جذب در مقابل تأمین: راهنمای ضروری برای سیمکشی ورودی PLC
آیا تا به حال سنسوری را به PLC خود متصل کردهاید و هیچ پاسخی دریافت نکردهاید یا احتمالاً به تجهیزات آسیب زدهاید؟ شما تنها نیستید. مفاهیم جذب و تأمین نمایانگر اصول بنیادی اما اغلب نادرست فهمیده شده در سیستمهای کنترل صنعتی هستند. درک صحیح این مفاهیم، سیمکشی درست را تضمین میکند، از آسیب به تجهیزات جلوگیری میکند و جلسات عیبیابی ناامیدکننده را حذف میکند.
اصول جریان: تفاوت اصلی
جذب و تأمین جهت جریان متعارف بین دستگاههای میدانی و ورودیهای دیجیتال PLC را توصیف میکنند. این تمایز به طور خاص برای مدارهای DC اعمال میشود و تعیین میکند چگونه سنسورها، سوئیچها و سایر دستگاههای ورودی را متصل کنید.
پیکربندی جذب (NPN):
دستگاه میدانی مدار را با فراهم کردن مسیر به زمین کنترل میکند. جریان از منبع تغذیه از طریق بار وارد دستگاه میشود. دستگاه را به عنوان "جذبکننده" جریان به زمین در نظر بگیرید.
پیکربندی تأمین (PNP):
دستگاه میدانی ولتاژ مثبت را به مدار ارائه میدهد. جریان از دستگاه از طریق بار به زمین جریان مییابد. دستگاه به طور مؤثر جریان را "تأمین" میکند.
تصویرسازی مسیرهای الکتریکی
مدار ورودی Sourcing (حسگر PNP):
+24VDC → حسگر PNP → ورودی PLC → مشترک (0V)
مدار ورودی Sinking (حسگر NPN):
+24VDC → ورودی PLC → حسگر NPN → مشترک (0V)
شناسایی نوع ورودی PLC شما: روشهای عملی
تشخیص اینکه ماژول PLC شما sinking است یا sourcing نیازمند بررسی سیستماتیک است:
• مرور مستندات سازنده برای مشخصات «sinking» یا «sourcing»
• بررسی برچسبگذاری ترمینال بلاک - اتصال ترمینال مشترک نوع را نشان میدهد
• تحلیل تمایلات برند - Allen-Bradley اغلب از sinking استفاده میکند، Siemens معمولاً sourcing
• استفاده از تست مولتیمتر (فقط توسط افراد واجد شرایط) برای اندازهگیری رفتار ورودی
راهنمای کاربرد: انتخاب پیکربندی مناسب
زمان انتخاب ورودیهای Sourcing (حسگرهای PNP):
• حسگرهای شما هنگام فعال شدن خروجی +24VDC ارائه میدهند
• کار در تأسیسات آمریکای شمالی یا اروپایی
• ترجیح منطق شهودی که وجود ولتاژ نشاندهنده حالت درست است
زمان انتخاب ورودیهای Sinking (حسگرهای NPN):
• حسگرهای شما هنگام فعال شدن مسیر به زمین فراهم میکنند
• نگهداری سیستمهای قدیمی یا تجهیزات ساخت آسیایی
• کار در محیطهایی که حسگرهای NPN استاندارد هستند
ملاحظات حیاتی نصب
از این اشتباهات رایج که باعث اختلال در سیستم میشوند، اجتناب کنید:
• هرگز دستگاههای PNP و NPN را روی یک ماژول ورودی مخلوط نکنید
• به یاد داشته باشید اصول سیمکشی DC به طور قابل توجهی با سیستمهای AC متفاوت است
• همیشه قبل از روشن کردن مدارها، اتصالات ترمینال مشترک را بررسی کنید
• هنگام استفاده از چند منبع تغذیه، جداسازی مناسب را اعمال کنید
• مقاومتهای pull-up/down را به درستی برای خروجیهای open-collector تنظیم کنید
تحلیل مقایسهای: راهنمای مرجع سریع
ورودی sourcing (PNP):
جهت جریان: حسگر → PLC
فناوری حسگر: ترانزیستورهای PNP
اتصال مشترک: مرجع 0VDC
ترجیح منطقهای: آمریکای شمالی، اروپا
ورودی sinking (NPN):
جهت جریان: PLC → حسگر → زمین
فناوری حسگر: ترانزیستورهای NPN
اتصال مشترک: منبع تغذیه +24VDC
ترجیح منطقهای: مناطق آسیا-اقیانوسیه
سناریوهای کاربردی دنیای واقعی
مطالعه موردی 1: تشخیص خط بستهبندی
یک کارخانه تولیدی از حسگرهای مجاورت PNP برای تشخیص ظروف فلزی روی نوار نقاله استفاده میکند. وقتی یک ظرف عبور میکند، حسگر خروجی +24VDC را به ورودی sinking PLC ارسال میکند. ترمینال مشترک به 0V متصل است و یک مدار کامل ایجاد میکند که در منطق کنترل به عنوان "روشن" ثبت میشود.
