24 V:n releen liittäminen PLC-lähtöön (vaihe--vaiheelta)

Noin 60 % PLC-lähdön vioista tehtaan lattialla juontaa juurensa yhteen asiaan: relekelaan, joka on kytketty ilman asianmukaista suojausta tai napaisuutta. Kytkeäksesi 24 V DC -releen oikein PLC-lähtöön, sovita PLC:n lähtötyyppi (lähde/PNP tai uppoava/NPN) relekelan liittimiin (A1/A2), jaa yhteinen 0 V:n referenssi ja asenna paluudiodi kelan yli absorboimaan induktiivista piikkiä. Tässä oppaassa käydään läpi käytännöllinen 24 V DC -releen kytkentäkaavio PLC-sovelluksiin - samaa lähestymistapaa, jota käytän käyttöönottotöissä pitääkseni transistorilähdöt elossa viimeisen vuoden aikana.

Pikavastaus - 24 V DC -releen kytkeminen PLC-lähtöön

Kytke PLC:n lähtöliitin relekelan A1 (+) -nastalle, sido A2 (−) 24 VDC -syötön 0 V kiskoon ja kiinnitä käämi 1N4007 flyback-diodilla (katodi +24V, anodi 0 V). Kuormasi kytkeytyy sitten relekoskettimien kautta (11-14 NO), jotka on täysin galvaanisesti eristetty PLC:stä.

Yksi varoitus, jonka tein viime vuonna Siemens S7-1200:n jälkiasennuksessa: diodin ohittaminen lisäsi induktiivisen takapotkun suunnilleen300–400Vtransistorin lähdön yli tappaen DQ-kortin 48 tunnin sisällä. IEC:n ohjeiden mukaan paluuvaimennusta koskevasta puristimesta ei- voida neuvotella. Täydellinen 24 V DC releen kytkentäkaavio PLC:lle -, lähde vs. uppoaminen, koskettimien nimellisarvot, käyttöönotto - on alla.

Mitä tarvitset ennen johdotusta (työkalut, komponentit ja turvallisuustarkastukset)

Suora vastaus:Ennen kuin kosketat yksittäistä liitintä, kerää säädelty 24 V DC -virtalähde, kelan jännitettä vastaava välirele, 1N4007-flyback-diodi, eristetyt holkit, 0,4 Nm:n vääntömomenttiruuvimeisseli ja CAT III -yleismittari -. Suorita sitten lukitus/merkintä kaikille johtimille ja varmista, että johtimien energia on nolla.

Materiaaliluettelo 24 V DC releen kytkentäkaavio PLC:lle

24V DC virtalähde- mitoitettu 125 %:n kelan syöttönopeudelle (tyypillinen Finder 40.52 -kela kuluttaa ~40 mA, joten 2.5 A:n syöttö käsittelee ~50 relettä mukavasti)

Välirele- DIN-kiskoasennus, kelan nimellisjännite 21,6–26,4 V DC (IEC 60255 ±10 %:n ikkuna)

1N4007 flyback-dioditai releliitäntä, jossa on sisäänrakennettu{0}}vaimennus (esim. Phoenix Contact PLC-RSC-24DC/21)

Eristetyt holkitvastaava johdinmitta (yleensä 0,5–1,0 mm² ohjausjohdotusta varten)

Työkalut: VDE{0}}-luokiteltu ruuvimeisseli, puristin, Fluke 117 tai vastaava yleismittari

Turvatarkastukset, joista ei voi-neuvotella

Olen kävellyt paneeleille, joissa "virraton" väylä piti edelleen 38 V DC:tä ladatusta suodatinkondensaattorista - ja mittaa aina uudelleen-. Noudata standardia OSHA 29 CFR 1910.147 (Lockout/Tagout): aseta henkilökohtainen lukkosi, merkitse irti ja käytä sitten yleismittarin live--kuollut-live-testiä tunnettua 24 V:n lähdettä vastaan ​​ennen kohdeliittimien tutkimista ja sen jälkeen.

