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技術文章

PLC與各種傳感器連接方案,收藏備用!

點擊次數:941 發布時間:2023-5-17

在工業現場中,壓力、位移、溫度、流量、轉速等各類模擬量傳感器因設計使用的技術方法不同。傳感器工作配電的方式主要分為兩線制和四線制,其輸出的模擬信號也各有差異,而常見的有0-20mA、4-20mA電流信號和0-75mV、0-5V、1-5V電壓信號。


要把各類傳感器模擬信號成功采集到PLC / DCS / FCS / MCU / FA / PC系統,就要根據傳感器與數據采集系統的功能和技術特點進行匹配選型,同時也要考慮到工業現場傳感器與PLC等數據采集系統的供電差異及各種EMC干擾的影響,通常把傳感器輸出的模擬信號隔離、放大、轉換后送到PLC等數據采集系統。


PLC通過信號線采集傳感器的模擬或數字信號,然后進行處理,如果傳感器是模擬輸出,PLC就要接模擬輸入接口,如果傳感器是數字信號輸出,PLC就要接數字輸入接口。

開關量傳感器就是一個無觸點的開關,開關量傳感器可作為PLC的開關量輸入信號。一般用于開關量控制的設備,機床,機器等。模擬量傳感器是把不同的物理量(如壓力、流量、溫度)轉換成模擬量(4-20MA的電流或1-5V的電壓)。模擬量傳感器作為PLC的模擬量輸入模塊的輸入信號,一般用于過程控制。數字傳感器是指將傳統的模擬式傳感器經過加裝或改造A/D轉換模塊,使之輸出信號為數字量(或數字編碼)的傳感器,主要包括:放大器、A/D轉換器、微處理器(CPU)、存儲器、通訊接口電路等。


常用的模擬量傳感器分為兩線制和四線制,兩線制和四線制都只有兩根信號線,它們之間的主要區別在于:兩線制的兩根信號線既要給傳感器或者變送器供電,又要提供電流電壓信號;而四線制的兩根信號線只提供電流信號。通常提供兩線制電流電壓信號的傳感器或者變送器是無源的;而提供四線制電流信號的傳感器或者變送器是有源的。


因此,當PLC等數據采集系統的模板輸入通道設定為連接四線制傳感器時,PLC只從模板通道的端子上采集模擬信號,而當PLC等數據采集系統的模板輸入通道設定為連接二線制傳感器時,PLC的模擬輸入模板的通道上還要向外輸出一個直流24V的電源,以驅動兩線制傳感器工作。

4-20mA和電工標準有關,4-20mA信號制是國際電工委員會(IEC)過程控制系統用模擬信號標準。我國從DDZ-Ⅲ型電動儀表開始采用這一國際標準信號制,儀表傳輸信號采用4-20mA,聯絡信號采用1-5VDC,即采用電流傳輸、電壓接收的信號系統。因為信號起點電流為4mA,為變送器提供了靜態工作電流,同時儀表電氣零點為4mA,不與機械零點重合,這種活零點有利于識別斷電和斷線等故障。


1、兩線制電流/電壓輸出傳感器(無供電電源,由負載提供16—24V配電,輸出4-20mA/0-5V)。


1.1、兩線制無源4-20mA輸入型傳感器,經電流隔離配電器配電后與PLC連接。如圖1所示,稱重、測距傳感器正端接16—24VDC,負端輸出4-20mA電流。

1.2、兩線制無源電壓信號輸入型傳感器,經電壓配電器配電后與PLC連接。如圖2、圖3所示,位移、電子尺傳感器正端、負端接16—24VDC電壓。

選擇 PLC(以2#接頭為正,3#接頭為負舉例)


1、兩線制時正極 2 輸出 24VDC 電壓,3 接收電流,所以遇到兩線制傳感器時,一種接法是 2 接傳感器正,3 接傳感器負;跳線為兩線制電流信號。二種接法是 2 懸空,3 接傳感器的負,同時傳感器正要接柜內24vdc;跳線為兩線制電流信號。(以 2正、3 負為例)


2、四線制時正極 2 是接收電流,3 是負極。(四線制好處是傳感器負極信號與柜內 M 為不同電平時不會影響精度很大,因為是傳感器本身電流的回路)遇到四線制傳感器時,一種方法是 2 接傳感器正,3 接傳感器負,PLC跳線為 4 線制電流。(以2 正、3 負為例)


3、四線制傳感器與 plc 兩線制跳線接法:信號線負與柜內 M線相連。將傳感器正與PLC的3 相連,2 懸空。跳線為兩線制電流。(以 2 正、3 負為例)


4、電壓信號:2 接傳感器正,3 接傳感器負,PLC跳線為電壓信號。(以 2 正、3 負為例)


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