مطالعه موردی ۲: بازرسی کارخانه بطریسازی
یک کارخانه نوشیدنی از سنسورهای فوتوالکتریک NPN برای تأیید حضور درپوش استفاده میکند. وقتی بطری بدون درپوش شناسایی میشود، سنسور مسیر به زمین را از طریق ورودی sourcing PLC کامل میکند. این جریان ورودی را تحریک کرده و مکانیزم رد را فعال میکند.
دیدگاه صنعتی: تکامل استانداردهای منطقهای
تفاوت تاریخی بین پذیرش PNP در کشورهای غربی و ترجیح NPN در آسیا بازتاب سنتهای تولید متفاوت است نه برتری فنی. با این حال، ادغام زنجیره تأمین جهانی به تدریج این تمایزات منطقهای را کمرنگ میکند. سیستمهای مدرن به طور فزایندهای هر دو پیکربندی را از طریق ماژولهای ورودی یونیورسال پشتیبانی میکنند.
بهترین روشهای پیادهسازی
ادغام موفق سیستم کنترل نیازمند توجه به این جزئیات است:
• مستندسازی تمام پیکربندیهای I/O در نقشههای سیستم
• استانداردسازی نوع سنسورها در هر ماشین یا خط فرآیند
• بررسی سازگاری بین قطعات جدید و زیرساخت موجود
• آموزش پرسنل نگهداری درباره تفاوتهای پیکربندی
• نگهداری سنسورهای اضافی از هر دو نوع برای عیبیابی اضطراری
سؤالات متداول
آیا با سیمکشی دستگاههای sinking به ورودیهای sourcing میتوانم به PLC خود آسیب بزنم؟
بله، سیمکشی نادرست میتواند به مدارهای ورودی آسیب برساند. همیشه قبل از اتصال دستگاهها سازگاری را بررسی کنید.
آیا ماژولهای ورودی یونیورسال وجود دارند که هر دو نوع را قبول کنند؟
بسیاری از PLCهای مدرن کارتهای ورودی یونیورسال ارائه میدهند که به طور خودکار هر دو نوع دستگاه sinking و sourcing را شناسایی و پشتیبانی میکنند.
چرا ترجیحات منطقهای برای PNP در مقابل NPN وجود دارد؟
این ترجیحات از سنتهای مختلف تولید و در دسترس بودن قطعات در بازارهای مختلف شکل گرفتهاند.
چگونه میتوانم بین سیگنالهای sinking و sourcing تبدیل انجام دهم؟
رلههای رابط یا ماژولهای تنظیم سیگنال میتوانند در صورت لزوم بین پیکربندیها تبدیل انجام دهند.
آیا این مفاهیم برای سیمکشی خروجی PLC نیز صدق میکند؟
بله، اصول sinking و sourcing به طور مساوی در مدارهای خروجی که کنترلکنندههای عملگرها، شیرها و سایر دستگاهها هستند، اعمال میشود.
برای اطلاعات بیشتر، موارد محبوب زیر را در Autonexcontrol بررسی کنید
