关于工业自动化领域,大家最熟悉的肯定是PLC,无论是国产的,日系的,欧系的,美系的等品牌,都不可能单独工作。如果把PLC比做工业自动化的大脑,那么各类传感器就是它的眼睛,而各类执行元件就是它的手。
今天我们主要了解接近开关就是PLC的眼睛。
接近开关是一种无需与运动部件进行机械直接接触操作的位置开关,当物体移动接近开关感应面到动作距离即可使开关动作,从而驱动负载,负载可以是中间继电器或者PLC输入点。
接近开关的分类主要有三大类:电感式接近开关、电容式接近开关、磁感式接近开关。其中我们工作现场最常用的是电感式接近开关。
所以下面就以电感式接近开关给大家介绍一下它的工作原理:
电感式接近开关主要由传感器(感应面)、振荡器、信号触发器、输出电路以及稳压电源等组成。振荡器振荡后,在开关的感应面上产生交变磁场,当金属物体接近感应面时,金属体产生涡流,吸收了振荡器的能量,使振荡减弱以致停振。振荡与停振两种不同的状态,由开关放大器转换成二进制的开关信号,进而而达到“开”和“关”的控制,从而达到检测位置的目的。
接近开关的选择有很多种类,主要还是根据我们的现场需求来选择,维修人员只需了解,并能掌握接近开关的正确更换即可。
各类接近开关
1、两线制接近开关接线
两线制开关的接线比较简单,就两根线分别是棕色线和蓝色线,我们只要记得棕正蓝负,棕色线就开关电源的正极(24V+),蓝色线接开关电源的负极(0V)。
这种开关电源线也是信号线,可以把它想象成有触点的开关。开关不区分NPN和PNP。交流220V的接近开关要用220V的中间继电器,接线不分正负极。
中间继电器的两种接法
2、三线制接线介绍
三线制开关接线也很容易,但是三线制区分NPN和PNP。但是我们只要记得棕正蓝负黑信号,NPN信号线输出低电平(0V),PNP信号线输出高电平(24V),棕色线接正极(24V+),蓝色线接负极(0V)。
黑色线(信号线)接负载,大家只要记住NPN和PNP两种接近开关电源都是一样的接法,棕接正,蓝接负,电源不能接反,否则不能工作。不同的是其信号线内部输出的电平信号不同。
3、三线制接中间继电器
首先中间继电器线圈为13、14号端子,13负极,14为正极。接线的时先给开关接上电源,棕色线接正极(24V+),蓝色线接(0V)。黑色线接负载,对于NPN输出低电平(0V),所以接继电器13号端子,14号端子需要接继电器开关正极(24V+)。
对于PNP输出高电平(+24V),所以接继电器14号端子,继电器13号端子需要接开关电源负极(0V)。
左图为源型右图为漏型
4、三线制接三菱FX3u PLC
接三菱PLC需要注意的是PLC的输入类型是源型(输入高电平)还是漏型(输入低电平)。三菱FX3UPLC内部是双向二极管,S/S端子可视为所有内部输入点的公共端。可以根据s/s短接24V还是0V从而选择源型还是漏型的输入。接线和继电器类似。
案例一:
现场如果没有两线制开关,有三线制开关怎么办?没有三线制的开关,有两线制的怎么办?
第一种情况,原来是两线制的接近开关接漏型PLC,现在改成三线制NPN的开关,首先要先拉一根+24V,给它正极(棕线)供电,蓝色线接蓝色,然后黑线接PLC X输入点(负载)。
第二种情况,依旧以漏型PLC为例,原来是三线制的开关,改成两线制的怎么办,首先把原来三根线里棕色电源线包好不接,用两线制开关的蓝色线(0V)接PLC X输入点(负载),棕色线接电源正极。
案例二:
现场没有PNP的开关,只有NPN的怎么办?或者只有PNP,没有NPN怎么办?
第一种情况没有PNP,有NPN。传感器和PLC中间加一个24V中间继电器转换,NPN输出低电平,信号线接中间继电器线圈负极引脚。再给中间继电器供+24V电压。这时传感器检检测到物体时,中间继电器会吸合,这时给继电器常开触点接一组+24V到PLC输入点,即可改变为输入高电平。
第二种情况或者只有PNP,没有NPN、传感器和PLC中间加一个24V中间继电器转换,PNP输出高电平,信号线接中间继电器线圈正极引脚。再给中间继电器供0V电压。这时传感器检检测到物体时,中间继电器会吸合,这时给继电器常开触点接一组0V到PLC输入点,即可改变为输入低电平。