Wyjścia cyfrowe w sterowniku PLC Siemens S7-1200

Jak nie spalić wyjść sterownika PLC?

Naszedł czas na przekazanie sygnału do aktuatorów.

Musisz pamiętać, iż nie wszystko można bezpośrednio podłączyć do sterownika, np. nie jesteś w stanie podłączyć silnika indukcyjnego czy elektrozaworu!

Co możesz podłączyć pod wyjścia sterownika PLC?

To możesz podłączyć bezpośrednio pod sterownik

Poniżej znajdziesz listę przykładowych urządzeń, które możesz bezpośrednio podłączyć pod sterownik PLC. PAMIĘTAJ! Zawsze zwracaj uwagę na obciążalność prądową styków.

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 PLC

Wyjścia tranzystorowe

Charakterystyka

• Typ: Wykorzystują tranzystory do przełączania obciążenia. Mogą to być tranzystory MOSFET lub tranzystory bipolarnego typu kolektor otwarty.
• Napięcie: zwykle pracują w zakresie napięć od 24V DC.
• Prąd: Mogą dostarczać niewielki prąd, zwykle do kilku amperów.

Zalety

• Szybkość: Wyjścia tranzystorowe działają szybciej niż wyjścia przekaźnikowe.
• Trwałość: Nie mają ruchomych części, co może przekładać się na dłuższą żywotność.

Wady

• Ograniczony prąd: Nie są przeznaczone do przełączania dużych obciążeń.
• Wrażliwość: Mogą być bardziej podatne na uszkodzenia przez przepięcia niż wyjścia przekaźnikowe.

Wyjścia przekaźnikowe sterownika PLC

Wyjścia przekaźnikowe

Charakterystyka

• 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

• Elastyczność: Mogą przełączać różne napięcia i typy obciążenia.
• Izolacja: Zapewniają dobrą izolację między sterownikiem PLC a obciążeniem.

Wady

• 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.

Liczba cykli dla wyjść przekaźnikowych pod obciążeniem

Wybór odpowiedniego wyjścia w sterowniku PLC

Wybór między wyjściami tranzystorowymi a przekaźnikowymi zależy od konkretnej aplikacji:

• Jeśli potrzebujesz przełączać gwałtownie i często, wyjścia tranzystorowe mogą być lepszym wyborem.
• Jeśli potrzebujesz przełączać różne napięcia, zwłaszcza AC, lub duże obciążenia, wyjścia przekaźnikowe mogą być bardziej odpowiednie.

Obciążalność prądowa dla wyjść przekaźnikowych (2 kolumna) i tranzystorowych (3 kolumna)

Dlatego zalecane jest stosowanie sterowników z wyjściami tranzystorowymi i zasilaniem pośrednim aktuatorów pobierających większy prąd np. poprzez przekaźniki lub styczniki.

Szybkie wyjścia (PTO)

Podobnie jak szybkie wejścia, szybkie wyjścia są zaprojektowane do generowania sygnałów o wysokiej częstotliwości.

Zastosowania

• Sterowanie napędami: Generowanie impulsów do sterowania krokowymi napędami silników.
• Generowanie sygnałów PWM (modulacja szerokości impulsu): Do sterowania prędkością silników, jasnością świateł itp.

Zalety

• Wysoka częstotliwość: Mogą generować sygnały o częstotliwościach rzędu kilku kHz.
• Precyzyjne czasowa: Pozwalają na dokładne sterowanie czasem trwania i częstotliwością sygnałów.

Sterowanie falownikiem

Diagnostyka i rozwiązywanie problemów

Sprawdzanie stanu wyjść sterownika PLC

Jeśli wyjścia cyfrowe sterownika PLC Siemens S7-1200 nie działają zgodnie z oczekiwaniami, należy wykonać następujące czynności diagnostyczne:

1. Sprawdź, czy dioda LED na module wyjściowym świeci się, gdy wyjście jest aktywne1.
2. Użyj funkcji monitorowania w STEP 7, aby sprawdzić stan wyjść cyfrowych w programie PLC1.
3. Sprawdź okablowanie i połączenia między sterownikiem a urządzeniami wyjściowymi pod kątem uszkodzeń lub luźnych połączeń1.

Przeciążenie lub zwarcie na wyjściu sterownika PLC

Jeśli wystąpi przeciążenie lub zwarcie na wyjściu cyfrowym, sterownik może wyłączyć to wyjście w celu ochrony. Aby rozwiązać ten problem:

1. Odłącz obciążenie od wyjścia cyfrowego1.
2. Sprawdź, czy obciążenie nie przekracza maksymalnej dopuszczalnej wartości prądu dla danego wyjścia.
3. Sprawdź okablowanie pod kątem uszkodzeń lub zwarć.
4. Ponownie uruchom sterownik PLC, aby zresetować wyjścia.