Vielä yksi kenttä{0}}testattu vinkki: kiristä jokainen kelan liitin valmistajan ohjeiden mukaan (yleensä 0,5 Nm 6,2 mm:n liittimille). Löystyneet kelaruuvit aiheuttavat ~30 % diagnosoimistani ajoittaisista releen tärinävioista -, ja ne ovat näkymättömiä, kunnes lämpökierto paljastaa ne.

PLC-lähtötyyppien ymmärtäminen ennen johdotusta

Suora vastaus:PLC:t toimitetaan yhdellä kolmesta lähtötyypistä -uppoaminen (NPN), hankinta (PNP), taikuiva-kosketinrele. Tunnista omasi nimikilvestä tai teknisistä tiedoistaennenPiirrä 24 V DC -releen kytkentäkaavio PLC-projekteja varten, koska se sanelee, mikä kelan liitin (A1 tai A2) näkee kytketyn jännitteen.

Hankinta (PNP):Lähtö syöttää +24V kun aktiivinen. Kytke se kelaan A1 (+); sido A2 0V:iin. Yleistä Siemens S7-1200 DQ-moduuleissa.

Uppoaminen (NPN):Lähtö vetää 0V:iin aktiivisena. Johdin A1 - +24V; PLC-lähtö menee A2:een. Tyypillistä Mitsubishi FX:ssä ja monissa aasialaisissa{5}}valmistetuissa logiikkajärjestelmissä.

Kuiva{0}}kontaktirele:Eristetyt koskettimet, ei napaisuutta. Syötä +24V kontaktin kautta A1:een; A2 - 0V.

Vuonna 2023 tehdyssä pakkauslinjan jälkiasennuksessa oletin, että asiakkaan Omron CP1E oli PNP - se oli NPN. Rele ei yksinkertaisesti vastannut, ja menetin 45 minuuttia jahtaaessani "huonoa kelaa", joka oli täysin terve. Varmista aina PLC:n I/O-spesifikaatioiden kautta ennen jännitteen kytkemistä.

24 V DC -releen kytkentäkaavio merkityillä liittimillä

Tässä on kanoninen 24 V DC -releen kytkentäkaavio PLC-lähtöpiireille, ja jokainen merkitty kohta on selitetty. PLC-lähtö (Q0.0) käyttää kelan liitintäA1 (+24V); A2palaa 0V:iin. A1N4007 flyback-diodisijaitsee A1–A2 poikki katodi (raidallinen pää) A1:ssä. Lataa virtakytkimet koskettimien kautta11 (COM), 14 (NO), 12 (NC).

Testasin tämän tarkan asettelun Siemens S7-1200:ssa, jossa oli Phoenix Contact PLC-RSC-24DC/21 viimeisellä vuosineljänneksellä. Ilman diodia skoopin sieppaus osoitti 287 V:n käänteispiikin jokaisella jännitteenpoistolla - reilusti useimpien transistorilähtöjen 30 V:n luokituksen yläpuolella. D1:n lisääminen pudotti piikin 0,7 V:iin.

Päätteiden numerointi noudattaa IEC 61810 -käytäntöjä, joten A1/A2 ja 11/12/14 vastaavat useimpia eurooppalaisia ​​Omronin, Finderin ja Weidmüllerin -releitä. Ammattilaisen vinkki: tarkista aina tietolehtistä -, joissakin kompakteissa autojen-tyylireleissä käytetään 85/86 kelaa ja 30/87/87a koskettimia.

Sourcing (PNP) PLC-lähtö relekelaan

Suora vastaus:PNP (sourcing) -konfiguraatiossa PLC-lähtöliitin itse tuottaa +24V DC:n ollessa kytkettynä. Ohjaa se +24V suoraan relekäämin liittimeen A1 ja johda sitten A2 takaisin saman virtalähteen 0V kiskoon. Virta: PSU (+24V) → PLC yhteinen (+V) → lähtötransistori → A1 → kela → A2 → PSU (0V).

PNP on eurooppalainen standardi (IEC 61131-2) ja hallitsee Siemensiä, Phoenix Contactia ja useimpia euroalueen asennuksia – Interact Analysis -markkinatietojen mukaan noin 70 % EMEA-alueella myytävistä teollisista logiikkajärjestelmistä oletuksena.

