Podłączanie czujnika optycznego do sterownika PLC wymaga świadomości różnych aspektów, w tym rodzaju wyjścia fotoprzekaźnika, jego funkcji oraz zasilania. Oto przewodnik krok po kroku, jak tego dokonać.
Wyjścia czujnika:
Wyjścia typu przełączające/dyskretne to głównie tranzystorowe wyjścia PNP lub NPN. Idealnie nadają się do zastosowań, gdzie priorytetem jest szybkość reakcji. Sygnał z fotoprzekaźnika kierowany jest bezpośrednio do wejścia PLC, a sam przekaźnik nie dostarcza energii bezpośrednio do innego urządzenia. Zalety takiego rozwiązania to m.in. szybka częstotliwość przełączania i krótki czas reakcji. Natomiast ograniczona zdolność obciążenia przez zewnętrzne układy maszyn czy urządzeń jest wadą.
Istnieją też modele z wyjściami półprzewodnikowymi, jak PUSH/PULL, MOSFET czy z triakami na wyjściu.
Innym powszechnym rodzajem wyjścia w fotoprzekaźnikach jest wyjście przekaźnikowe. Jego główną zaletą jest zdolność do bezpośredniego zasilania urządzenia sterowanego przez fotoprzekaźnik. Zasilanie może pochodzić z tego samego źródła co fotoprzekaźnik lub innego (konieczne jest uprzednie sprawdzenie). Niektóre z tych fotoprzekaźników oferują separację galwaniczną między układem opto-elektronicznym a przekaźnikiem. Pozwala to na różnorodność zasilania: układ opto-elektroniczny może być zasilany jednym napięciem, a przekaźnik innym. W efekcie, detekcja obiektu przez fotoprzekaźnik może aktywować inne urządzenie. Niestety, przekaźniki mają niższą częstotliwość przełączania, wolniejszy czas reakcji oraz mogą ulec uszkodzeniu pod wpływem przepływu dużego prądu. Intensywne wykorzystanie przekaźnika może skrócić jego żywotność.
Zasilanie czujnika:
Fotoprzekaźniki z tranzystorowym wyjściem zazwyczaj mają zasilanie w zakresie 10…30 VDC. Najpopularniejsze zasilacze dla nich to stabilizowane o napięciu 24 VDC. W bardziej zaawansowanych modelach ten zakres może wynosić 18…30 VDC, a ich zużycie prądu jest większe. Używając testerów bateryjnych do sprawdzenia tych urządzeń, szybko można zauważyć spadek poziomu baterii.
Z kolei fotoprzekaźniki z wyjściem przekaźnikowym najczęściej obsługują zarówno prąd stały, jak i przemienny. Chociaż jest to norma, warto zawsze to weryfikować, ponieważ mogą wystąpić wyjątki. Dla tych urządzeń typowe zakresy napięć to 12…240 VDC oraz 24…240 VAC.
Kluczowe jest także zwracanie uwagi na prąd wyjściowy w fotoprzekaźnikach tranzystorowych, aby uniknąć uszkodzenia urządzenia przez przeciążenie. Dla nich standardowa wartość prądu obciążenia wynosi 100 mA. Natomiast w fotoprzekaźnikach z przekaźnikiem typowa wartość prądu łączeniowego oscyluje wokół 3…4 A przy 24 VDC lub VAC, lecz nie powinna być utrzymywana przez długi czas, aby uniknąć przegrzewania styków przekaźnika.
Typowe podłączenie czujników:
W fotoprzekaźnikach najbardziej rozpowszechnionym sposobem połączenia jest wtyk M12 z czterema pinami (zobacz rysunek poniżej). Chociaż zazwyczaj wyjścia czujnika i styki zasilania są konfigurowane w analogiczny sposób, i odpowiadają im określone kolory przewodów, nie jest to stałą normą.
- Brązowy = L+
- Biały = /Q
- Niebieski =
- M Czarny = Q
Kiedy mówimy o instalacji fotoprzekaźników, kluczowe jest dokładne śledzenie oznaczeń na schematach elektrycznych. Fotoprzekaźniki z wtykami M8 zwykle występują w wersjach 3 i 4-przewodowych, podczas gdy te z wtykami M12 mają zwykle 4 lub 5 przewodów. Jednak istnieją też warianty M12 z 8 pinami oraz Q6, Q7. Specyfikacja wtyków M12 z 8 pinami często zależy od liczby i rodzaju wyjść czy też protokołu komunikacji z czujnika. Przewody z tymi wtykami mogą różnić się kolorem, a niewłaściwy wybór może prowadzić do uszkodzenia fotoprzekaźnika.
Fotoprzekaźniki z wtykami M8 i M12 z czterema przewodami nie zawsze mają jednakowe połączenie. Zwykle piny 1 i 3 służą do zasilania, a pin 4 to standardowy sygnał Q. Pin 2 może pełnić różne funkcje: od negacji wyjścia Q (/Q) po funkcje uniwersalne MF czy wejście do zdalnej konfiguracji. Niektóre fotoprzekaźniki komunikują się za pomocą specyficznych protokołów, takich jak IO-Link, a inne mogą oferować różne programowalne wyjścia Q, takie jak Q1, Q2 czy Q3. Konfiguracja wyjść zwykle odbywa się centralnie.
Standardowo wyjście pracujące w oparciu o protokół IO-Link jest oznaczone jako “C” lub Q/C. Zazwyczaj ma polaryzację PNP i może działać jako klasyczne wyjście przełączające lub w trybie IO-Link.
Inne, mniej popularne fotoprzekaźniki mają dwa wyjścia – jedno PNP i jedno NPN – lub kombinację wyjść Q oraz analogowego.
Chcesz poznać więcej podstaw automatyki?
Zapisz się na kurs www.PodstawyAutomatyki.pl gdzie znajdziesz ponad 240 video z 40 ekspertami.
