倍加福開關量輸入安全柵在現場接錯線并不少見,輕則通道不上數,重則燒通道甚至牽連PLC卡件。要把接線做對,得先弄清楚兩線制和三線制在原理層面到底差在哪,再看倍加福安全柵端子是怎么對應的。
兩線制的工作原理
兩線制傳感器只有兩根線,既要靠這兩根線取電,又要靠它們傳開關狀態。接線時傳感器和負載串聯后再掛到電源上。倍加福的兩線制在訂貨代號第三塊里用字母Z標識,比如Z0常開、Z1常閉、Z4帶反極性保護等,導通時電壓降通常在3.8至5V之間。
兩線制的好處是省線,缺點是導通時有壓降、截止時有殘余電流。如果PLC輸入卡對殘余電流敏感,就可能出現負載沒動作卻被判成導通的誤觸發,選型時要留神。
三線制的工作原理
三線制多出來一根線,電源和輸出分開走。棕線接電源正,藍線接0V,黑或黃線是信號線去負載。按輸出級又分NPN和PNP兩類,NPN負載另一端回電源正,PNP負載另一端回0V。三線制殘流可以忽略,抗干擾和穩定性都比兩線制好,現場更常用。
還有一類特殊的三線制走數字電流輸出,截止時約5毫安、導通時約10毫安,靠電流臺階而不是電壓高低表征開關狀態,對電磁干擾不敏感,還能順帶診斷斷線和短路,接線方式和PNP常開基本一致。
回到倍加福安全柵的端子對應
以常見的KFD2-STC4-Ex1-Y122583這塊AI類安全柵為例,銘牌上危險側端子1、3的開路電壓是25.4V,這組就能給二線制儀表供電。端子2、3開路電壓只有3.5V,明顯帶不動二線制,只能接三線制或四線制的信號線。
如果是開關量輸入的NAMUR型安全柵,現場側通常由安全柵給NAMUR傳感器供8V左右,傳感器按IEC 60947-5-6的電流門檻切換狀態,安全柵再把電流臺階轉成干接點信號送給PLC。這時候接三線制NAMUR或接近開關,信號線、電源回線要分別落到銘牌標定的端子上,不能套用模擬量那組25.4V的接法。
接線避坑的幾個點
PLC數字量輸入卡的公端極性決定了接近開關類型。公端接電源正的歐系卡件一般配PNP,公端接電源負的日系卡件一般配NPN,買錯整個通道讀不準。二線制如果非要上,先算一下負載電壓和殘余電流會不會讓PLC誤判。三線制走NPN還是PNP要在安全柵選型階段就和PLC卡件一起定,不要等柜子到了再改。
把原理對齊之后再動手,端子號對著銘牌一對,出錯的概率會小很多。