PLC Giriş/Çıxış Seçimi üçün Əsas Bələdçi: Ümumi və İzolyasiya Olunmuş Modullar

Sənaye avtomatlaşdırması dünyasında, Proqramlaşdırıla bilən Loqika Kontrollerləri (PLC-lər) əməliyyatın beyni kimi xidmət edir. Çox vaxt I/O modulları DIN relsində eyni görünür, lakin onların daxili sxemləri əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir. Ümumi və fərdi izolyasiyalı modullar arasında seçim nəzarət sistemləri mühəndisləri üçün kritik qərardır. Bu seçim sistemin etibarlılığına, siqnal bütövlüyünə və uzunmüddətli texniki xidmət xərclərinə təsir edir.
I/O Modullarının Fiziki Sxemini Anlamaq
Əsas fərq elektrik geri dönüş yolunun necə qurulmasındadır. Bir ümumi modulda, bir neçə I/O nöqtəsi tək bir elektrik referansı və ya geri dönüş yolunu paylaşır. Bu dizayn daxili avtobuslaşdırmanı sadələşdirir, lakin sahə cihazlarını elektrik cəhətdən birləşdirir.
Əksinə, izolyasiyalı modul hər bir kanal üçün xüsusi elektrik baryeri təmin edir. İstehsalçılar bunu təmin etmək üçün adətən optokuplerlər və ya transformatorlardan istifadə edirlər. Bu komponentlər siqnalların işıq və ya maqnit sahələri vasitəsilə keçməsinə imkan verir, eyni zamanda birbaşa elektrik keçiriciliyini bloklayır. Bu fiziki ayrılma bir sensor üzərindəki gərginlik sıçrayışının digər sensorlara yayılmamasını təmin edir.
Ümumi Çıxış Modullarını Nə Zaman İstifadə Etmək Lazımdır
Ümumi çıxış modulları lokal fabrik avtomatlaşdırması üçün standart seçimdir. Onlar sərfəlidir və daha yüksək kanal sıxlığı təklif edir, bu da qiymətli şkaf yerinə qənaət edir.
Mühəndislər ümumi çıxışları aşağıdakı hallarda təyin etməlidirlər:
-
Bütün qoşulmuş yüklər eyni enerji təchizatından istifadə edir.
-
Sahə cihazları eyni torpaq referansını paylaşır.
-
Kabel sistemi tək bir elektrik qutusunun daxilində qalır.
-
Mühit yüksək enerji elektromaqnit müdaxiləsindən (EMI) azaddır.
Bu modullar avtobus paylaşdığı üçün daha az terminal bağlantısı tələb edir, bu da panel yığımı zamanı kabel çəkmə vaxtını əhəmiyyətli dərəcədə azaldır.
Fərdi İzolyasiyalı Çıxışlarla Sistemləri Qorumaq
İzolyasiyalı çıxış modulları, məsələn, Rockwell Automation 1756-OA16I, daha yüksək səviyyədə qoruma təmin edir. Onlar daha bahalıdır, lakin mürəkkəb enerji mühitlərində əvəzolunmazdır.
İzolyasiya aşağıdakı hallarda zəruridir:
-
Yüklər müxtəlif müstəqil gərginlik mənbələrindən enerji alır.
-
Cihazlar fərqli binalarda yerləşir və müxtəlif torpaq potensiallarına malikdir.
-
Sistem böyük kontaktorlar və ya solenoid klapanlar kimi yüksək enerji induktiv yükləri idarə edir.
-
Qüsur məhdudlaşdırılması prioritetdir; bir klapanda qısaqapanma bütün modulu sındırmamalıdır.
Rəqəmsal Girişlər: Xərc və Siqnal Müstəqilliyini Tarazlamaq
Rəqəmsal girişlər üçün qərar adətən "sinking" və ya "sourcing" konfiqurasiyalarına əsaslanır. Ümumi giriş modulları bir neçə sensoru ortaq geri dönüşə bağlayır. Əgər 24V DC sensorlarınız eyni maşın çərçivəsindədirsə, ümumi girişlər adətən kifayətdir.
Lakin, izolyasiyalı girişlər (məsələn, 1756-IB16I) "çirkli" elektrik mühitləri üçün vacibdir. Onlar torpaq dövrləriniqarşısını alır, bu, potensial fərqlər səbəbindən torpaq kabeli vasitəsilə cərəyanın axmasıdır. Əgər siqnalları 100 metr uzaqda yerləşən uzaq MCC-dən (Motor İdarəetmə Mərkəzi) çəkirsinizsə, izolyasiya fantom siqnalların qarşısını almaq üçün ən təhlükəsiz mühəndislik təcrübəsidir.
Analoq Siqnal Emalında İzolyasiyanın Kritik Rolu
Rəqəmsal siqnallar ikili və möhkəmdir, analoq siqnallar isə həssas və dəqiqdir. 4-20 mA dövrəsi və ya termokupl siqnalı millivolt səviyyəsində səs-küy tərəfindən asanlıqla pozula bilər.
İzolyasiyasız analoq modullarda, dəyişkən tezlik sürücüsünün (VFD) kabelindən gələn səs-küy bir kanaldan digərinə keçə bilər. Bu, "krosstalk" yaradır və HMI dəyərlərinin yanıb-sönməsinə və ya PID idarəsinin düzgün olmamasına səbəb olur. İzolyasiyalı analoq girişlər modulların sərhədində elektrik dövrəsini kəsir. Bu, mikrovolt səviyyəsində məlumatın bütövlüyünü qoruyur ki, bu da dəqiq temperatur və ya təzyiq monitorinqi üçün vacibdir.
Strateji Seçim: İzolyasiya Həmişə Daha Yaxşıdırmı?
Mühəndislik baxımından izolyasiya texniki cəhətdən üstündür, lakin həmişə zəruri deyil. Bu, avadanlığın ölçüsünü və ümumi material xərclərini artırır. Mənim təcrübəmə görə, sadə, lokal skid üçün izolyasiyalı I/O ilə həddindən artıq mühəndislik əlavə mürəkkəblik yaradır.
Ən yaxşı yanaşma Referans Mühitini qiymətləndirməkdir. Əgər sisteminiz bir neçə enerji şəbəkəsini əhatə edir və ya yüksək dəqiqlikli alətləri idarə edirsə, izolyasiyaya sərmayə qoymaq gizli "fantom" qüsurların qarşısını alaraq iş vaxtını artırır.
