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FX系列PLC输入与输出如何接线?
WWW.GK528.COM 2008-12-9 10:01:13 来源：528工控网 浏览次数：4557
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要想正确地实现PLC的输入与输出外部接线,就必须了解PLC的输入回路构成图和输出回路构成图。

FXPLC输入外部接线简图:

看到上面的图，您会不会认为是我画错了呢？我在给配线电工图纸时，很多电工都会来找我更正此处，甚至有些技术人员也说此图有错。我们来看一下FXPLC的输入回路构成图就清楚了。

从上图中的输入内部构成图可看出：
FXPLC的输入外部接线可以是：开关两边的线各接COM与相应的输入点X，这是由PLC的内部24C电源供电。此种接线非常方便，但是却存在一个问题，大家都知道电源是有一定的带负载能力的。当负载超过了电源的容量，电源的输出电压会降低甚至会烧损，PLC的内部电源也一样。当我们设计一个很大的系统时，PLC的输入端会接很多开关，如：接近开关，光电开关，按扭等。此时负载就很大，也许就超过了PLC内部24V电源的负载能力。此时就需要外接24V供电。（负载很小时，我也是用外接24V电源供电。由于短路等原因烧一个外接24V电源没多钱，烧了PLC的内部电源造成PLC不工作就耽误时间了。）
外接24V电源的接线方式就如第一幅图所示，看了输入内部构成图。有疑问者应该释然了！
FXPLC如何外接接近开关呢？
以NPN型接近开关为例：还是需要一个外接24V直流电源，直流电源的24V和接近开关的24V，PLC的24V连接，直流电源的0V与接近开关的0V连接，接近开关的输出信号接PLC的输入点X

注意看一下图二的PLC内部结构图，PLC的输入点X与PLC24V之间有一个电阻，正好构成了接近开关的负载！

FXPLC的输出外部接线很简单，看上面的输出内部构成图就会了。晶体管型与继电器型外部接线一样。
要注意的是，PLC的输出有几个公共端(COM)，输出点分成几个组，一个组有一个公共端COM。

光电开关的工作原理
光电开关是传感器大家族中的成员，它把发射端和接收端之间光的强弱变化转化为电流的变化以达到探测的目的。由于光电开关输出回路和输入回路是电隔离的（即电缘绝），所以它可以在许多场合得到应用。

二、光电开关介绍
1、工作原理
光电开关（光电传感器）是光电接近开关的简称，它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。工作原理如图1所示。多数光电开关选用的是波长接近可见光的红外线光波型。图2是德国SICK公司的部分光电开关外型图。
2、光电开关的分类及术语解释
（1）、分类
①漫反射式光电开关：它是一种集发射器和接收器于一体的传感器，当有被检测物体经过时，物体将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器，于是光电开关就产生了开关信号。当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时，漫反射式的光电开关是首选的检测模式。
②镜反射式光电开关：它亦集发射器与接收器于一体，光电开关发射器发出的光线经过反射镜反射回接收器，当被检测物体经过且完全阻断光线时，光电开关就产生了检测开关信号。
③对射式光电开关：它包含了在结构上相互分离且光轴相对放置的发射器和接收器，发射器发出的光线直接进入接收器，当被检测物体经过发射器和接收器之间且阻断光线时，光电开关就产生了开关信号。当检测物体为不透明时，对射式光电开关是最可靠的检测装置。
④槽式光电开关：它通常采用标准的U字型结构，其发射器和接收器分别位于U型槽的两边，并形成一光轴，当被检测物体经过U型槽且阻断光轴时，光电开关就产生了开关量信号。槽式光电开关比较适合检测高速运动的物体，并且它能分辨透明与半透明物体,使用安全可靠。

