2.2 三菱FX PLC的硬件接线

2.2.1 电源端子的接线

三菱FX系列PLC工作时需要提供电源,其供电电源类型有AC(交流)和DC(直流)两种。AC供电型PLC有L、N两个端子(旁边有一个接地端子), DC供电型PLC有+、- 两个端子,在型号中还含有“D”字母,如图2-3所示。

图2-3 两种供电类型的PLC

1. AC供电型PLC的电源端子接线

AC供电型PLC的电源端子接线如图2-4所示。AC100~240V交流电源接到PLC基本单元和扩展单元的L、N端子,交流电压在内部经AC/DC电源电路转换得到DC24V和DC5V直流电压,这两个电压一方面通过扩展电缆提供给扩展模块,另一方面DC24V电压还会从24+、COM端子往外输出。

图2-4 AC供电型PLC的电源端子接线

扩展单元和扩展模块的区别在于:扩展单元内部有电源电路,可以往外部输出电压,而扩展模块内部无电源电路,只能从外部输入电压。由于基本单元和扩展单元内部的电源电路功率有限,不要用一个单元的输出电压提供给所有扩展模块。

2. DC供电型PLC的电源端子接线

DC供电型PLC的电源端子接线如图2-5所示。DC24V电源接到PLC基本单元和扩展单元的+、- 端子,该电压在内部经DC/DC电源电路转换得DC5V和DC24V,这两个电压一方面通过扩展电缆提供给扩展模块,另一方面DC24V电压还会从24+、COM端子往外输出。为了减轻基本单元或扩展单元内部电源电路的负担,扩展模块所需的DC24V可以直接由外部DC24V电源提供。

图2-5 DC供电型PLC的电源端子接线

2.2.2 三菱FX1S/FX1N/FX1NC/FX2N/FX2NC/FX3UC PLC的输入端子接线

PLC输入端子接线方式与PLC的供电类型有关,具体可分为AC电源DC输入、DC电源DC输入、AC电源AC输入三种方式,在这三种方式中,AC电源DC输入型PLC最为常用,AC电源AC输入型PLC使用较少。

三菱FX1NC/FX2NC/FX3UC PLC主要用于空间狭小的场合,为了减小体积,其内部未设较占空间的AC/DC电源电路,只能从电源端子直接输入DC电源,即这些PLC只有DC电源DC输入型。

1. AC电源DC输入型PLC的输入接线

AC电源DC输入型PLC的输入接线如图2-6所示,由于这种类型的PLC(基本单元和扩展单元)内部有电源电路,它为输入电路提供DC24V电压,在输入接线时只需在输入端子与COM端子之间接入开关,开关闭合时输入电路就会形成电源回路。

图2-6 AC电源DC输入型PLC的输入接线

2. DC电源DC输入型PLC的输入接线

DC电源DC输入型PLC的输入接线如图2-7所示,该类型PLC的输入电路所需的DC24V由电源端子在内部提供,在输入接线时只需在输入端子与COM端子之间接入开关。

图2-7 DC电源DC输入型PLC的输入接线

3. AC电源AC输入型PLC的输入接线

AC电源AC输入型PLC的输入接线如图2-8所示,这种类型的PLC(基本单元和扩展单元)采用AC100~120V供电,该电压除了供给PLC的电源端子外,还要在外部提供给输入电路,在输入接线时将AC100~120V接在COM端子和开关之间,开关另一端接输入端子。

图2-8 AC电源AC输入型PLC的输入接线

4.扩展模块的输入接线

扩展模块的输入接线如图2-9所示,由于扩展模块内部没有电源电路,它只能由外部为输入电路提供DC24V电压,在输入接线时将DC24V正极接扩展模块的24+端子,DC24V负极接开关,开关另一端接输入端子。

