傳感器如何與PLC進行連接?

陌小亮


隨著科技迅速的發展,自動控制過程由半自動控制漸漸的轉向為全自動控制。自動化控制跟人去做好某件事一樣。先看再把看到的事和物的信息傳輸大腦分析處理後得出結論後,大腦再給我們手腳發出信號,告訴你怎麼去處理好這件事,處理好之後又把結果反饋給大腦,結果好則完成,反之繼續處理。這就是人處理事情的基本過程。

由於計算機技術、顯示技術、控制技術、通信技術的不斷成熟,以及傳感器技術、執行器等技術的突飛猛進,足以實現自動化控制了。

根據基本的熱工四大物理變量(溫度、壓力、液位、流量),那麼傳感器可分溫度傳感器、液位傳感器、壓力傳感器、流量傳感器,其實還有其它物理變量的傳感器。實現自動化控制的基本環節有四個,分別是控制器、執行器、被控對象、測量變送等四個環節。控制器可以是PLC或者DCS等工業控制系統,執行器可以是閥門、泵、風機等(也就是直接控制被控變量的設備),被控對象可以是儲罐、管道等、測量變送就是一些傳感器(也就是直接檢測被控變量的儀表)。

題目所提到的是傳感器怎樣跟PLC接線。那麼只要弄清楚傳感器的類型就是了。其實就是搞清楚現場儀表的使用。

溫度傳感器輸出信號可能是電阻信號也可能是毫伏電壓信號,主要看溫度傳感器用的是熱電阻還是熱電偶。此時就去找PLC信號模塊(找到電阻或者電壓模塊即可),是什麼信號找PLC上對應模塊看清端子標識再接線,注意的是溫度是電壓信號的模塊接線注意它的極性。


壓力、液位、流量傳感器,它們檢測的被控變量後輸出的信號都是標準的直流電信號就目前來說,標準電流信號(4-20mA)、標準電壓信號(1-5V)。標準的電流信號跟標準電壓信號之間的轉換可用標準電阻250Ω。接線時找到PLC的電流和電壓模塊,一般有標識若不是很清楚以PLC接線說明書為準。


上面說的是PLC接受的是傳感器輸入信號,基本上輸入信號都是模擬量信號。既然有輸入信號那就得有輸出信號,輸出信號有模擬量信號和開關量信號。模擬量輸出信號也是標準信號(1-5V或4-20mA),然後就是開關量信號輸出0或1。如果是模擬量信號輸出,一般輸出給控制閥,控制閥的開度(0-100%)剛好對應4-20mA,也可能是反過來的。因此控制閥的開度是可調節的。

綜上所述,模擬輸出輸入開關量輸出都提到了,還有就是反饋信號,比如控制閥開度是多少,把此時開度的位置反饋回去,因此用的是模擬量輸入模塊。如果只是開關位置的反饋,那麼用的是開關量輸入模塊。只要把現場儀表的輸出信號和接受信號以及反饋信號類型弄清楚後,在通過PLC的資料書弄清楚每個模塊的功能,就能夠把信號線接好。因此工業自動化控制是現場儀表和室內儀表相結合才能實現自動控制。


工業自動化小白


1,模擬量信號:電壓信號或者電流信號!用來給PLC等設備提供模擬量輸入信號。

例如:壓力變送信號,液位變送信號,溫度變送信號,差壓變送信號,閥門開度反饋信號等等都屬於模擬量信號。

補充:標準的電壓信號一般為:1v-5v,標準的電流信號一般為:4mA-20mA。當然還有其他的電壓電流信號。


2,數字量信號。

數字量信號傳感器類型:閥開信號,閥關信號,接近開關通斷信號,紅外線感應信號等等。

數字量信號一般為兩個狀態0和1,通或者斷,用來給PLC等設備提供通斷信號。

二,相應的PLC也有不同的輸入輸出端口:

1,模擬量輸入端口:接受傳感器等設備的模擬量信號。

2,數字量輸入端口:接受傳感器等設備的數字量信號。

3,模擬量輸出端口:用來控制模擬量輸出等。例如:控制閥的開度。

4,數字量輸出端口:用來控制電路的通斷等。


三,工業自動化控制中:傳感器屬於前端信號測量設備,PLC集中處理控制信號,還有輸出執行器等。

1,模擬量傳感器和PLC模擬量輸入端口相連,對應的輸出端口可以是模擬和數字。

2,數字量傳感器和PLC數字量輸入端口相連,對應的輸出端口一般為數字信號。

四,傳感器和PLC相連注意事項:

