اتصال رله 24 ولت به خروجی PLC (گام به گام--)

تقریباً 60 درصد خرابی‌های خروجی PLC در کف کارخانه به یک چیز بازمی‌گردد: سیم‌پیچ رله بدون حفاظت یا قطبیت مناسب. برای سیم‌کشی صحیح رله 24 ولت DC به خروجی PLC، نوع خروجی PLC (منبع/PNP یا غرق/NPN) را با پایانه‌های سیم‌پیچ رله (A1/A2) مطابقت دهید، یک مرجع 0 ولت مشترک را به اشتراک بگذارید و یک دیود فلای‌بک را روی سیم‌پیچ نصب کنید تا سنبله القایی را جذب کند. این راهنما از طریق یک نمودار عملی سیم‌کشی رله 24 ولت DC برای کاربردهای PLC - همان رویکردی را که من در راه‌اندازی کارهای راه‌اندازی برای زنده نگه داشتن خروجی‌های ترانزیستور در سال گذشته استفاده می‌کنم، ارائه می‌کند.

پاسخ سریع - نحوه اتصال رله 24 ولت DC به خروجی PLC

ترمینال خروجی PLC را به پایه A1 (+) سیم پیچ رله، A2 (-) را به ریل 0 ولت منبع تغذیه 24VDC خود وصل کنید و سیم پیچ را با یک دیود فلای بک 1N4007 (کاتد به +24 ولت، آند به 0 ولت) ببندید. بار شما سپس از طریق کنتاکت های رله (11-14 برای NO)، که کاملاً به صورت گالوانیکی از PLC جدا شده اند، سوئیچ می کند.

یکی از اخطارهایی که سال گذشته در مورد بهسازی زیمنس S7-1200 انجام دادم: پرش از دیود یک ضربه القایی تقریباً افزایش داد.300–400Vدر سراسر خروجی ترانزیستور، کارت DQ را ظرف 48 ساعت از بین می برد. بر اساس راهنمایی IEC در مورد سرکوب بازگشت، این گیره قابل مذاکره نیست. نمودار کامل سیم‌کشی رله 24 ولت DC برای منبع‌یابی PLC - در مقابل غرق شدن، رتبه‌بندی تماس، راه‌اندازی - در زیر آمده است.

آنچه قبل از سیم کشی نیاز دارید (ابزارها، قطعات و بررسی های ایمنی)

پاسخ مستقیم:قبل از اینکه یک ترمینال واحد را لمس کنید، یک منبع تغذیه 24 ولت DC تنظیم شده، یک رله درونی منطبق با ولتاژ سیم پیچ، یک دیود فلای بک 1N4007، فرول های عایق، یک پیچ گوشتی گشتاور 0.4 نیوتن متری، و یک مولتی متر CAT III - جمع آوری کنید، سپس بر روی تمام رساناهای lockout/tagout و lockout zero را انجام دهید.

صورتحساب مواد برای نمودار سیم کشی رله 24 ولت DC برای PLC

منبع تغذیه 24 ولت DCاندازه - در 125٪ هجوم سیم پیچ (یک سیم پیچ معمولی Finder 40.52 ~40 میلی آمپر می کشد، بنابراین یک منبع تغذیه 2.5 A 50 رله را به راحتی کنترل می کند)

رله درونی- DIN-پایه ریلی، سیم پیچ دارای ولتاژ 21.6–26.4 ولت DC (پنجره IEC 60255 ± 10%)

دیود فلای بک 1N4007یا یک سوکت رله با-سرکوب داخلی (به عنوان مثال، PLC تماس Phoenix-RSC-24DC/21)

فرول های عایقگیج هادی منطبق (معمولا 0.5-1.0 میلی متر مربع برای سیم کشی کنترل)

