PLC Troubleshooting: Sinking vs. Sourcing Inputs Beheersen

Waar begint u bij het troubleshooten van een fout in een PLC-gecontroleerd systeem? Een probleem met het PLC-programma is zelden de oorzaak van de fout tenzij het door menselijke interventie is gewijzigd. Meestal ontstaat het probleem uit de veldapparaten of de PLC I/O-modules.

In dit artikel leggen we de kenmerken van sinking en sourcing PLC-inputs uit zodat u effectief kunt troubleshooten en kunt identificeren waar de fout vandaan komt.

Laten we beginnen met de termen Sinking en Sourcing, die vaak verwarrend kunnen zijn.

Sinking en sourcing

In eenvoudige termen, gaat het erom de richting van conventionele stroom tussen twee apparaten te definiëren.

Als stroom vloeit van Apparaat #1 naar Apparaat #2, is Apparaat #1 de bron (Sourcing) van de stroom, en Apparaat #2 is de sink (Sinking) van de stroom.

Goed, stel Apparaat #1 is een input veldapparaat, zoals een schakelaar, en Apparaat #2 is een PLC digitale inputmodule. Als stroom vloeit van de schakelaar naar de inputmodule, dan is de schakelaar de bron en de inputmodule de sink.

Als stroom vloeit van de inputmodule naar de schakelaar, dan is de inputmodule de bron, en de schakelaar de sink.

PLC-leveranciers bieden zowel sinking als sourcing inputmodules aan.

Bijvoorbeeld, de Allen-Bradley 1756-IB16 is een 16-input, 24-volt sinking inputmodule.

De Allen-Bradley 1756-IV16 is een 16-input, 24-volt sourcing inputmodule.

Input Veldapparaten

Laten we doorgaan met een discussie over 2-draads en 3-draads input veldapparaten.

2-draads apparaten

De meerderheid van 2-draads apparaten is passief, wat betekent dat ze geen stroom nodig hebben om te werken en simpelweg een circuit openen of sluiten. Voorbeelden zijn drukknoppen, limietschakelaars, en andere mechanische apparaten. We kunnen 2-draads passieve apparaten als sinking of sourcing beschouwen.

Er zijn ook actieve 2-draads apparaten die stroom nodig hebben om te werken en polariteitsafhankelijk kunnen zijn.

3-draads apparaten

3-draads apparaten maken deel uit van de actieve apparaatfamilie die stroom nodig heeft om te werken. Voorbeelden zijn nabijheidssensoren en fotoelektrische schakelaars.

De draadkleuren volgen een standaard. De bruine draad verbindt met de positieve voeding, meestal +24 volt DC. De blauwe draad verbindt met de voedingsretour. De zwarte draad fungeert als de signaaluitgang en levert input aan een ander apparaat, zoals een PLC-inputmodule.

3-draads actieve apparaten zijn ofwel sinking ofwel sourcing.

Het is vitaal om te verifiëren dat 3-draads apparaten compatibel zijn met de bedoelde inputmodules.

Een 3-draads sourcing sensor, ook wel een PNP-sensor genoemd, moet verbonden worden met een sinking inputmodule. Een 3-draads sinking sensor, ook wel een NPN-sensor genoemd, moet verbonden worden met een sourcing inputmodule.

Veel PLC-troubleshooters benutten de inputmodule LED-indicatoren. Dat gezegd hebbende, is het essentieel te begrijpen wat de LED-indicatoren u vertellen en hoe ze misleidend kunnen zijn.

LEDs Gebruiken voor Troubleshooting

Laten we beginnen met een sourcing sensor verbonden met Input 0 op een sinking inputmodule. We zullen de AB 1756-IB16 digitale inputmodule als voorbeeld gebruiken.

Elk inputcircuit heeft een bijbehorende ST LED die bedoeld is om de inputstatus aan te geven.

Als LED 0 aan is, suggereert dit dat het sourcing inputapparaat +24 volt levert aan de module's input 0 terminal. De module zal deze spanningswaarde interpreteren als een logica "1" en gebruiken om te opereren binnen het PLC-programma.

Als LED 0 uit is, wordt vaak aangenomen dat het sourcing inputapparaat 0 volt levert aan de module's input terminal 0, wat het PLC-programma zal interpreteren als een logica "0". Echter, we begrijpen allemaal wat 'aannemen' betekent.

We zeiden eerder dat de LED-indicatoren misleidend kunnen zijn. Waarom is dat? Nou, de LED mag aan zijn, maar de aanwezige spanning mag niet wat u verwacht. Hetzelfde kan gezegd worden wanneer de LED UIT is.

De enige manier om zeker te weten is om de spanning op de inputmodueterminal te meten.

Volgens de 1756-IB16 inputspecificaties, zal elke invoerspanning boven de 10-volt drempel gedetecteerd worden als ON door de module. Een 15-volt invoer zal geïnterpreteerd worden als een logica "1" in het PLC-programma. Echter, dit kan wijzen op problemen met het veldapparaat, bedrading, of mogelijke corrosie.

Een invoer onder 5 volt wordt herkend als OFF door de module. Hoe is het mogelijk dat de spanning op de module-invoer dicht bij 5 volt is wanneer de sourcing sensor uit is?

Een sourcing sensor gaat uit door een interne halfgeleiderschakelaar te openen, niet door het te grounden. De module-invoer drijft, wat het gevoelig maakt voor spanningen veroorzaakt door normale sensor-lekkagestroom.

Sinking Sensoren met Sourcing PLC Inputs

Ok, nu laten we praten over een minder gebruikte combinatie van een sinking sensor verbonden met een sourcing inputmodule. We zullen de AB 1756-IV16 digitale inputmodule als voorbeeld gebruiken.

Als LED 0 aan is, geeft dit aan dat het sinking inputapparaat 0 volt of ground levert aan de module's input 0 terminal.

De module interpreteert dit als een logica "1" en gebruikt het om te opereren binnen het PLC-programma.

Als LED 0 uit is, is de sinking inputapparaat-uitgang effectief open, wat ervoor zorgt dat de inputmodule drijft, wat het PLC-programma zal interpreteren als een logica "0".

Als u besluit de invoerspanningen te meten voor de AAN en UIT LED-statussen, laat u zich niet misleiden. Ze zijn het tegenovergestelde van de sourcing sensor/sinking PLC input combinatie die we eerder bespraken. Wanneer de LED aan is, zal de invoerspanning dicht bij 0 zijn. Wanneer het uit is, zal de invoerspanning ongeveer +24 volt zijn.

Volgens de 1756-IV16 inputspecificaties, zal een invoerspanning die 5 volt overschrijdt, niet meer als ON beschouwd worden en als OFF herkend worden.

Hoe kan een invoerspanning boven 5 volt stijgen wanneer het lijkt gegrond op nul via de sinking sensor? Het wordt vaak veroorzaakt door hoge-weerstandsproblemen, zoals corrosie op grondverbindingspunten of erg lange grondkabelruns.

Afsluiting

Dit is een goede plek om af te sluiten.

Zoals we eerder zeiden, heeft de meerderheid van PLC-fouten hun oorsprong in veldapparaten, I/O-bedrading, en soms de module. De PLC-software zelf is zelden schuld. LED-indicatoren zijn ongetwijfeld nuttig, maar het meten van de daadwerkelijke invoerspanning is de enige betrouwbare manier om te bevestigen wat er gebeurt.

Sinking en sourcing inputs begrijpen en de verwachte spanningbereiken op modules zal u een lange weg helpen op uw troubleshooting-reis.