解決PNP型傳感器與三菱FX2N型PLC不匹配的方法

摘 要：工業控制中PLC與傳感器應用非常廣泛，本文針對PNP型傳感器與三菱FX2N型PLC信號不匹配的問題，提出了解決的方法，經實驗證實解決方法可靠、簡單、實用。

關鍵詞：FX2N型PLC PNP型傳感器 轉換方法

第42屆世界技能大賽機電一體化項目選拔賽比賽設備是FESTO公司的MPS。比賽規定各參賽隊自帶PLC設備。由于FESTO公司的MPS采用PNP型傳感器，與其配套的PLC必須是源型輸入的，筆者所在學校教學所用PLC皆為三菱FX2N型的PLC，其輸入接口為漏型。那么，如何將PNP型傳感器與漏型輸入的FX2N型PLC相匹配呢？經過筆者分析總結，一般可以采用以下幾種方法解決。

一、加中間繼電器轉換

如圖1所示，PNP型傳感器控制中間繼電器K，當傳感器檢測到目標發信時，中間繼電器線圈得電，其觸頭閉合，接通PLC的輸入端。此種轉換方法，對于編程沒有任何影響，中間繼電器線圈電壓類型選擇與傳感器相匹配即可。缺點是所需信號有多路，則中間繼電器數量較多，設計的接口板體積較大，接線較復雜，同時由于PLC自帶的24V電源不能驅動多路中間繼電器，需另外配備外部電源。

二、加下拉電阻

當PNP型傳感器與漏型輸入PLC直接相連時，由于傳感器內部輸出端與0V間的電阻很大，無法提供電耦合器件所需要的驅動電流，因此需要增加“下拉電阻”，如圖2所示。增加下拉電阻后應注意，此時的PLC內部輸入信號與傳感器發信狀態相反，即傳感器發信時，“下拉電阻”上端為24V，光電耦合器件無電流，內部信號為“0”；未發信時，PLC內部+24V與0V之間，通過光電耦合器件、限流電阻、“下拉電阻”經公共端COM構成電流回路，輸入為“1”。此種轉換方法，只采用1只“下拉電阻”，成本較低，接線較簡單，無需外部電源。

下拉電阻的阻值主要決定于PLC輸入光電耦合器件的驅動電流、PLC內部輸入電路的限流電阻阻值。通常情況下，其值為1.5～2kΩ，計算公式如下：

R≤（U-1.5）/I-r

式中：

R——下拉電阻（kΩ）；

U——輸入電源電壓（V）；

I——最小輸入驅動電流（mA），取4.5mA；

r——PLC內部輸入限流電阻（kΩ）。

公式中取發光二極管的導通電壓降為1.5V。

二、懸空PLC公共端COM端直連PNP傳感器進行轉換

如圖3所示，把外接電源的0V接PLC+24V端，COM端懸空，用外部電源與PLC輸入電路形成一個回路，由于PLC內部輸入是雙向的光電隔離電路，故當傳感器有信號時，PLC輸入驅動信號從外部電源+24V端、傳感器、限流電阻、光電耦合器件、PLC+24V端、外部電源0V端構成電流回路。此種接法，無需外部任何器件，接法簡單，經實踐后證明工作可靠，具有很強的實用性。需要注意的是，PLC的COM一定要懸空，不能與任何端子相連接。

三、選擇具有S/S端子的PLC

現在新型的PLC已經具有混合型輸入電路的S/S端子，如三菱的FX3U型PLC。S/S端子與內部電源是非固定相連的，根據需要才與內部電源或外部電源的正極或者負極相連。作為源型輸入時，S/S端子接 PLC內部電源的負極；作為漏型輸入時，S/S端子接PLC內部電源的正極。這樣，可以根據現場的需要來接線，給接線工作帶來極大的方便，從而解決兩個系列的兼容問題。

（作者單位：金華市技師學院）