ابزار: پیچ گوشتی، پیچ گوشتی، کرامپر، Fluke 117 یا مولتی متر با رتبه VDE-

چک‌های ایمنی غیرقابل مذاکره-

من روی پانل‌هایی رفته‌ام که در آن اتوبوس «بدون انرژی» هنوز 38 ولت DC را از یک خازن فیلتر شارژ شده نگه می‌دارد - همیشه تخلیه و دوباره اندازه‌گیری می‌شود. OSHA 29 CFR 1910.147 (Lockout/Tagout) را دنبال کنید: قفل شخصی خود را اعمال کنید، قطع اتصال را علامت گذاری کنید، سپس از تست زنده-مرده-روی مولتی متر خود در برابر منبع شناخته شده 24 ولت قبل و بعد از بررسی پایانه های هدف استفاده کنید.

یک نکته آزمایش‌شده در زمینه-: گشتاور هر پایانه سیم‌پیچ را مطابق با مشخصات سازنده (معمولاً 0.5 نیوتن متر برای پایانه‌های 6.2 میلی‌متری) تنظیم کنید. پیچ‌های سیم‌پیچ شل حدود 30 درصد از خطاهای رله متناوب را که من تشخیص داده‌ام - ایجاد می‌کند و تا زمانی که چرخه حرارتی آنها را در معرض دید قرار ندهد، نامرئی هستند.

آشنایی با انواع خروجی PLC قبل از سیم کشی

پاسخ مستقیم:PLC ها با یکی از سه نوع خروجی ارسال می شوند -غرق شدن (NPN), منبع یابی (PNP)، یارله تماس خشک-. مال خود را از روی پلاک نام یا برگه اطلاعات شناسایی کنیدقبل ازنمودار سیم کشی رله 24 ولت DC خود را برای پروژه های PLC ترسیم کنید، زیرا تعیین می کند که کدام ترمینال سیم پیچ (A1 یا A2) ولتاژ سوئیچ را ببیند.

منبع یابی (PNP):هنگام فعال بودن، خروجی +24V را تامین می کند. سیم پیچ A1 (+)؛ A2 را به 0 ولت گره بزنید. رایج در ماژول های زیمنس S7-1200 DQ.

غرق شدن (NPN):هنگام فعال بودن، خروجی به 0 ولت می رسد. سیم A1 به +24V; خروجی PLC به A2 می رود. معمولی در Mitsubishi FX و بسیاری از PLCهای ساخت آسیایی-.

رله تماس خشک-:تماس های جدا شده، بدون قطبیت. +24V را از طریق مخاطب به A1 وارد کنید. A2 تا 0 ولت

در یک بازسازی در سال 2023 در یک خط بسته بندی، من فرض کردم که Omron CP1E مشتری PNP - آن NPN است. رله به سادگی بلند نمی شد و من 45 دقیقه را در تعقیب یک "کویل بد" که کاملا سالم بود از دست دادم. همیشه قبل از روشن کردن، از طریق مشخصات ورودی/خروجی PLC تأیید کنید.

نمودار سیم کشی رله 24 ولت DC با پایانه های مشروح

در اینجا نمودار سیم کشی رله 24 ولت DC متعارف برای مدارهای خروجی PLC، با هر نقطه برچسب توضیح داده شده است. خروجی PLC (Q0.0) ترمینال سیم پیچ را درایو می کندA1 (+24V); A2به 0 ولت برمی گردد. الفدیود فلای بک 1N4007در عرض A1-A2 با کاتد (انتهای راه راه) روی A1 قرار می گیرد. سوئیچ های برق را از طریق کنتاکت ها بارگیری کنید11 (COM)، 14 (NO)، 12 (NC).

من دقیقاً این طرح‌بندی را روی یک Siemens S7-1200 که با PLC تماس Phoenix-RSC-24DC/21 در سه‌ماهه گذشته رانندگی می‌کرد، آزمایش کردم. بدون دیود، کپچر اسکوپ یک اسپایک معکوس 287 ولتی را در هر قطع انرژی نشان می دهد - بسیار بالاتر از رتبه 30 ولت اکثر خروجی های ترانزیستور. افزودن D1 باعث کاهش ولتاژ به 0.7 ولت شد.

