Железо ПЛК. Входа
Цепи входных сигналов или входа ПЛК выполняют гальваническую изоляцию внешних и внутренних цепей системы управления, с необходимым согласованием уровней сигнала. В зависимости от типа сигналов используются дискретные или аналоговые входные устройства.
Дискретные входа
Микропроцессор ПЛК обычно питается от напряжения 5В, или менее. Промышленное оборудование использует совершенно другие уровни сигналов. Это 24В постоянного тока, 36, 110 или 220В переменного тока. Для согласования сигналов оборудования и микропроцессора применяются устройства преобразования входных сигналов. Главным элементом таких устройств является оптоизолятор (оптопара), представляющая собой светодиод и фототранзистор, заключенные в один корпус. При подаче напряжения на светодиод он начинает излучать свет. Этот свет улавливается pn-переходом фототранзистора, и приводит к его открытию. Благодаря использованию светового потока обеспечивается гальваническая изоляция между входными цепями высокого напряжения и внутренней схемой ПЛК. Большинство оптопар выдерживает напряжение до нескольких киловольт, что надежно защищает процессор от возможных неприятных явлений.
Следует учесть, что модули дискретного ввода работают только с одним уровнем напряжения. Не стоит подключать сигналы 220В переменного тока к модулям, рассчитанным на 24В, несмотря на очень похожее внутреннее устройство. Для цепей постоянного тока также требуется правильное подключение полярности сигналов, хотя сегодня встречаются модели с универсальными входами.
Отдельные входные терминалы имеют связь между собой через общий провод (СОМ). Этот факт следует учитывать, если требуется гальваническая изоляция между входными цепями. Для этих целей, производители предлагают устройства, имеющие несколько общих шин, что позволяет подключать разные группы проводников. В противном случае потребуются повторители сигналов, выполненные, например, на реле.
Аналоговые входа
Наряду с дискретными сигналами, ПЛК способен обрабатывать также и аналоговые величины. Для преобразования таких сигналов в цифровой код используют аналогово-цифровые преобразователи или АЦП (ADC). В большинстве случает такие преобразователи представляют собой отдельные модули, хотя встречаются модели ПЛК и со встроенными аналоговыми входами. Схемотехника модулей АЦП гораздо сложнее устройств дискретного ввода. Соответственно модули АЦП имеют значительную стоимость и несколько уступают по надежности другим типам входов.
Современные модули АЦП работают со стандартными сигналами 0-10В и 0-20мА. Переключение между ними выполняется аппаратно (через перемычку или джампер). Другие типы сигналов потребуют дополнительных преобразователей. Также производители предлагают специфические модели, например, преобразующие сигналы термопар или термометров сопротивления.
