1.3.1 PLC的开关量输入接口
常用的开关量输入接口按输入信号电路电量的不同可以分成三种类型:直流输入接口、交流输入接口和交-直流输入接口,如图1.7、图1.8、图1.9所示。
下面分析开关量输入接口如何将现场的输入设备(如限位开关、手动开关、编码器、数字开关和温度开关等)的开关量信号转变成PLC内部可处理的标准信号,并形成输入设备的通、断与PLC内部电路中该设备对应的存储单元的高、低电平的一一对应关系。
图1.7是PLC的直流输入接口电路,如果输入设备A2闭合,则输入接口回路中产生了一个直流信号。该直流信号使光电耦合器中的发光二极管发光,从而使耦合器中的光电三极管导通,这就将外部输入设备的“通”的信号耦合到PLC内部电路的A2的存储单元中,存储单元的数据变为“1”状态。反之,A2断开,耦合器中的发光二极管不发光,使耦合器中的光电三极管无法导通,这就将外部输入设备的“断”信号耦合到PLC内部电路的A2的存储单元中,存储单元的数据变为“0”状态。由此,输入接口就完成了外设A2的通断信息到PLC内部存储单元中“1”、“0”数据的耦合。CPU解算程序要用到A2的信息时,就到A2的存储单元中读取数据。
图1.7 直流输入接口电路
在图1.8中,由于外部输入回路中接了交流电源,当按钮A2闭合时,输入接口回路中就有了一个交流电信号。该交流信号的正半周会使光电耦合器中的一个发光二极管发光,负半周时会使耦合器中的另一个发光二极管发光,从而使光电三极管导通,这就将外部输入设备的“通”的信号耦合到PLC内部电路的A2的存储单元中,存储单元的数据变为“1”状态。反之,A2断开,耦合器中的两个发光二极管都不发光,使耦合器中的光电三极管无法导通,这就将外部输入设备的“断”信号耦合到PLC内部电路的A2的存储单元中,存储单元的数据变为“0”状态。
图1.8 交流输入接口电路
图1.9所示的接口则将交流和直流接口融合,既可以输入直流信号,也可以输入交流信号。
图1.9 PLC的交流-直流输入接口
光电耦合器除了将外设的信号耦合到PLC内部,实现外设的信号与PLC内部电路的电隔离与光耦合外,还很好地防止了现场电磁干扰串入PLC内部电路。