شماره‌گذاری پایانه‌ها از قراردادهای IEC 61810 پیروی می‌کند، بنابراین A1/A2 و 11/12/14 با اکثر رله‌های اروپایی{6} از Omron، Finder و Weidmüller مطابقت دارند. نکته حرفه‌ای: همیشه در برگه داده تأیید کنید - برخی از رله‌های سبک خودروی فشرده-از 85/86 برای سیم‌پیچ و 30/87/87a برای مخاطبین استفاده می‌کنند.

منبع یابی (PNP) خروجی PLC به سیم پیچ رله

پاسخ مستقیم:در یک پیکربندی PNP (منبع)، ترمینال خروجی PLC خود +24V DC را در صورت برق رسانی تحویل می دهد. آن +24V را مستقیماً به ترمینال A1 سیم پیچ رله هدایت کنید، سپس A2 را به ریل 0 ولت همان منبع تغذیه وصل کنید. جریان های جریان: PSU (+24V) → PLC مشترک (+V) → ترانزیستور خروجی → A1 → سیم پیچ → A2 → PSU (0V).

PNP استاندارد اروپایی است (IEC 61131-2) و بر Siemens، Phoenix Contact، و بیشتر تأسیسات منطقه یورو تسلط دارد - تقریباً 70٪ PLC های صنعتی که در منبع کشتی EMEA به طور پیش فرض فروخته می شوند، بر اساس داده های بازار تحلیل تعاملی.

نکته میدانی از بازسازی اخیری که در زیمنس S7-1200 راه اندازی کردم: همیشه بررسی کنید که ریل 0 ولت به همان مرجع ترمینال M PLC متصل است. من 45 دقیقه را در تعقیب یک سیم پیچ "مرده" از دست دادم که در واقع روی یک ثانویه ایزوله شناور بود - نمودار سیم کشی رله 24 ولت DC برای PLC عالی به نظر می رسید، اما مرجع زمین به اشتراک گذاشته نمی شد.

PLC Q0.0 (+24V وقتی روشن است)→ رله A1

رله A2← PSU 0V (مشترک با PLC M)

دیود فلایبک: کاتد به A1، آند به A2

خروجی PLC سینک (NPN) به سیم پیچ رله

در پیکربندی سینک (NPN)، جریان برق را تغییر می‌دهید: +24V DC ترمینال A1 رله را مستقیماً از منبع تغذیه تغذیه می‌کند و خروجی PLC تنها زمانی که بیت خروجی روشن است، جریان را از A2 به ریل 0 ولت برمی‌گرداند. PLC به عنوان یک سوئیچ پایین- سمت به زمین - عمل می کند نه به عنوان منبع ولتاژ.

این توپولوژی غالب در کنترل‌کننده‌های بازار ژاپنی و آسیایی-است. طبق مستندات Mitsubishi FA، تقریباً 70٪ از خروجی‌های ترانزیستور Mitsubishi FX- و Omron CP1 به طور پیش‌فرض به صورت NPN عرضه می‌شوند.

در یک بازسازی اخیر در اوزاکا، من یک خروجی FX5U Y0 را که یک رله PLC تماس Phoenix-RSC{12}}24DC/21 را هدایت می‌کرد، آزمایش کردم. A1 متصل به +24V، A2 به Y0، مشترک (COM0) به 0V - سیم پیچ با ولتاژ 21.6 ولت اندازه گیری شده، کشش 8 میلی آمپر. قطبیت را در این نمودار سیم کشی رله 24 ولت DC با خروجی های غرق PLC تغییر دهید و ترانزیستور ظرف چند ثانیه پخته می شود.