图2-9 扩展模块的输入接线

2.2.3 三菱FX3U/FX3G PLC的输入端子接线

在三菱FX1S/FX1N/FX1NC/FX2N/FX2NC/FX3UC PLC的输入端子中,COM端子既作公共端,又作0V端,而在三菱FX3U/FX3G PLC的输入端子中取消了COM端子,增加了S/S端子和0V端子,其中S/S端子用作公共端。三菱FX3U/3G PLC只有AC电源DC输入、DC电源DC输入两种类型,在每种类型中又可分为漏型输入接线和源型输入接线。

1. AC电源DC输入型PLC的输入接线

(1)漏型输入接线

AC电源型PLC的漏型输入接线如图2-10所示。在漏型输入接线时,将24V端子与S/S端子连接,再将开关接在输入端子和0V端子之间,开关闭合时有电流流过输入电路,电流途径是:24V端子→S/S端子→PLC内部光电耦合器→输入端子→0V端子。电流由PLC输入端的公共端子(S/S端)输入,将这种输入方式称为漏型输入,为了方便记忆理解,可将公共端子理解为漏极,电流从公共端输入就是漏型输入。

图2-10 AC电源型PLC的漏型输入接线

(2)源型输入接线

AC电源型PLC的源型输入接线如图2-11所示。在源型输入接线时,将0V端子与S/S端子连接,再将开关接在输入端子和24V端子之间,开关闭合时有电流流过输入电路,电流途径是:24V端子→开关→输入端子→PLC内部光电耦合器→S/S端子→0V端子。电流由PLC的输入端子输入,将这种输入方式称为源型输入,为了方便记忆理解,可将输入端子理解为源极,电流从输入端子输入就是源型输入。

图2-11 AC电源型PLC的源型输入接线

2. DC电源DC输入型PLC的输入接线

(1)漏型输入接线

DC电源型PLC的漏型输入接线如图2-12所示。在漏型输入接线时,将外部24V电源正极与S/S端子连接,将开关接在输入端子和外部24V电源的负极,电流从公共端子输入(漏型输入)。也可以将24V端子与S/S端子连接起来,再将开关接在输入端子和0V端子之间,但这样做会使从电源端子进入PLC的电流增大,从而增加PLC出现故障的概率。

图2-12 DC电源型PLC的漏型输入接线

(2)源型输入接线

DC电源型PLC的源型输入接线如图2-13所示。在源型输入接线时,将外部24V电源负极与S/S端子连接,再将开关接在输入端子和外部24V电源正极之间,电流从输入端子输入(源型输入)。

图2-13 DC电源型PLC的源型输入接线

2.2.4 无触点接近开关与PLC输入端子的接线

PLC的输入端子除了可以接普通有触点的开关外,还可以接一些无触点开关,如无触点接近开关,如图2-14(a)所示,当金属体靠近探测头时,内部的晶体管导通,相当于开关闭合。根据晶体管不同,无触点接近开关可分为NPN型和PNP型,根据引出线数量不同,可分为2线式和3线式,无触点接近开关常用符号如图2-14(b)所示。

图2-14 无触点接近开关

1. 3线式无触点接近开关的接线

3线式无触点接近开关的接线如图2-15所示。

图2-15 3线式无触点接近开关的接线

图2-15(a)为3线NPN型无触点接近开关的接线,它采用漏型输入接线,在接线时将S/S端子与24V端子连接,当金属体靠近接近开关时,内部的NPN型晶体管导通,X000输入电路有电流流过,电流途径是:24V端子→S/S端子→PLC内部光电耦合器→X000端子→接近开关→0V端子,电流由公共端子(S/S端子)输入,此为漏型输入。

图2-15(b)为3线PNP型无触点接近开关的接线,它采用源型输入接线,在接线时将S/S端子与0V端子连接,当金属体靠近接近开关时,内部的PNP型晶体管导通,X000输入电路有电流流过,电流途径是:24V端子→接近开关→X000端子→PLC内部光电耦合器→S/S端子→0V端子,电流由输入端子(X000端子)输入,此为源型输入。