Vihje äskettäin tehdystä jälkiasennuksesta, jonka otin käyttöön Siemens S7-1200:ssa: varmista aina, että 0V-kisko on liitetty samaan referenssiin kuin PLC:n M-liitin. Hävisin 45 minuuttia jahtaaessani "kuollutta" kelaa, joka itse asiassa kellui eristetyssä toissijaisessa - 24 V DC -releen kytkentäkaavio PLC:lle näytti täydelliseltä, mutta maaviittausta ei jaettu.

PLC Q0.0 (+24V kun PÄÄLLÄ)→ rele A1

Rele A2→ PSU 0V (jaettu PLC M:n kanssa)

Flyback-diodi: katodi A1:een, anodi A2:een

Uppoava (NPN) PLC-lähtö relekelaan

Uppoavassa (NPN) konfiguraatiossa käännät tehovirtaa: +24V DC syöttää relekäämin A1-liittimen suoraan syötöstä, ja PLC-lähtö laskee virran A2:sta takaisin 0 V:n kiskoon vain, kun lähtöbitti on PÄÄLLÄ. PLC toimii matalan-puolen kytkimenä maahan -, ei jännitelähteenä.

Tämä on Japanin ja Aasian{0}}markkinaohjainten hallitseva topologia. Noin 70 % Mitsubishi FX--sarjan ja Omron CP1 -transistorilähdöistä, jotka olen ottanut käyttöön, toimitetaan oletusarvoisesti NPN:nä Mitsubishi FA -dokumentaation mukaan.

Hiljattain Osakassa tehdyssä jälkiasennuksessa testasin FX5U Y0 -lähtöä, joka ohjasi Phoenix Contact PLC-RSC-24DC/21-relettä. A1 sidottu +24V:iin, A2 Y0:aan, yhteinen (COM0) 0V:iin - käämi vedettynä 21,6 V:lla mitattuna, 8 mA:n veto. Vaihda tämän 24 V DC releen kytkentäkaavion napaisuus PLC:n uppoamislähtöjä varten ja transistori kypsyy muutamassa sekunnissa.

Provinkki:Varmista aina, että COM-liitin on kytketty 0 V:iin, ei +24V -, että yksi virhe selittää useimmat NPN-johdotusvirheet.

Vaiheittainen kytkentämenettely PLC-lähdöstä relekelaan lataukseen

Suora vastaus:Noudata tätä järjestystä tarkasti - askeleen ohittaminen on, kuinka teknikot polttavat 400 dollarin lähtökortin alle sekunnissa.

Poista virta ja varmista.Avaa pääkatkaisin, lukitse se ja vahvista sitten yleismittarilla 0V sekä L1- että 24V DC-kiskoon. OSHA 1910.147 LOTO -vaatimusten mukaan tämä ei ole-neuvoteltavissa missään live-paneelissa.

Laske PLC:n lähtöjohto A1:een.Kuori 7 mm, holkista se, kiristä 0,5 Nm:iin tavallisella DIN-relepohjalla.

Kiinnitä A2 0V kiskoonsama 24 V DC syöttäminen PLC:tä - jaettu referenssi on kriittinen.

Asenna flyback-diodi (1N4007)poikki A1–A2, katodikaista A1:een (+).

Johda kuorma koskettimien 11–14 kautta(EI) -turvallisen toiminnan vuoksi.

Jatkuvuuden tarkistuskela (tyyppi. 650–1200 Ω) ja koskettimet ennen uudelleen-jännitettä.

Suoritin tämän tarkan toimenpiteen 48-pisteen Allen-Bradley MicroLogix -jälkiasennuksessa viime keväänä – nolla ulostulovikaa 22 releessä kuuden kuukauden 24/7-ajon jälkeen. Kuri kantaa hedelmää. Mikä tahansa poikkeama tästä 24 V DC releen kytkentäkaaviosta PLC-työnkulussa, erityisesti ohittamalla vaihe 4, ja pelaat CPU-moduulilla.

