6ES7288-1CR20-0AA1西門(mén)子CPU CR20繼電器模塊

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PLC信號傳輸電路組成和回路分析法

?1.信號傳輸電路組成

??在數字電路中，信號傳輸電路由信號傳輸電源、信號發(fā)生電路和信號接收電路組成，如圖1.4-9所示。

??信號發(fā)生電路是指能產(chǎn)生開(kāi)關(guān)量信號或脈沖序列信號的電路，如電子開(kāi)關(guān)。信號發(fā)生電路本身也需要電源供給。信號接收電路是指能對傳輸的開(kāi)關(guān)量信號和脈沖序列信號產(chǎn)生相對應信號的電路，一般為電子開(kāi)關(guān)電路，其本身也需要電源供給。

??圖 1.4-9 中電源是指信號傳輸回路的電源供給，在實(shí)際電路中，上述三種電路電源可以是各自獨立的，也可以共用一個(gè)電源，視具體電路結構與連接而定。

圖1.4-9 脈沖信號傳輸電路組成

??目前，PLC的輸入端口均采用光電耦合電路作為信號接收電路。輸入到PLC內部的開(kāi)關(guān)量輸入信號和脈沖序列信號是由光敏三極管以后的電路完成的，這個(gè)電路有獨立的電源和控制電路，與發(fā)光二極管電路是隔離的，可以不去討論它。實(shí)際的接收電路是發(fā)光二極管電路。

??對信號傳輸電路的分析包含兩個(gè)方面的內容，一是信號發(fā)生電路和信號接收電路的邏輯電平的電壓值要一致，如不一致則需通過(guò)電路進(jìn)行轉換(下面的討論不涉及這個(gè)內容);二是信號傳輸電路要能夠形成正確的信號電流回路，而回路分析法是判斷信號傳輸電路連接否正確的最基本的分析方法。

??回路分析是電子電路最基本的分析方法，任何復雜的電路結構都可以化簡(jiǎn)成一個(gè)個(gè)基本回路來(lái)分析。掌握基本回路的分析方法在學(xué)習電路連接時(shí)特別重要。基本回路是由滅關(guān)、負載和電源組成的一個(gè)閉合的回路。具體到開(kāi)關(guān)量控制電路中，開(kāi)關(guān)為信號發(fā)生電路，負載為信號接收電路，電源提供信號回路的電流。

??信號回路分析有以下兩方面的內容：

??(1)信號發(fā)生電路(開(kāi)關(guān))、信號接收電路(負載)和電源要能組成一個(gè)閉合的回路。具體到實(shí)際電路中，就是電源取自哪里，從電源的正極出發(fā)能不能經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)，負載是否形成一條閉合的回路。

??(2)信號能正確傳輸。具體到實(shí)際電路中，就是基本回路中，各個(gè)元件的連接必須能形成回路電流(僅作定性分析，不作定量考慮)。

??圖1.4-10為一無(wú)源開(kāi)關(guān)輸入信號回路，端子1，2的右面是信號接收電路(相當于PLC的數字量輸入端口電路)，開(kāi)關(guān)則為信號源。由電源正極出發(fā)經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)、端子1、發(fā)光二極管、電阻和端子2回到電源負極，組成了一個(gè)閉合回路。當開(kāi)關(guān)接通時(shí)，發(fā)光二極管正向偏置，有電流流過(guò)，發(fā)光二極管就會(huì )導通發(fā)光。當開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，發(fā)光二極管截止不發(fā)光，從而使光電耦合器產(chǎn)生導通和截止，相當于把“0”和“1”送入PLC輸入端。這個(gè)電路連接是正確的。但如果電源極性接反或發(fā)光二極管極性接反，這時(shí)，也能形成一個(gè)閉合回路，但不論開(kāi)關(guān)接通或斷開(kāi)，發(fā)光二極管都處于截止狀態(tài)，不能把開(kāi)關(guān)信號送入PLC，說(shuō)明電路連接不正確。

圖1.4-10 無(wú)源開(kāi)關(guān)信號傳輸電路分析

??圖1.4-11為一有源開(kāi)關(guān)信號傳輸回路，端子1，2仍然為信號接收端，而端子3，4 則為有源 NPN 型電子開(kāi)關(guān)信號源。由圖中可以看出，信號回路由電源正極經(jīng) NPN 型三極管、電阻和發(fā)光二極管回到電源負極，形成了一個(gè)閉合回路。同樣，當NPN型三極管C，E兩端導通時(shí)，發(fā)光二極管在正向偏置的情況下，就會(huì )導通發(fā)光當三極管截止時(shí)，發(fā)光二極管截止不發(fā)光，而使光電耦合器隨三極管開(kāi)關(guān)發(fā)出“0”和“1”送入PLC輸入端。

??和無(wú)源開(kāi)關(guān)相比，它的另一個(gè)特點(diǎn)是開(kāi)關(guān)本身需要電源。在有源開(kāi)路的信號回路中，就出現了兩個(gè)電源。一個(gè)電源為有源電子開(kāi)關(guān)電源 E2，另一個(gè)電源為信號回路電源E1。有源電子開(kāi)關(guān)的控制電源可以取自外置電源(如圖 1.4-11)，也可以與信號傳輸回路共用一個(gè)電源。同理，在連接中，電子開(kāi)關(guān)的電源也必須與其控制電路形成一個(gè)閉合回路。如果不能形成閉合回路，電子開(kāi)關(guān)不起作用，同樣為不正確連接。

圖1.4-11 有源開(kāi)關(guān)信號傳輸電路分析

??要進(jìn)行上述分析，就涉及PLC輸入/輸出和外部設備、元器件相關(guān)電子電路信息問(wèn)題。例如PLC內部電路結構、信號傳輸方式、輸入端口和輸出端口的電流方向，內部有沒(méi)有電源，能否供外接使用和外部設備、元器件電子電路結構等。沒(méi)有這些詳細資料，就不能進(jìn)行正確的連接。向供貨商索取這些資料或用其他方法獲取這些資料是工控人員必須做的工作程序。

SIPLUS S7-1200

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6ES7211-1BE40-0XB0	CPU 1211C   AC/DC/Rly,6輸入/4輸出,集成2AI
6ES7211-1AE40-0XB0	CPU 1211C   DC/DC/DC,6輸入/4輸出,集成2AI
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6ES7212-1BE40-0XB0	CPU 1212C   AC/DC/Rly,8輸入/6輸出,集成2AI
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6ES7214-1BG40-0XB0	CPU 1214C   AC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI
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6ES7215-1AG40-0XB0	CPU 1215C   DC/DC/DC,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO
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6ES72171AG400XB0	CPU 1217C   DC/DC/DC,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO