ورودیهای دیجیتال در مقابل آنالوگ PLC: انتخاب راهحل مناسب اتوماسیون صنعتی
درک ماژولهای ورودی PLC
کنترلکنندههای منطقی برنامهپذیر به عنوان مغزهای اتوماسیون صنعتی عمل میکنند. آنها سیگنالهای دستگاههای میدانی را پردازش میکنند تا ماشینآلات را کنترل کنند. ماژولهای ورودی به عنوان پلهای حیاتی بین حسگرهای فیزیکی و پردازندههای دیجیتال عمل میکنند. این ماژولها در دو نوع اصلی وجود دارند: دیجیتال و آنالوگ.
ورودیهای دیجیتال: اسبهای بارکش روشن/خاموش
ورودیهای دیجیتال سیگنالهای دودویی ساده را مدیریت میکنند. آنها فقط دو حالت را تشخیص میدهند: روشن یا خاموش. یک سیستم معمولی 24 ولت DC، 24 ولت را به عنوان منطق 1 (TRUE) میخواند. 0 ولت را به عنوان منطق 0 (FALSE) میخواند. این ورودیها برای برنامههای پایش وضعیت پایه ایدهآل هستند.
دستگاههای ورودی دیجیتال رایج
- دکمههای فشاری و کلیدهای انتخابگر
- حسگرهای مجاورت
- کلیدهای محدود
- حسگرهای فوتوالکتریک
- کنتاکتهای رله
پیکربندی منبعدهی در مقابل غرقشدن
سیمکشی صحیح نیازمند درک جریان جریان است. دستگاههای منبع (PNP) ولتاژ مثبت فراهم میکنند. دستگاههای غرقشونده (NPN) به زمین متصل میشوند. انتخاب پیکربندی نادرست میتواند به تجهیزات آسیب برساند.
ورودیهای آنالوگ: کارشناسان اندازهگیری دقیق
ورودیهای آنالوگ سیگنالهای متغیر پیوسته را پردازش میکنند. آنها دامنهای از مقادیر را از ابزارهای میدانی دریافت میکنند. سیگنالهای صنعتی استاندارد شامل ۴-۲۰ میلیآمپر و ۰-۱۰ ولت DC هستند. استاندارد ۴-۲۰ میلیآمپر مقاومت عالی در برابر نویز ارائه میدهد.
دستگاههای ورودی آنالوگ رایج
- حسگرهای دما (RTDها، ترموکوپلها)
- مبدلهای فشار
- فرستندههای سطح
- فلومترها
- حسگرهای موقعیت
فرآیند تبدیل آنالوگ به دیجیتال
PLCها برای پردازش به دادههای دیجیتال نیاز دارند. ماژولهای آنالوگ شامل مبدلهای ADC هستند. این تراشهها سیگنالهای پیوسته را به مقادیر دیجیتال تبدیل میکنند. رزولوشن دقت اندازهگیری را تعیین میکند.
تفاوتهای کلیدی فنی
| پارامتر | ورودیهای دیجیتال | ورودیهای آنالوگ |
|---|---|---|
| نوع سیگنال | دودویی (روشن/خاموش) | دامنه پیوسته |
| پیچیدگی داده | ساده | پیچیده |
| ایمنی در برابر نویز | بالا | نیاز به محافظت |
| سیگنالهای معمول | ۲۴ ولت DC، ۱۲۰ ولت AC | ۴-۲۰ میلیآمپر، ۰-۱۰ ولت |
سناریوهای کاربردی دنیای واقعی
مثال کنترل دیجیتال
یک خط مونتاژ از سنسورهای مجاورت استفاده میکند. این ورودیهای دیجیتال حضور محصول را تشخیص میدهند. سپس PLC بازوهای رباتیک را برای بستهبندی فعال میکند.
مثال نظارت آنالوگ
یک تصفیهخانه آب سطح pH را نظارت میکند. سنسورهای آنالوگ سیگنالهای ۴-۲۰ میلیآمپر به PLC ارسال میکنند. سیستم به طور خودکار دوز شیمیایی را تنظیم میکند.
روندهای صنعتی و دیدگاه نویسنده
PLCهای مدرن به طور فزایندهای قابلیتهای دیجیتال و آنالوگ را ترکیب میکنند. روند به سمت IIoT نیاز به سنسورهای آنالوگ بیشتر برای جمعآوری داده دارد. با این حال، ورودیهای دیجیتال برای عملکردهای کنترل پایه ضروری باقی میمانند. انتخاب نوع ورودی مناسب مستقیماً بر عملکرد و هزینه سیستم تأثیر میگذارد.
بهترین روشهای پیادهسازی
همیشه شرایط سیگنال را برای ورودیهای آنالوگ در نظر بگیرید. در محیطهای پر نویز الکتریکی از محافظ مناسب استفاده کنید. برای ورودیهای حیاتی، رویههای تشخیصی را پیادهسازی کنید. کالیبراسیون منظم دقت سیگنال آنالوگ را تضمین میکند.
سؤالات متداول
آیا میتوانم از سنسورهای آنالوگ با ورودیهای دیجیتال استفاده کنم؟
خیر، سنسورهای آنالوگ به ماژولهای ورودی آنالوگ تخصصی نیاز دارند. ورودیهای دیجیتال نمیتوانند سیگنالهای متغیر را تفسیر کنند.
چرا ۴ میلیآمپر به عنوان صفر زنده در سیگنالهای ۴-۲۰ میلیآمپر استفاده میشود؟
خط پایه ۴ میلیآمپر صفر زنده را از صفر مرده متمایز میکند. این به تشخیص قطع سیم و سنسورهای معیوب کمک میکند.
چند ورودی آنالوگ برای سیستم PLC من نیاز دارم؟
این بستگی به نقاط اندازهگیری شما دارد. همیشه 10-20٪ ظرفیت اضافی برای توسعه آینده در نظر بگیرید.
حداکثر فاصله برای سیگنالهای آنالوگ چقدر است؟
سیگنالهای 4-20 میلیآمپر معمولاً میتوانند تا 1000 متر اجرا شوند. سیگنالهای ولتاژ به دلیل افت ولتاژ محدود به فواصل کوتاهتر هستند.
آیا نویز میتواند بر ورودیهای دیجیتال تأثیر بگذارد؟
بله، نویز الکتریکی میتواند باعث تحریک نادرست شود. اتصال زمین مناسب و کابلهای شیلددار ضروری هستند.
برای اطلاعات بیشتر، موارد محبوب زیر را در Autonexcontrol بررسی کنید
| 22D-E9P9H204 | 22B-B012H204 | 22B-B024H204 |
| 22D-E9P9N104 | 22B-B017H204 | 22B-B033F104 |
| 22B-B033N104 | 22B-B2P3H204 | 22B-B2P3N104 |
| 22B-B5P0F104 | 22B-B5P0H204 | 22B-B8P0N104 |
| 22B-CCB | 22B-CCC | 22B-D010C104 |