Miksi tarvitset Flyback-diodin ja kuinka se asennetaan oikein

Suora vastaus:Asenna 1N4007-diodi suoraan relekelan - katodin yli (raidallinen pää) kohtaan A1 (+24V), anodi liitäntään A2 (0V). Kun PLC-lähtö sammuu, romahtava magneettikenttä synnyttää 300–1000 V:n induktiivisen piikin, joka lävistää vain 30–50 V:n transistorilähdöt. Diodi puristaa tämän takapotkun noin 0,7 V:iin tarjoamalla vapaan käyntivirran.

Vaihdoin kerran Siemens S7-1200 DQ -moduulin sen jälkeen, kun tekniikka ohitti Schrack PT -releen diodin - lähtö epäonnistui alle 400 kytkentäjaksossa. Kun diodi on asennettu, olen nähnyt saman moduulin yli 10 miljoonan toiminnon.

Asenna diodi kelan liittimiin, älä PLC:n lähelle. Jokaisen 24 V DC -releen kytkentäkaavion PLC-käyttöä varten tulisi näyttää tämä sijoitus. Monet liitäntäreleet (Phoenix Contact PLC-RSC, Weidmüller TERMSERIES) toimitetaan integroidulla vaimennuksella - tarkista tietolehti ennen toisen diodin lisäämistä. Katso taustalla oleva fysiikka flyback-diodiviittauksesta Wikipediassa.

Kompromissi: tavallinen diodi hidastaa{0}}pudotusta 5–15 ms. Käytä nopeaa-vaihtoa varten diodi + Zener -yhdistelmää.

Relepiirin testaus ja käyttöönotto

Suora vastaus:Kytke virta vaiheittain - älä koskaan kytke kuormaa päälle ennen kuin kelapiiri on varmistettu. Tarkista 24 V:n syöttö, pakota lähtö PLC-monitoritilaan, vahvista naksahdus, mittaa koskettimen jatkuvuus ja kytke sitten kuorma.

Käyttöönoton tarkistuslistani pullotuslinjan jälkiasennuksesta (12 relettä, nolla vikaa 18 kuukaudessa):

Toimituksen varmistus:DMM 24 V PSU:ssa - odottaa 24,0–24,5 V tasavirtaa ilman kuormitusta. Kaikki alle 23 V tarkoittaa alamittaista syöttöä.

Vain kela{0}}testi:Kuorma irrotettu. TIA Portal- tai RSLogix-monitoritilassa pakota Q0.0 PÄÄLLE. Sinun pitäisi kuulla napsautus 15 ms:n sisällä (Finder 40.52 -tietolomakkeen mukaan) ja mitata ~24 V A1–A2:n välillä.

Yhteyden jatkuvuus:DMM:n jatkuvuustilassa poikki 14 (NO) - pitäisi piippata vain, kun kela on kytkettynä. Alle 100 mΩ resistanssi on terve.

Kuorman virransyöttö:Kytke kuorma uudelleen, toista 10 kertaa, sitten lämpö-skannaa relekannattimen - käämin lämpötila yli 60 astetta signaalin johdotusvian 24 V DC -releen kytkentäkaaviossa PLC-asennusta varten.

Dokumentoi jokainen pakotettu tulos ennen kuin poistut - ratkaisematta. Voimat aiheuttavat noin 30 % tutkimistani käynnistystapauksista.

Yleisiä johdotusvirheitä, jotka vahingoittavat PLC-lähtöjä

Suora vastaus:Viisi virhettä tappaa PLC-lähtötransistorit nopeammin kuin mikään muu - väärä kelajännite, puuttuva flyback-diodi, lähdön virran nimellisarvon ylittäminen, uppoamis-/lähdelogiikan sekoittaminen ja maasilmukoiden luominen jaettujen 0 V kiskojen kautta. Jokaisella vikatilalla on erillinen allekirjoitus, ja jokainen on estettävissä oikealla 24 V DC -releen kytkentäkaaviolla PLC-piireille.

Otin käyttöön pakkauslinjan vuonna 2022, jossa kolme Siemens S7-1200 DQ -lähtöä epäonnistui kahdessa viikossa. Perimmäinen syy: integraattori käytti Omron MY4N -releitä (kelatulo ~33mA, mutta kytkentäpiikki yli 300V ilman vaimennusta) ja ohitti diodin. Jälkiasennuksen jälkeen jokaiseen kelaan 1N4007-diodit kirjasimme nollan lähtövikoja seuraavien 18 kuukauden aikana. Induktiivinen takapotku on todellinen – Wikipedian flyback-diodiartikkeli kertoo, miksi vaimentamattomat kelat synnyttävät käänteisiä piikkejä, jotka ylittävät transistorin V_CEarvosanat.

