān)閉位置(圖3-2)。表3-1是S1的二進(jìn)制地址轉(zhuǎn)換表。數(shù)字輸入跳線設(shè)置IMDSI13和IMDSI14模塊有固定的配置,因此不需要跳線設(shè)置。IMDSI12 (24/48/125 VDC或120 VAC)模塊需要工作電壓和直流或交流模式選擇跳線設(shè)置。IMDSI15 (125 VDC/120 VAC)模塊需要直流或交流模式選擇的跳線設(shè)置。
5年