传感器与PLC数字量输入口连接

工业现场常用接近开关、光电开关、干触点和光电编码器作为PLC的数字量输入，由此构建设备功能所需的逻辑关系。

一.以接近传感器为例，其输出的开关量作为PLC的数字量输入。根据其输出级开关三极管型号，分为NPN型和PNP型，每种类型有集电极开路输出和集电带上拉或下拉电阻输出，如图一、图二所示；

1.开集电极输出有利于电平转换和匹配，可方便实现“与”逻辑和“或”逻辑关系;因为内部三极管截止时处于高阻状态，未接入负载而只接电源进行测试时，并不能用万用表测出其高低电平转换状态，不要误判其是坏的。

2.集电极带上拉或下拉电阻时，接上电源，从输出端就可方便测出高低电平转换情况，这类开关一般都是单独使用，要注意其电源电压与PLC输入口要求电压相一致。

3.二线制接近开关，需要一定的维持电流和电位差才能工作，不建议直接连接PLC的数字输入口，但经中间继电器转换后可以连接PLC数字输入口，参见图六。

二.西门子SMART PLC 的数字量输入口，因其光耦输入单元中的发光二极管为两个反并联的，既可源型输入，也可漏型输入，关键是要构成闭合回路。需要注意的是，对西门子PLC而言，源型还是漏型输入，是相对于PLC输入点而言的，电流流出为源型，电流流入为漏型，如图三、图四所示；

1.因常开型接近开关，比较符合编程人员的逻辑习惯，所以与PLC数字量输入口相连的多数是常开型的；

2.现场传感器远离控制柜时，其供电电源易引入干扰而产生误动作，可以在现场就地供电，并通过先控制继电器，再用继电器的无源触点作PLC输入；

维修时，如现场没有对应类型的传感器，也可如此转换，无源接点无极性，源型、漏型输入均可，如图五、图六所示；

3.当需要几个传感器同时触发时才能发出信号或其中之一接收信号触发时就要发出信号，此时，可把开集电极型传感器并联（“或”逻辑）或串联（“与”逻辑），如图七、图八所示。需要说明的是，这样做不仅仅为节省PLC I/O口，主要起保护或增强可靠性作用，使人身或设备得到保护。由于生产商太多，内部电路并不统一，几个传感器并联或串联使用时，务必先做一下试验，验证一下是否可行和动作的可靠性。

三.光电开关与接近开关类似，不再详述，下面介绍一下增量式光电编码器。

1.光电编码器的信号输出有集电极开路输出、总线驱动输出（差分输出）、推挽输出及电压输出。因集电极开路输出，易于电平匹配，外引线少，比较适合与PLC配合使用；

2.光电编码器是精密光电器件，内部的光学棱镜、光敏元件等都脆弱易损，使用时千万不要受到撞击；

3.与PLC连接使用的是高速数字输入口，要根据编码器分辨率和转速，在软件中配置合适的输入点滤波时间，可直接选0.2 uS进行测试，选的时间长，可能会丢脉冲；

4.使用前需查阅厂商手册，下面以PNP增量型编码器与SMART PLC的连接为例，图示一下连接方法，参见图九。

审核编辑：汤梓红