Микропроцессорная техника систем автоматизации
жүктеу/скачать 4,68 Mb.
|
СОПРЯЖЕНИЕ ДАТЧИКОВИ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ С КОНТРОЛЛЕРОМ Подключение дискретных датчиков к ПЛКВ зависимости от модели ПЛК наиболее распространены дис- кретные входы (digital inputs – DI) на 5, 12, 24 В постоянного тока (VDC) и 110, 220 В переменного тока (VAC). Чаще всего в ПЛК используются DI 24VDC (рис. 9). Если на та- кой дискретный вход подать напряжение 24 В постоянного тока, то ПЛК увидит на этом входе наличие сигнала – «логическую едини- цу», или True («Истина»). А если подать 0 В (разорвать электриче- скую цепь), то ПЛК определит на входе отсутствие сигнала – «логический ноль», или False («Ложь»). Рис. 9. Принцип работы дискретных входов Дискретный вход ПЛК, как правило, включает в себя индикатор состояния (светодиод), гальваническую развязку и защиту от не- верного подключения. Помимо этого, каждый дискретный вход оснащен аналоговым фильтром, подавляющим высокочастотные помехи и верхние гармоники спектра входного сигнала. Частота среза фильтра согласована с программным быстродействием, оп- ределяющимся типовым временем рабочего цикла ПЛК. Дли- тельность импульса, который можно надежно зафиксировать дискретным входом общего назначения, составляет 2–3 мс. Обоб- щенная структурная схема дискретного входа ПЛК приведена на рис. 10. Рис. 10. Обобщенная структурная схема дискретного входа ПЛК В цифровой электронике можно встретить понятие «подтяги- вающий резистор» обычно он применяется во входных цепях мик- роконтроллеров. Их смысл использования заложен в определении логического уровня. Подтягивающий резистор – резистор, вклю- ченный между проводником, по которому распространяется элек- трический сигнал, и питанием (pull-up resistor – подтягивающий вверх/подтягивающий к питанию резистор), либо между проводни- ком и землей (pull-down resistor – стягивающий резистор). Подтя- гивающий резистор нужен, чтобы гарантировать на логическом входе, с которым соединен проводник, высокий (в первом случае) или низкий (во втором случае) уровень. Логический уровень характеризуется некоторым диапазоном напряжений. В идеале, сигнал высокого логического уровня должен быть равен ровно 5 В, а сигнал низкого уровня – ровно 0 В. Однако в реальных дискретных входах ПЛК не могут быть обеспечены по- добные точные уровни напряжения, поэтому они могут принимать сигналы высокого и низкого уровней даже при значительном от- клонении напряжения от идеальных величин. «Приемлемые» на- пряжения входного сигнала лежат в диапазоне от 0 до 0,8 В для низкого логического уровня и от 2 до 5 В для высокого логического уровня. Между логическими уровнями идет зона неопределенности. Свободный вход микроконтроллера может под воздействием различных внешних и внутренних помех оказаться в непредсказуе- мом состоянии. Так, напряжение, вызванное помехой, может быть понято как «1» или «0» или попасть в зону неопределенности. В качестве примера рассмотрим схему подключения кнопки ко входу ПЛК, приведенную на рис. 11. Рис. 11. Подключение кнопки к дискретному входу ПЛК Необходимо, чтобы, когда кнопка не нажата (цепь разомкнута), вход фиксировал отсутствие напряжения. Но в данном случае вход находится в «никаком» состоянии. Он может срабатывать и не сра- батывать хаотично, непредсказуемым образом. Причина этого – шумы, образующиеся вокруг: провода действуют как маленькие антенны и производят электричество из электромагнитных волн среды. Чтобы гарантировать отсутствие напряжения при разомкну- той цепи, рядом со входом ставится стягивающий резистор (рис. 12). Теперь нежелательный ток будет уходить через резистор в зем- лю. Для стягивания используются резисторы больших сопротивле- ний (10 кОм и более). В моменты, когда цепь замкнута, большое сопротивление резистора не дает большей части тока идти в землю: сигнал пойдет к входному контакту. Если бы сопротивление рези- стора было мало (единицы Ом), при замкнутой цепи произошло бы короткое замыкание. Рис. 12. Подключение кнопки к дискретному входу ПЛК с использованием стягивающего резистора Аналогично подтягивающий резистор удерживает вход в состоя- нии логической единицы, пока внешняя цепь разомкнута (рис. 13). Рис. 13. Подключение кнопки к дискретному входу ПЛК с использованием подтягивающего резистора жүктеу/скачать 4,68 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|