Jak nie spalić wyjść sterownika logicznego PLC ?
Naszedł czas na przekazanie sygnału ze sterownika PLC Siemens S7-1200 do aktuatorów.
Musisz pamiętać, że nie wszystko można bezpośrednio podłączyć do sterownika, np. nie jesteś w stanie podłączyć silnika indukcyjnego czy elektrozaworu!
Co możesz podłączyć pod wyjścia przemysłowego sterownika PLC?
Poniżej znajdziesz listę przykładowych urządzeń, które możesz bezpośrednio podłączyć pod sterownik S7-1200.
PAMIĘTAJ! Zawsze zwracaj uwagę na obciążalność prądową wyjść.
| Typ urządzenia | Opis | Przykładowy produkt | |
|---|---|---|---|
| Sygnalizator świetlny | Urządzenie wyjściowe wykorzystywane do wizualnej sygnalizacji stanu maszyny lub procesu | Kolumna świetlna Turck TL503AOSKQ |  |
| Stycznik | Urządzenie przełączające stosowane do sterowania silników elektrycznych i innych dużych obciążeń | Stycznik mocy 9A Schneider Electric LC1K0901B7 |  |
| Przekaźnik | Urządzenie przełączające stosowane do sterowania urządzeń mniejszej mocy | Finder 38.51 Moduł interfejsowy z przekaźnikiem EMR |  |
| Falownik | Urządzenie używane do sterowania prędkością obrotową silników elektrycznych poprzez regulację częstotliwości zasilania | Falownik Lenze i510 cabinet |  |
| Mały zawór elektromagnetyczny | Urządzenie wykorzystywane do sterowania przepływem medium (często wody lub powietrza) w rurociągach | Elektrozawór VUVS Festo |  |
Wyjścia tranzystorowe sterownika Siemens Simatic S7-1200
Wyjścia tranzystorowe w sterownikach Siemens S7-1200 pracują przy napięciu 24 V DC i oferują podłączenie typu source. Maksymalny prąd obciążenia na jedno wyjście wynosi 0,5 A, z ograniczeniem maksymalnej całkowitej obciążalności na grupę wyjść do 2 A. Wyjścia te mogą sterować zarówno obciążeniami rezystancyjnymi, jak i indukcyjnymi, jednak w przypadku obciążeń indukcyjnych zaleca się stosowanie dodatkowych elementów ochronnych, takich jak diody zwrotne (flyback diodes), aby chronić tranzystory przed przepięciami, co zwiększa ich trwałość i niezawodność w aplikacjach przemysłowych.
Zalety wyjść tranzystorowych
- Szybkość: Wyjścia tranzystorowe działają szybciej niż wyjścia przekaźnikowe.
- Trwałość: Nie mają ruchomych części, co przekłada się na dłuższą żywotność.
Wady wyjść tranzystorowych
- Ograniczony prąd: Nie są przeznaczone do przełączania dużych obciążeń.
- Wrażliwość: Mogą być bardziej podatne na uszkodzenia przez przepięcia niż wyjścia przekaźnikowe.
Wyjścia tranzystorowe (MOSFET) w sterownikach Siemens S7-1200 mają różne maksymalne częstotliwości przełączania w zależności od typu wyjścia i obciążenia. Ogólnie przyjęte wartości to:
- Dla standardowych wyjść tranzystorowych: Częstotliwość przełączania wynosi zazwyczaj do 1 kHz. To jest wystarczające do większości standardowych aplikacji, gdzie szybkie przełączanie nie jest kluczowe.
- Dla szybkich wyjść tranzystorowych (HSO – High-Speed Outputs): Możliwe jest osiągnięcie częstotliwości przełączania do 100 kHz. Te wyjścia są stosowane w aplikacjach wymagających bardzo szybkiego sterowania, takich jak generowanie impulsów dla serwomechanizmów lub napędów krokowych.
Sterowniki Simatic S7-1200: wyjścia przekaźnikowe
Charakterystyka wyjść przekaźnikowych
- Typ: Wykorzystują przekaźniki elektromagnetyczne do przełączania obciążenia.
- Napięcie: Mogą pracować z różnymi napięciami, zarówno AC, jak i DC.
- Prąd: Zależnie od typu przekaźnika mogą przełączać znaczne obciążenia, często do kilkunastu amperów.
Zalety wyjść przekaźnikowych
- Elastyczność: Mogą przełączać różne napięcia i typy obciążenia.
- Izolacja: Zapewniają dobrą izolację między sterownikiem PLC a obciążeniem.
Wady wyjść przekaźnikowych
- Szybkość: Działają wolniej niż wyjścia tranzystorowe.
- Żywotność: Posiadają ruchome części, co może wpływać na krótszą żywotność w porównaniu z wyjściami tranzystorowymi, zwłaszcza w aplikacjach, gdzie często się przełączają.
Wybór odpowiedniego typu wyjść w sterowniku PLC
Wybór między wyjściami tranzystorowymi a przekaźnikowymi zależy od konkretnej aplikacji:
- Jeśli potrzebujesz przełączać szybko i często, wyjścia tranzystorowe mogą być lepszym wyborem.
- Jeśli potrzebujesz przełączać różne napięcia, zwłaszcza AC, lub duże obciążenia, wyjścia przekaźnikowe mogą być bardziej odpowiednie.
Dlatego zalecane jest stosowanie sterowników z wyjściami tranzystorowymi i zasilaniem pośrednim aktuatorów pobierających większy prąd np. poprzez przekaźniki interfejsowe lub styczniki.
Moduł i wbudowane szybkie wyjścia (PTO)
Podobnie jak szybkie wejścia, szybkie wyjścia są zaprojektowane do generowania sygnałów o wysokiej częstotliwości.
Zastosowania szybkich wyjść
- Sterowanie napędami: Generowanie impulsów PTO do sterowania wzmacniaczami silników krokowych i serwo
- Generowanie sygnałów PWM (modulacja szerokości impulsu): Do sterowania prędkością silników, jasnością świateł itp.
Charakterystyka szybkich wyjść
- Wysoka częstotliwość: Mogą generować sygnały o częstotliwościach rzędu kilkudziesięciu kHz.
- Precyzyjne czasowa: Pozwalają na dokładne sterowanie czasem trwania i częstotliwością sygnałów.
Programowanie sterowników logicznych Siemens Simatic S7-1200 oraz S7-1500 odbywa się w TIA Portal. Wystarczy kurs podstawowy na naszej platformie. Szkolenie jest adresowane do wszystkich zainteresowanych PLC!
O autorze