1,傳感器信號類型需要和PLC輸入端口類型相同。

2,PLC種類很多,一般PLC都有數字輸入端口可以直接接數字信號。

3,如果PLC沒有模擬量輸入端口,需要配備相同型號的模擬量拓展模塊。一般PLC都會配1-2套模擬量端口。

4,傳感器使用過程中要注意電源和信號,不要弄反,不然可能會損壞PLC。

5,傳感器類型很多,有二線制,三線制,四線制等等,接線的時候一定要分清,必要的時候需要加裝信號隔離器。

6,PLC使用過程中注意輸入輸出端,安全使用。

這裡只是在信號上重點說明了傳感器和PLC的工作信號類型,還有很多其他的PLC相關知識,歡迎關注,大家一起交流學習PLC電氣電工知識!


電氣工程技術


首先我們常用的傳感器類型有數字量,模擬量,以及通訊類的,數字量的如高速脈衝;模擬量如:電流類型輸入/輸出,電流類型常用的0-20mA,4-20mA,電壓類型輸入/輸出,常用的有0-5V/10V等;通訊類的常用的支持Modbus-RTU/TCP,Profibus-PA等儀表。

下面以西門子PLC為例子說明:

1:模擬量輸入(AI),常用的此類傳感器/變送器有溫度,壓力,液位,流量,氣體濃度等,分為2線制,3線制,4線制;

2/4線制電流輸入類型接線,傳感器的+接24V直流電源的供電24V+,傳感器的-接PLC模擬量模塊的0+,PLC模擬量模塊的0-接24V直流電源的供電24V-,在電氣原理上是形成一個串聯的迴路。4線制更為簡單,如圖1,2。

2線制電壓輸入類型接線,如圖3,PLC模擬量輸入模塊A+對應傳感器的信號+,PLC模擬量輸入模塊A-對應傳感器的信號-

2:模擬量輸出(AO),常用於控制設備,如變頻器的調速,電動調節閥門的閥門開度等,接線參考下圖,需要區分電流,電壓類型。

3. 通訊類變送器,主要說明Modbus-RTU類型的儀表,此類儀表支持Modbus-RTU協議,接口形式採用RS485總線,儀表上有2個通訊用端子,A+和B-,此類儀表的好處就是可以一條總線上手拉手鍊接多臺儀表,理論上一個網段32臺儀表,不過現場建議使用RS485集線器進行多臺儀表的連接,安全可靠,如圖2,也可以使用串口服務器,將通訊協議轉換為Modbus-TCP,接口形式為RJ45與上位機進行連接如圖3

大概的知識就是這樣,大家可以多多討論,拍磚,有問題,可以再次提問,也謝謝大家多多關注,後面會有更多精彩的回答,文章等!


工控世界


作為一名傳感器的應用工程師,我覺得自己來回答這個問題還是很合適的。

說到傳感器跟PLC連接的問題,其實跟傳感器本身並沒有什麼關係,要傳給PLC的都是都是傳感器輸出的信號,所以我們著重來分析傳感器輸出的有哪些信號形式。並分析該信號該如何連接:

  1. 最常見的就是三極管輸出的,(PNP、NPN及push-pull推輓輸出)如果PNP或者NPN的話,那麼PLC選型的時候其輸入信號端口必須要也是對應的PNP或NPN型號(如果不對,時不能連接使用的),接線的時候如下圖所示:PNP因為是下拉負載,接到PLC上接信號線與電源負兩根線;NPN因為是上拉負載,所以接到PLC接信號線與電源正兩根線。push-pull推輓輸出的話因為即可以做PNP用也可以做NPN用,所以如果你想用作PNP,那就一樣接輸出與電源負兩根線;如果想用作NPN,那就接信號與電源正兩根線。(手繪圖太粗糙,勿見笑)。

  2. 模擬量電壓或者電流輸出的,這個時候就麻煩點,因為PLC本身沒有采集模擬量的功能,所以必須外接擴展的模擬量模塊。連接方法是先把傳感器連接到模擬量模塊上,然後模擬量模塊再連接到PLC。(把傳感器的模擬量輸出線和0V線分別連接到模擬量模塊的正極和負極)如下圖:

  3. 繼電器輸出;這種輸出的話接到PLC比較簡單,繼電器就是控制迴路的通斷的,直接把繼電器兩根線串聯在迴路中即可。

  4. NAMUR輸出,這種輸出一般會用於防爆環境中,這時候為了安全輸出信號不能直接連接到PLC上,必須把NAMUR信號先連接到安全珊上,然後由安全珊轉接給PLC。

  5. IO-LINK輸出,這個是目前比較火的。這種必須將傳感器先接到下面的IO-LINK模塊上,然後這個模塊通過總線的形式跟PLC通訊。

    另外為了跟上工業4.0及2025中國製造的步伐,我專門開通這個頭條號來分享一些傳感器的知識,裡面涉及到最基礎的原理及應用(後期也會寫到傳感器輸出信號分析),如果你也想更容易的掌握更多傳感器知識,歡迎關注閱讀我的作品。

    以上就是我總結的一些連接方法,希望能對各位有所幫助。


工控與傳感器達人


常見的與PLC連接的傳感器有接近開關、行程開關、光電傳感器、溫度傳感器、位置傳感器(電子尺)、編碼器、壓力傳感器等。傳感器信號主要有數字信號(就是通與斷)和模擬信號(電壓信號0~10V、-10~+10v,電流信號0~20ma等)。數字信號可以與PLC的輸入端子直接連接,模擬信號需要通過AD模塊輸入,舉例說明這些傳感器與PLC的連接。

1接近開關如下圖所示,常用於限位、計數燈,一般三線式(棕色:電源正極、藍色0v、黑色信號)分為NPN和PNP型,日系的多為NPN,歐美的多為PNP。

NPN型與PLC接法:棕色接+24v,藍色接0v,黑色接信號輸入就是X,當探頭感應到金屬信號後燈亮,黑色變為+24v,X輸入。

2行程開關如下圖所示,一般是兩線式相當於開關觸點,到達位置後行程開關閉合,接法簡單,一端接+24電源,一端接輸入信號X即可。

3 位置傳感器(電子尺)如下圖所示:

與接近開關類似同樣有三條線,褐色線電源正極、黑色線信號線、藍色電源負極,它通過與PLC的AD模塊連接:

褐色線接+24V,藍色接0v與AD模塊的COM端子,黑色信號線接VIN端子,這樣位置傳感器通過電壓的變化傳送給AD模塊,AD模塊轉換成數字信號傳給PLC進行處理。

有關三菱PLC問題關注。


工控人


你好,你記住這樣接就好了(必須要記住):二線的:一條棕色接PLC輸入點,一條藍色的接0V(24VDC的0V),三線的:一條棕色的接24VDC,一條藍色的接0VDC,一條黑色的接PLC輸入點。四線的(光電開關):一條棕色的接24VDC,一條藍色的接0VDC,一條黑色的接PLC輸入點,另外還有一條灰色和白色的,就是用來作常開用還是常閉用,一般如果你想讓這個開關常開,就灰色接0VDC,白色不接。反之,就是白色接0VDC,灰色不接。 這是行業默認的接線方式,國標啊。看線就知道怎樣接,不用看說明書什麼的。


機械自動化


  對於數字量信號,比如光電感應器,接近開關,要看是NPN 還是PNP的,接法不同,器件上一般都有簡圖,按上面的接就沒錯了。

  對於模擬量信號,比如溫度,壓力傳感器,光是傳感器的話,要PLC模塊能帶得起的,因為傳感器只是個電阻或者電壓型號,不是標準信號,有些PLC模塊不支持。

  一般還要先接個變送器或者隔離器,這個分為兩線制和四線制的,其中兩線制的變送器不帶電源,要模塊提供電源。四線制的變送器有個電源端子,接上電源,剩下的兩根線接到PLC上,PLC的接法也有很多種,比如什麼單端的,差動的,高速的,接法也各不相同,也要看PLC的牌子了。


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