⑤光纤式光电开关：它采用塑料或玻璃光纤传感器来引导光线，可以对距离远的被检测物体进行检测。通常光纤传感器分为对射式和漫反射式。
它们的工作光线示意图如图3所示。
（2）术语解释
常见的术语示意图如图4所示。
①检测距离：是指检测体按一定方式移动，当开关动作时测得的基准位置（光电开关的感应表面）到检测面的空间距离。额定动作距离指接近开关动作距离的标称值。
②回差距离：动作距离与复位距离之间的绝对值。
③响应频率：在规定的1s的时间间隔内，允许光电开关动作循环的次数。
④输出状态：分常开和常闭。当无检测物体时，常开型的光电开关所接通的负载由于光电开关内部的输出晶体管的截止而不工作，当检测到物体时，晶体管导通，负载得电工作。
⑤检测方式：根据光电开关在检测物体时发射器所发出的光线被折回到接收器的途径的不同，可分为漫反射式、镜反射式、对射式等。
⑥输出形式：分NPN二线、NPN三线、NPN四线、PNP二线、PNP三线、PNP四线、AC二线、AC五线（自带继电器），及直流NPN/PNP/常开/常闭多功能等几种常用的输出形式。
⑦指向角：见光电开关的指向角示意图,即如图4的下部三个小图所示。

⑧表面反射率：漫反射式光电开关发出的光线需要经检测物表面才能反射回漫反射开关的接受器，所以检测距离和被检测物体的表面反射率将决定接受器接收到光线的强度。粗糙的表面反射回的光线强度必将小于光滑表面反射回的强度,而且，被检测物体的表面必须垂直于光电开关的发射光线。常用材料的反射率如表1所示。
表1  常用材料的反射率

材料
 反射率
 材料
 反射率

白画纸
 90%
 不透明黑色塑料
 14%

报纸
 55%
 黑色橡胶
 4%

餐巾纸
 47%
 黑色布料
 3%

包装箱硬纸板
 68%
 未抛光白色金属表面
 130

洁净松木
 70%
 光泽浅色金属表面
 150%

干净粗木板
 20%
 不锈钢
 200%

透明塑料杯
 40%
 木塞
 35%

半透明塑料瓶
 62%
 啤酒泡沫
 70%

不透明白色塑料
 87%
 人的手掌心
 75%

 ⑨环境特性：光电开关应用的环境亦会影响其长期工作可靠性。当光电开关工作于最大检测距离状态时，由于光学透镜会被环境中的污物粘住，甚至会被一些强酸性物质腐蚀，以至其使用参数和可靠性降低。较简便的解决方法就是根据光电开关的最大检测距离（Sn）降额使用来确定最佳工作距离。
（3）使用注意事项
①红外线传感器属漫反射型的产品，所采用的标准检测体为平面的白色画纸。
②红外线光电开关在环境照度高的情况下都能稳定工作，但原则上应回避将传感器光轴正对太阳光等强光源。
③对射式光电开关最小可检测宽度为该种光电开关透镜宽度的80%。
④当使用感性负载（如灯、电动机等）时，其瞬态冲击电流较大，可能劣化或损坏交流二线的光电开关，在这种情况下，请将负载经过交流继电器来转换使用。
⑤红外线光电开关的透镜可用擦镜纸擦拭，禁用稀释溶剂等化学品，以免永久损坏塑料镜。
⑥针对用户的现场实际要求，在一些较为恶劣的条件下，如灰尘较多的场合，所生产的光电开关在灵敏度的选择上增加了50%，以适应在长期使用中延长光电开关维护周期的要求。
⑦产品均为SMD工艺生产制造，并经严格的测试合格后才出厂，在一般情况下使用均不会出现损坏。为了避免意外性发生，请用户在接通电源前检查接线是否正确，核定电压是否为额定值。
    以上各注意事项示意图见图5。

三、应用举例
从图6可以看出光电开关的各种应用。其中，图6（a）为光电开关用于对材料的定位剪切控制；图6（b）为用光电开关来控制液面位的上下限值，当液面位高于或低于上下极限液面位时，光电开关控制电路可使阈门打开或关闭，使液面位的高度保持在上下限之间；图6（c）为利用物体对光的遮挡作用，检测物体的通过个数，或物体是否存在；图6（d）为利用光的直线传播性，检验产品是否等高排列；图6（e）为将光电开关用在流水生产线上，来检测产品的个数；图6（f）为用光电开关检测液面位的高低