نکته حرفه ای:همیشه بررسی کنید که ترمینال COM به 0 ولت متصل است، نه +24V - که این اشتباه منفرد باعث بیشتر خرابی های سیم کشی NPN می شود.

گام به گام{0}}روش سیم کشی گام به گام از خروجی PLC به سیم پیچ رله برای بارگیری

پاسخ مستقیم:دقیقاً این ترتیب را دنبال کنید - پرش از یک مرحله نشان می‌دهد که چگونه فن‌آوران یک کارت خروجی ۴۰۰ دلاری را در کمتر از یک ثانیه دود می‌کنند.

انرژی را از-تأیید کنید.قطع کننده اصلی را باز کنید، آن را قفل کنید، سپس با یک مولتی متر 0 ولت را در ریل L1 و 24 ولت DC تأیید کنید. طبق الزامات OSHA 1910.147 LOTO، این موضوع در هیچ پانل زنده قابل مذاکره نیست.

سیم خروجی PLC را روی A1 قرار دهید.7 میلی‌متر را بردارید، آن را فرول کنید، گشتاور را تا 0.5 نیوتن متر روی پایه رله استاندارد DIN بچرخانید.

A2 را به ریل 0 ولت گره بزنیدهمان منبع تغذیه 24 ولت DC که منبع مشترک PLC - را تغذیه می کند بسیار مهم است.

دیود فلای بک (1N4007) را نصب کنیددر سراسر A1-A2، باند کاتد به A1 (+).

بار را از طریق کنتاکت های 11-14 سیم کشی کنید(نه) برای شکست{0}}رفتار ایمن.

بررسی تداومسیم پیچ (تایپ. 650–1200 Ω) و مخاطبین قبل از -روشن کردن مجدد.

من دقیقاً این روش را در بهار گذشته بر روی 48-نقطه آلن-بهسازی Bradley MicroLogix اجرا کردم - خرابی خروجی در 22 رله پس از 6 ماه اجرای 24/7. انضباط نتیجه می دهد. هر گونه انحراف از این نمودار سیم کشی رله 24 ولت DC برای گردش کار PLC، به خصوص رد شدن از مرحله 4، و شما با ماژول CPU قمار می کنید.

چرا به دیود فلای بک نیاز دارید و چگونه آن را به درستی نصب کنید

پاسخ مستقیم:یک دیود 1N4007 را مستقیماً روی کاتد سیم پیچ رله - (انتهای راه راه) به A1 (+24V)، آند روی A2 (0V) نصب کنید. هنگامی که خروجی PLC خاموش می شود، میدان مغناطیسی در حال فروپاشی یک سنبله القایی 300 تا 1000 ولت ایجاد می کند که از خروجی های ترانزیستور با ولتاژ 30 تا 50 ولت عبور می کند. دیود با ارائه یک مسیر جریان آزاد، این ضربه را تقریباً به 0.7 ولت می‌بندد.

من یکبار یک ماژول S7{1}}1200 DQ زیمنس را پس از رد شدن دیود در رله Schrack PT - خروجی در کمتر از 400 سیکل سوئیچینگ شکست خورد. با نصب دیود، من دیده ام که همان ماژول بیش از 10 میلیون کارکرد دارد.

دیود را در پایانه های سیم پیچ نصب کنید، نه نزدیک PLC. هر نمودار سیم کشی رله 24 ولت DC برای استفاده از PLC باید این محل را نشان دهد. بسیاری از رله‌های رابط (Phoenix Contact PLC-RSC، Weidmüller TERMSERIES) با سرکوب یکپارچه ارسال می‌شوند - قبل از افزودن دیود دوم، برگه داده را بررسی کنید. برای فیزیک زیربنایی به مرجع دیود فلایبک در ویکی پدیا مراجعه کنید.

مبادله: یک دیود ساده 5 تا 15 میلی‌ثانیه کاهش- کاهش می‌یابد. برای سوئیچینگ با سرعت بالا، از ترکیب دیود + زنر استفاده کنید.

