PLC bogen/Logiske følere

LOGISKE FØLERE

Emner:

• Tilslutning af følere, kontakter, TTL, PNP, NPN
• Nærheds detektering; berørings kontakter, fotooptiske, kapasitive, induktive og ultralyd.

Mål:

• At forstå de forskellige typer sensor udgange.
• Kende de basale sensor typer og forstå hvordan de anvendes.

Introduktion

PLC’er overvåge tilstandene i en proces med følere. Logiske følere kan kun detektere om en tilstand er enten sand eller falsk. Eksempler på fysiske fænomener der typisk detekteres er listet herunder:

• Induktiv nærhed – er der et metal objekt i nærheden?
• Kapasitiv nærhed – er der et dielektrisk (ikke ledende) objekt i nærheden?
• Optisk tilstedeværelse – Bryder et objekt en lysstråle eller reflektere lys?
• Mekanisk kontakt – Rører et objekt en kontakt?

Følere er tilgængelige i mange former, fra mange fabrikanter som Allen-Bradley, Omron, Hyde Park og Tuurk. I applikationer kan man bruge sensorer fra forskellige PLC fabrikanter, men hver sensor har specifikke krav til tilslutningen. I starten af kapitlet vil vi undersøge forskellige tilslutnings metoder for sensorer, og slutte med en gennemgang af de mest populære følertyper.

Tilslutning af følere

Når en føler detekterer en logisk ændring skal den sende et signal til PLC’en. Det sker typisk ved at tænde og slukke for en spænding eller strøm. I nogle tilfælde bruges udgangen på føleren direkte til at forsyne en belastning, og overflødiggøre PLC’en. Nogle af de mest brugte udgange fra følere (og indgange på PLC’er) er listede herunder:

• NPN/PNP – Tænder og slukker for en strøm.
• Simpel kontakt – Tænder og slukker for en spænding.
• Solid state relæer – Slutter AC udgange.
• TTL (Transistor Transistor Logik) – Bruger 0V og 5V til at indikere logiske niveauer.

Kontakter

Det simpleste eksempel på en følerudgang er kontakter og relæer. Et simpelt eksempel er vist i figur 4.1.

Figur 4.1 Et eksempel på en føler med en kontakt

I figuren er en NO kontakt forbundet til indgang 01. Der er også vist en føler med en relæudgang. Føleren skal have en separat forsyning, og derfor er V+ og V- terminalerne forbundet til strømforsyningen. Udgangen på føleren vil blive aktiveret når et fænomen er blevet detekteret. Det betyder at en intern kontakt (højst sandsynligt et relæ) vil blive sluttet og tillade en strøm at løbe, og den positive strøm vil blive ledt til indgang 06.

Transistor Transistor Logik (TTL)

Transistor-Transistor Logik (TTL) er baseret på to spændingsniveauer, 0V for falsk og 5V for sand. Spændingen kan være lidt over 0V, eller lavere end 5V og stadig blive detekteret rigtigt. Denne metode er meget følsom over for elektrisk støj i fabriksmiljøer, og skal kun bruges når det er nødvendigt. TTL udgange er almindelige på elektriske enheder og computere, og kan blive nødvendige nogle gange. Når man tilslutter andre enheder kan simple kredse bruges til at forbedre signalet, som Schmitt triggeren i figur 4.2.

Figur 4.2 En Schmitt Trigger

En Schmitt trigger modtager en spænding imellem 0-5V og konverterer den til 0V eller 5V. Hvis spændingen er i den ubestemmelige område imellem 1.5-3.5V vil den blive ignoreret. Hvis føleren har en TTL udgang skal PLC’en bruge et TTL indgangskort til at læse værdierne. Hvis TTL føleren bruges til andre projekter skal man huske at den maksimale udgangs strøm normalt er omkring 20mA.

Sourcing/sinking

Sinking følere tillader strømmen at løbe indgennem føleren til spændingens minus, hvor Sourcing følere tillader strømmen at løbe igennem føleren fra den positive kilde. Begge metoder er baseret på at der løber en strøm, ikke spændingen. Ved at bruge strømmen, i stedet for spændingen, reduceres mange problemer med støj. Når vi diskuterer Sinking og Sourcing referere vi til følerens udgang som opførere sig som en kontakt. Følerens udgang er normalt en transistor, der opførere sig som en kontakt (med et lille spændingstab). En PNP transistor bruges til sourcing udgange, og en NPN transistor bruges til sinking udgange. Når man taler om disse følere siger man ofte PNP i stedet for sourcing og NPN i stedet for sinking. Et forsimplet eksempel på en sinking udgang er vist på figur 4.3. Føleren vil have en del der tager sig af detektion, den er vist til venstre. Sensoren skal bruge en strøm forsyning for at virke. Hvis sensoren har detekteret noget vil den trigge aktiverings linjen. Aktiverings linjen er forbundet direkte til en NPN transistor. (note: på en NPN transistor peger pilen altid væk fra centrum). Hvis spændingen på aktiv linjen er 0V vil transistoren ikke tillade strømmen at løbe ind i sensoren. Hvis spændingen på aktiv linjen bliver stor (f.eks. 12V) vil transistoren tænde og tillade strømmen at løber igennem føleren til minus.

"PLC bogen/Logiske følere" er en del af wikibogen: PLC bogen
Forrige side: PLC hardware		Næste side: Logiske Aktuatorere