PLC与传感器连接方案选型参考.pdf

在自动化和工业控制系统中，可编程逻辑控制器（PLC）与传感器的结合是基础。PLC通过其输入接口采集来自传感器的信号，然后进行逻辑判断和处理，以实现对工业过程的实时监控和控制。传感器用于检测各种物理量，如压力、位移、温度、流量、转速等，并将这些模拟量转换为电信号，以便于PLC处理。然而，由于传感器类型繁多、工作原理和输出信号差异较大，因此在实际应用中需要根据具体的传感器和PLC系统，进行适当的连接方案选型。 传感器的工作配电方式主要分为两线制和四线制。两线制的传感器利用两根信号线既供电又传输信号，这种供电方式下，传感器本身不带电源，需要外部提供16—24V直流电源。而四线制的传感器则使用两根电源线和两根信号线，其中电源线专门供电，信号线则用于传输信号。 传感器输出的模拟信号常见的有0-20mA/4-20mA电流信号和0-75mV/0-5V/1-5V电压信号。对于这些信号，为了保证信号的稳定性和可靠性，在连接到PLC之前，通常需要进行隔离、放大和转换处理。例如，电流信号通常通过隔离配电器进行调理，确保信号传输过程中的安全和可靠性。隔离器的作用在于隔离传感器与PLC系统之间的电气连接，防止干扰和噪声进入PLC系统，同时保护传感器不被PLC系统的异常电压或电流所损坏。 对于模拟量传感器而言，它们可以将物理量转换成模拟信号。根据输出类型，这些传感器可以是两线制也可以是四线制。两线制传感器一般输出4-20mA的电流信号，而四线制传感器则可能输出电流信号或电压信号。在实际应用中，需要根据传感器的输出信号与PLC输入接口的兼容性，选择合适的隔离器或配电器，以确保信号能够准确无误地传入PLC系统。 数字传感器是指将传统的模拟式传感器经过加装或改造A/D转换模块，输出信号为数字量（或数字编码）的传感器。这种传感器可以直接与PLC的数字输入接口连接，提高了数据传输的准确性和系统的稳定性。 在连接方案选型时，除了考虑信号的隔离、放大和转换，还需要注意工业现场的供电差异及各种电磁兼容（EMC）干扰的影响。例如，4-20mA信号制是一种被广泛采用的国际电工委员会（IEC）标准，它提供了一个基准的信号范围和特性，便于系统的互操作性和兼容性。同时，它通过为变送器提供一个最小电流（4mA），既保证了变送器的基本工作电流，又可以用来检测线路故障。 根据传感器与PLC系统的匹配，还需要考虑信号的传输距离、环境因素（如温度、湿度、振动等）以及系统要求的精度和响应速度等因素，来决定最合适的连接方案。例如，选用适当的隔离器或放大器，可以根据PLC的输入特性和传感器的输出特性，进行适当的电平转换，以满足系统的实际需要。在选用隔离器或配电器时，还需要考虑其封装形式和安装方式，以符合特定的安装环境和空间限制。 PLC与传感器连接方案选型的过程是复杂的，需要综合考虑多个因素。正确选择适合的连接方案，不仅能够确保信号的准确采集和传输，同时也有利于系统运行的稳定性和可靠性，从而达到工业自动化控制的最佳效果。