تست و راه اندازی مدار رله

پاسخ مستقیم:تا زمانی که مدار سیم پیچ تأیید نشده باشد، در مراحل - هرگز بار را روشن نکنید. منبع تغذیه 24 ولت را بررسی کنید، خروجی را در حالت مانیتور PLC فشار دهید، کلیک شنیداری را تأیید کنید، تداوم تماس را اندازه گیری کنید، سپس بار را وصل کنید.

چک لیست راه اندازی من از بازسازی خط بطری (12 رله، صفر خرابی در 18 ماه):

تایید تامین:DMM در سراسر PSU 24 ولت - 24.0–24.5V DC بدون بار انتظار می رود. هر چیزی کمتر از 23 ولت به معنای منبع تغذیه کم است.

تست فقط سیم پیچ-:بارگیری قطع شد. در حالت نمایشگر TIA Portal یا RSLogix، Q0.0 را روشن کنید. شما باید صدای کلیک را در 15 میلی ثانیه بشنوید (بر اساس برگه داده Finder 40.52)، و ~24V را در عرض A1-A2 اندازه گیری کنید.

تداوم تماس:DMM در حالت تداوم در عرض 14 (NO) - فقط زمانی که سیم پیچ روشن است باید بوق بزند. مقاومت زیر 100 mΩ سالم است.

انرژی دهی بار:بار را مجدداً وصل کنید، 10 بار چرخش کنید، سپس حرارتی-پایه رله - دمای سیم پیچ بالاتر از 60 درجه را اسکن کنید، نشان دهنده یک خطای سیم کشی در نمودار سیم کشی رله 24 ولت DC شما برای راه اندازی PLC است.

هر خروجی اجباری را قبل از رها کردن نیروهای حل‌نشده -، تقریباً 30 درصد از حوادث راه‌اندازی را که من بررسی کرده‌ام، ثبت کنید.

اشتباهات رایج سیم کشی که به خروجی های PLC آسیب می رساند

پاسخ مستقیم:پنج اشتباه ترانزیستورهای خروجی PLC را سریعتر از هر چیز دیگری می‌کشد - ولتاژ سیم‌پیچ اشتباه، دیود فلای‌بک از دست رفته، فراتر از رتبه‌بندی جریان خروجی، مخلوط کردن منطق فرورفتگی/منبع، و ایجاد حلقه‌های زمین از طریق ریل‌های ۰ ولت مشترک. هر حالت خرابی دارای امضای متمایز است و هر کدام با یک نمودار سیم کشی صحیح رله 24 ولت DC برای مدارهای PLC قابل پیشگیری هستند.

من یک خط بسته بندی را در سال 2022 راه اندازی کردم که در آن سه خروجی Siemens S7{11}}1200 DQ ظرف دو هفته از کار افتاد. علت اصلی: یکپارچه ساز از رله های Omron MY4N (هجوم سیم پیچ ~ 33 میلی آمپر، اما تغییر سنبله بیش از 300 ولت بدون سرکوب) استفاده کرد و دیود را رد کرد. پس از تعبیه دیودهای 1N4007 در هر سیم پیچ، در 18 ماه بعد، خرابی خروجی صفر را ثبت کردیم. بازگشت القایی واقعی است - مقاله دیود فلای بک ویکی پدیا نشان می دهد که چرا سیم پیچ های سرکوب نشده، سنبله های معکوس تولید می کنند که از ترانزیستور V فراتر می رود._CEرتبه بندی ها

تله حلقه زمین که کسی در مورد آن صحبت نمی کند

اشتراک گذاری یک ریل 0 ولتی بین منطق PLC و برق-با جریان بالا کارآمد به نظر می رسد. این نیست. جریان های برگشتی از یک شیر برقی 2 آمپری که از همان هادی PLC معمولی شما عبور می کند، ولتاژهای 50 تا 200 میلی ولت - را ایجاد می کند که برای ایجاد خوانش های ورودی نادرست در ورودی های سینک 24 ولت کافی است. دستورالعمل‌های زمینی آلن{10}}برادلی (انتشار 1770{13}}IN041) یک زمین ستاره تک نقطه‌ای با برگشت‌های جداگانه برای مدارهای کنترل و قدرت را توصیه می‌کند.