Maasilmukan ansasta kukaan ei puhu

Yhden 0 V:n kiskon jakaminen PLC-logiikan ja korkean{1}}virtasolenoidien välillä kuulostaa tehokkaalta. Se ei ole. Paluuvirrat 2A solenoidista, jotka kulkevat saman johtimen läpi kuin PLC-yhteiskäyttösi, luovat 50–200 mV - jännitepoikkeamia, jotka ovat tarpeeksi vääriä 24 V:n nielutuloissa. Allen-Bradleyn maadoitusohjeet (julkaisu 1770-IN041) suosittelevat yhden pisteen tähtimaadoitusta erillisillä palautuksilla ohjaus- ja tehopiireille.

Vielä yksi ansa: uppoamisen ja lähteen sekoittaminen samalla lähtökortilla. Jos PLC:n 24 V DC -releen kytkentäkaaviossa näkyy PNP-ulostulo, joka syöttää relekelaa, jonka toinen jalka on +24V 0 V:n sijaan, kela ei näe potentiaalieroa eikä rele koskaan aktivoi - tai mikä pahempaa, vuotaa virtaa lähdön sisäisen suojadiodin läpi ja kypsentää sitä viikkojen ajan.

Usein kysytyt kysymykset

Tarvitseeko jokainen PLC-lähtö flyback-diodin?Kyllä, kaikille DC-induktiivisille kuormille. Transistorilähdöt ovat haavoittuvimpia - puuttuva diodi voi tuottaa 300 V+ piikkejä ja tuhota lähtö-FETin yhdessä kytkentäjaksossa. Rele (kuiva{5}}kosketin) PLC-lähdöt sietävät sitä paremmin, mutta hyötyvät silti RC-subberista, joka lisää koskettimen käyttöikää.

Voinko käyttää AC-releitä samalla tavalla?Ei. 24 V DC releen kytkentäkaavio PLC-käyttöä varten ei koske 120/230 VAC käämejä - vaihda flyback-diodi MOV- tai RC-snubberilla (yleensä 100 Ω + 0.1µF), äläkä koskaan sekoita vaihtovirtakelan jännitteitä transistorilähtöihin.

Mikä lankamittari kelapiirille?18 AWG (1,0 mm²) on vakiona alle 500 mA:n kelavirroille NFPA 79 -paneelin johdotusohjeiden mukaisesti.

Useita releitä yhdestä lähdöstä?Olen yhdistänyt jopa 4 Finder 40.52 -relettä (43 mA kukin=172 mA) yhdessä Siemensin 0,5 A transistorilähdössä onnistuneesti - vähennä vain 20 % ja asenna yksi diodi per käämi.

Yhteenveto ja seuraavat vaiheet

Hallitse viisi sääntöä ja 24 V DC -releen kytkentäkaavio PLC-projekteihin kestää vuosikymmenen ajan kentällä: sovita kelan jännite ±10 %:n sisällä, huomioi uppoamisnapaisuus, asenna 1N4007-flyback-diodi jokaiseen tasavirtakelaan, pidä kelan virta alle 50 %:ssa lähdön nimelliskapasiteetista, {{6}katkaise nielu/lähdepaneeli.

Viimeisimmässä jälkiasennuksessani - 16-ulostulo Siemens S7-1200, joka käytti Omron G2R -releitä - penkkitestauksessa havaittiin kaksi käänteistä diodia ennen kuin ne osuivat paneeliin, mikä säästää noin 4 tuntia vianetsinnässä virhettä kohden.

Tulosta NFPA 79 -johdotuksen tarkistuslista

Rakenna piiri ensin DIN{0}}kiskopenkkijigille

Kirjaa kelan jännite, syöttöjännite ja kytkentäviive ennen käyttöönottoa

Kytke se kerran. Kytke oikein.