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 源型逻辑与漏型逻辑

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作者 主题
LionAL99
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楼主    2011-02-06 15:52:29
主题:源型逻辑与漏型逻辑
以下为本人对源型逻辑与漏型逻辑的一些浅见,其中有部分图片,限于发贴限制不能显示,请大家查看附件。
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源型逻辑与漏型逻辑
在许多自动化控制设备,如变频器、控制器等,为适应不同形式的有触点信号输入,常有源型逻辑(Source Logic)与漏型逻辑(Sink Logic)切换功能。在此两种不同的逻辑形式下,输入信号的接线是不同的,以下会详细叙述此不同逻辑的区分。
一、NPN型与PNP型传感器
之所以要区分为源型逻辑与漏型逻辑,是因为输入信号存在两种不同逻辑方式,以下图为例。以下为OMRON接近开关,分别为NPN型与PNP型,在接线时对应两种逻辑。


如图1所示,此为NPN型接近开关,其中,1(棕色)为电源正极,3(蓝色)为电源负极,2/4(黑色)为输出(2为常闭,4为常开)。此种类型的接近开关的特性是:当接近开关动作(有铁磁性物体接近并感应)时,其输出(以NO为例,即端子4输出)对电源负极接通,亦即端子4对端子3电压为DC 0V。

如图2所示,此为PNP型接近开关其中,1(棕色)为电源正极,3(蓝色)为电源负极,2/4(黑色)为输出(2为常闭,4为常开)。此种类型的接近开关的特性是:当接近开关动作(有铁磁性物体接近并感应)时,其输出(以NO为例,即端子4输出)对正极接通,亦即端子4对端子3电压为DC 24V。

二、漏型逻辑
一般来讲,欧洲多使用PNP型开关,日本多使用NPN型开关,当此两种不同的开关与PLC、控制器等连接时,其电流流向是不同的,如下图例可看出电流流向(蓝色箭头标出的是电流方向)。



如图3所示,左图为无触点开关连接作为变频器输入,右图为NPN型传感器(或有触点开关)作为PLC输入,可以看出,作为接收输入信号的部分(变频器或PLC,以下称为控制器),其输入端子电流方向为“流出”。
定义: 当信号输入端子流出电流时,信号变为ON,为漏型逻辑。
说明:“信号端子流出电流”指控制器的端子流出电流,相对于输入部分(开关或传感器,以下简称为输入)而言,则为流入电流,上图中红线左侧为输入,右侧为控制器。
当使用NPN型传感器作为输入时,控制器逻辑必须选择为漏型逻辑,因为NPN型传感器ON时其输出端子电压对负极为0伏,电流只能流入,不能流出。
当使用无触点开关时,控制器逻辑无限制,但选择不同逻辑时接线不同。

三、源型逻辑
如图4所示,当控制器选择源型逻辑,且使用无触点开关或PNP型传感器作为输入时,控制器信号端子电流方向为“流入”。
定义:当信号输入端子流入电流时,信号变为ON,为源型逻辑。


说明:“信号端子流入电流”指控制器的端子流出电流,相对于输入部分(开关或传感器)而言,则为流出电流,上图中红线左侧为输入部分,右侧为控制器。
当使用PNP型传感器作为输入时,控制器逻辑必须选择为源型逻辑,因为PNP型传感器ON时其输出端子电压对负极为24伏,电流只能流出,不能流入。

四、信号输入形式扩展
实际上,信号输入形式不仅仅为无触点开关或传感器,其内部电路不限于NPN型或PNP型三极管,也可为其它形式,如可控硅、场效应管、光电耦合,甚至控制器(变频器、PLC等)的输出等,在实际使用时,按以下规则将其认定为NPN型或PNP型。
凡输出变为ON时,其输出对电源负极电压为DC 0V的,可视为NPN型,反过来说,凡NPN型的部件,其输出变为ON时,输出端对电源负极电压为DC 0V。
凡输出变为ON时,其输出对电源负极电压为DC 24V的,可视为PNP型,反过来说,凡PNP型的部件,其输出变为ON时,输出端对电源负极电压为DC 24V。

五、应用实例
例1为使用电机控制器的输出Y0作为另一个变频器的输入,电机控制器与变频器均设置为源型逻辑。




如图5所示,此为控制器的报警输出,当它作为另一个控制器(如变频器)的输入时,如果变频器的逻辑是源型逻辑(流入电流)时,要按此接线。
上图中,红色框中部分为负载,对应于所连接的控制器输入部电阻等,如图6中红色框中所示电阻。



仍以上面为例,如果要将图5所示控制器的Y0输出作为图6所示变频器的STF输入时,只需将Y0接到端子电源正极(与AY-80的端子9对应),C0接到端子STF(与AY-80的端子1对应)。

例2为使用电机控制器的输出Y0作为另一个变频器的输入,电机控制器与变频器均设置为漏型逻辑。




如图7所示,此为控制器的报警输出,当它作为另一个控制器(如变频器)的输入时,如果变频器的逻辑是漏型逻辑(流出电流)时,要按此接线。
上图中,红色框中部分为负载,对应于所连接的控制器输入部电阻等,如图8中红色框中所示电阻。






以上面为例,如果要将图7所示控制器的ALARM输出作为图8所示变频器的STF输入时,只需将Y0接到端子STF端子(与AY-40的端子1对应),C0接到电源负极(与AY-40的端子10对应)。

补充说明:无论是源型逻辑,还是漏型逻辑,在连接输入信号时,最重要的是根据电流流向来接线,控制器为漏型逻辑时,接线时一定要让控制器相应端子上电流流出,源型逻辑则相反。

小提示:对于漏型逻辑的PLC,只要将某一输入端对电源负极短接,则相当于输入ON,只要将某一输出端对电源负极短接,则相当于输出ON(负载是连接在电源正极与PLC输出之间的)。

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