PLC与接近、光电开关的接线问题(2)

2019-02-15 16:04

2.3、S/S端子接法参考图5-图6以及图11-图12。

3:有源三线传感器(电感接近开关、电容接近开关、霍尔接近开关、光电开关等)

直流有源三制线接近开关与光电开关输出管使用三极管输出,因此传感器分NPN和PNP输出,有的产品是四线制,有双NPN或双PNP,只是状态刚好相反,也有NPN和PNP结合的四线输出。

NPN型当传感器有检测信号VT导通,输出端OUT的电流流向负极,输出端OUT电位接近负极,通常说的高电平翻转成低电平。

PNP型当传感器有检测信号VT导通,正极的电流流向输出端OUT,输出端OUT电位接近正极,通常说的低电平翻转成高电平。

电路中三极管的发射极上的电阻为短路保护采样电阻2-3Ω不影响输出电流。三极管的集电极的电阻为上拉与下拉电阻,提供输出电位,方便电平接口的电路,另一种输出的三极管集电极开路输出不接上拉与下拉电阻,更多问题可以参考《接近开关、光电开关的输出与负载接口问题》的文章。 简单说当三极管VT导通,相当与一个接点导通,如图13:

3.1单端共点SINK输入接线(内部共点端子COM→24V+,外部共线→24V-)。如图14:

2.2、单端共点SRCE输入接线(内部共点端子COM→24V-,外部共线→24V+)。如图15:

2.3、S/S端子接法参考图5-图6、图11-图12以及图14-图15。 五、结束语

PLC输入接口电路形式和外接元件(传感器)输出信号形式的多样性,因此在PLC输入模块接线前必要了解PLC输入电路形式和传感器输出信号的形式,才能确保PLC输入模块接线正确无误,在实际应用中才能游刃有余,后期的编程工作和系统稳定奠定基础。 六、参考文献 1:《接近开关、光电开关手册》 TEOPTO 2005年电子版 2:《FETEK-PLC使用手册》 3:《MITSUBISHI-PLC手册》 4:《SIEMENS-PLC手册》

光电开关原理

光电开关的定义:此种产品以光源为介质、应用光电效应,当光源受物体遮蔽或发生反射、辐射和遮光导致受光量变化来检测对象的有无、大小和明暗,而向产生接点和无接点输出信号的开关元件。光电开关包括几种类型,自身不具备光源,利用被测物体发射的光的变化量进行检测的;利用自然光对光电开关的照射,物体遮蔽自然光产生的关变化量;光电开关自身具备光源,发射的光源对被检测物体反射、吸收、和透射光的变化量进行检测。常用的光源为紫外光、可见光、红外光等波段的光源,光源的类型有灯泡、LED、激光管等;输出信号有开关量或模拟量和通讯数据信息等。

光电开关的叫法,主要是输出为开关量的开关元件。

光电传感器的叫法,涵盖了输出开关量、模拟量、通讯数据等。 目前市面光电开关的叫法有分光源、检测形式、用途、结构等命名的。 如:利用红外光源的叫红外光电开关、红外线光电开关、红外线光电传感器等。 利用自然光的叫光控开关、光电继电器等。

利用激光为光源的叫激光光电开关、激光光电传感器等。 利用检测形式叫热金属检测器,俗称热检等。 利用用途的叫光电距离传感器、安全光幕传感器等。 利用结构的叫光幕传感器等。

这里就简要举几个例子,还有很多的叫法,在此无法一一介绍。

一、光电开关原理与分类

1:按检测形式的分类 (1)对射式

对射式是由一个发射器与一个接收器相对配置的,发射器发射出的光指向接收器,发射器与接收器之间组成一个闭合光路,通过对光路的光被遮断或光衰减来进行检测的一种检测形式。这种检测形式作用距离比较长,但需要一个发射器并需要配电;在某些应用场合比如空间狭小,不合适配电的运用上比较麻烦。如图1a:

图1a

②发射器与接收器一体化,光传输为直流方式的非调制信号,主要小型缝隙光电开关,如U型、C型的槽型光电开关。如图1b:

图1b

(2)直接反射式

这种方式是把发射器与接收器构为一体,发射器发射的光直接照射到被检测物上,根据反射光的变化情况来进行检测的。可以说是近似人的眼睛的一种检测器。与对射式相比作用距离比较短,只需要单线配电即可,属于通用检测器。如图2:

图2

(3)镜面反射式

①这种方式是把发射器与接收器构为一体,光电开关对置反角矩阵射镜,发射器的光被反射镜后反馈回接收器,光电开关与角矩阵反射镜(多棱镜)形成闭合光路,通过对光路的光被遮断或光衰减来进行检测的一种检测形式,这种检测形式作用距离比对射式短,比直接反射式较长。只需要单线配电即可,由于采用反射镜光轴的调整比对射式

容易;反射镜由多棱镜角矩阵板或微晶玻璃颗粒反射膜等。如图3a:

图3a

②具有M.S.R功能的反射器式光电开关,如果被检测物是平面而且有光泽,则会产生误动作,欲解决此问题,可采用M.S.R功能,它的主要工作原理是基于角矩阵反射器能使偏振光方向改变90°,采用互相垂直的偏振光膜片放在双镜头前,所以使用角矩阵反射器,光路闭合。如果是平面镜或反光率比较的物体(如:玻璃瓶等)不能改变偏振方向,由它阻挡而产生的反射光不能进入受光器,因此它可以很容易被检测到,从而解决了由它表面反射而它引起的误动作问题。如图3b:

图3b

(4)辐射光检测形式

通过对被检测物体辐射出的光进行检测的形式。如用于钢铁行业的对加热的铁辐射出的红外线进行检测的光电开关。如图4:

图4

(5)限定反射式

这种方式是把发射器与接收器构为一体,发射器与接收器形成一个角度,发射光轴与接收光轴交叉区域灵敏度最佳。如图5:

图5

(6)夹角式

这种方式是把发射器与接收器构为一体,发射器与接收器形成一个角度,发射光聚焦点与接收光聚焦交叉区域检测物体,用于精细检测,如标记检测等。如图6:

图6

(7)同轴检测式(单镜头)

这种方式是把发射器与接收器构为一体,发射光通过镀膜的半透明镜片45°折射后通过镜头聚焦发射出去,接收光线通过聚焦镜头入射到接收器,主要用于标志检测。目前主流的颜色传感器、标志传感器大多采用这样方式。如图7:

图7

(8)光导纤维式

光导纤维简称光纤,目前光纤式光电开关的光纤基本是两种,一种塑料光纤,价位比较低,普通检测使用;另一种玻璃光纤,价位比较高,一些检测精度比较高的场合。

①:对射式,把光纤套入发射器,把光纤套入接收器,光纤检测头相对安置。如图8a:


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