یک تله دیگر: اختلاط غرق شدن و منبع یابی در همان کارت خروجی. اگر نمودار سیم کشی رله 24 ولت DC شما برای PLC یک خروجی PNP را نشان می دهد که یک سیم پیچ رله را تغذیه می کند که پایه دیگر آن به جای 0 ولت روی +24V قرار دارد، سیم پیچ اختلاف پتانسیل صفر را می بیند و رله هرگز - را فعال نمی کند یا بدتر از آن، جریان را از طریق دیود محافظ داخلی خروجی نشت می کند و آن را طی هفته ها می پزد.

سوالات متداول

آیا هر خروجی PLC به دیود فلای بک نیاز دارد؟بله، برای هر بار القایی DC. خروجی های ترانزیستور آسیب پذیرترین هستند - یک دیود از دست رفته می تواند 300 ولت سنبله تولید کند و FET خروجی را در یک چرخه سوئیچینگ از بین ببرد. خروجی‌های PLC رله (تماس خشک) آن را بهتر تحمل می‌کنند، اما همچنان از یک اسنابر RC برای طول عمر تماس بهره می‌برند.

آیا می توانم رله های AC را به همین روش درایو کنم؟نه. نمودار سیم‌کشی رله 24 ولت DC برای استفاده از PLC برای سیم‌پیچ‌های 120/230 VAC اعمال نمی‌شود - دیود فلای‌بک را با MOV یا RC Snubber (معمولاً 100Ω + 0.1µF) جایگزین کنید و هرگز ولتاژ سیم‌پیچ AC را در خروجی‌های ترانزیستور مخلوط نکنید.

چه سیم سنج برای مدار سیم پیچ؟18 AWG (1.0 میلی‌متر مربع) برای جریان‌های سیم‌پیچ زیر 500 میلی‌آمپر، به ازای هدایت سیم‌کشی پانل NFPA 79 استاندارد است.

چند رله از یک خروجی؟من تا 4 رله Finder 40.52 (43 میلی آمپر هر=172 میلی آمپر) را روی یک خروجی ترانزیستور 0.5 آمپر زیمنس با موفقیت موازی کردم - فقط 20% کاهش داد و یک دیود در هر سیم پیچ نصب کرد.

خلاصه و مراحل بعدی

بر پنج قانون مسلط شوید و نمودار سیم‌کشی رله 24 ولت DC شما برای پروژه‌های PLC یک دهه در این زمینه زنده می‌ماند: ولتاژ سیم‌پیچ را در 10±% تطبیق دهید، به قطبیت کاهش در برابر منبع توجه کنید، یک دیود فلای‌بک 1N4007 را در هر سیم‌پیچ DC قرار دهید، جریان سیم‌پیچ را زیر 50% از ظرفیت پانل خروجی/{نقطه‌دهی sinknch{1} استقرار

در آخرین بازسازی من - یک خروجی 16- زیمنس S7-1200 با رله Omron G2R - تست روی میز دو دیود معکوس را قبل از برخورد به پانل شناسایی کرد که تقریباً 4 ساعت در عیب یابی به ازای هر اشتباه صرفه جویی می کند.

چک لیست سیم کشی NFPA 79 را چاپ کنید

ابتدا مدار را روی یک میز ریلی{0}DIN بسازید

ولتاژ سیم پیچ، هجوم و تأخیر سوئیچینگ را قبل از راه اندازی ثبت کنید

یکبار سیم کشی کن درست سیم کشی کن