2. 2线式无触点接近开关的接线

2线式无触点接近开关的接线如图2-16所示。

图2-16 2线式无触点接近开关的接线

图2-16(a)为2线式NPN型无触点接近开关的接线,它采用漏型输入接线,在接线时将S/S端子与24V端子连接,再在接近开关的一根线(内部接NPN型晶体管集电极)与24V端子间接入一个电阻R, R值的选取如图所示。当金属体靠近接近开关时,内部的NPN型晶体管导通,X000输入电路有电流流过,电流途径是:24V端子→S/S端子→PLC内部光电耦合器→X000端子→接近开关→0V端子,电流由公共端子(S/S端子)输入,此为漏型输入。

图2-16(b)为2线式PNP型无触点接近开关的接线,它采用源型输入接线,在接线时将S/S端子与0V端子连接,再在接近开关的一根线(内部接PNP型晶体管集电极)与0V端子间接入一个电阻R, R值的选取如图所示。当金属体靠近接近开关时,内部的PNP型晶体管导通,X000输入电路有电流流过,电流途径是:24V端子→接近开关→X000端子→PLC内部光电耦合器→S/S端子→0V端子,电流由输入端子(X000端子)输入,此为源型输入。

2.2.5 三菱FX系列PLC的输出端子接线

PLC的输出类型有继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出,对于不同输出类型的PLC,其输出端子接线应按照相应的接线方式进行。

1.继电器输出型PLC的输出端子接线

继电器输出型是指PLC输出端子内部采用继电器触点开关,当触点闭合时表示输出为ON,触点断开时表示输出为OFF。继电器输出型PLC的输出端子接线如图2-17所示。

图2-17 继电器输出型PLC的输出端子接线

由于继电器的触点无极性,故输出端使用的负载电源既可使用交流电源(AC100~240V),也可使用直流电源(DC30V以下)。在接线时,将电源与负载串接起来,再接在输出端子和公共端子之间,当PLC输出端内部的继电器触点闭合时,输出电路形成回路,有电流流过负载(如线圈、灯泡等)。

2.晶体管输出型PLC的输出端子接线

晶体管输出型是指PLC输出端子内部采用晶体管,当晶体管导通时表示输出为ON,晶体管截止时表示输出为OFF。由于晶体管是有极性的,输出端使用的负载电源必须是直流电源(DC5~30V),晶体管输出型具体又可分为漏型输出和源型输出。

漏型输出型PLC输出端子接线如图2-18(a)所示。在接线时,漏型输出型PLC的公共端接电源负极,电源正极串接负载后接输出端子,当输出为ON时,晶体管导通,有电流流过负载,电流途径是:电源正极→负载→输出端子→PLC内部晶体管→COM端→电源负极。电流从PLC输出端的公共端子输出,称之为漏型输出。

图2-18 晶体管输出型PLC的输出端子接线

源型输出型PLC输出端子接线如图2-18(b)所示,三菱FX3U/FX3UC/FX3G的晶体管输出型PLC的输出公共端不用COM表示,而是用+V*表示。在接线时,源型输出型PLC的公共端(+V*)接电源正极,电源负极串接负载后接输出端子,当输出为ON时,晶体管导通,有电流流过负载,电流途径是:电源正极→+V*端子→PLC内部晶体管→输出端子→负载→电源负极。电流从PLC的输出端子输出,称之为源型输出。

3.晶闸管输出型PLC的输出端子接线

晶闸管输出型是指PLC输出端子内部采用双向晶闸管(又称双向可控硅),当晶闸管导通时表示输出为ON,晶闸管截止时表示输出为OFF。晶闸管是无极性的,输出端使用的负载电源必须是交流电源(AC100~240V)。晶闸管输出型PLC的输出端子接线如图2-19所示。

图2-19 晶闸管输出型PLC的输出端子接线