Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) spielen in der heutigen industriellen Automatisierung eine entscheidende Rolle. Als leistungsstarkes industrielles Steuerungsgerät ist die SPS mit ihren leistungsstarken Funktionen und flexiblen Konfigurationen zum Kern vieler Automatisierungssysteme geworden. Um den effizienten Betrieb des SPS-Steuerungssystems sicherzustellen, reicht es jedoch nicht aus, sich auf fortschrittliche Programmiertechnologie zu verlassen, sondern muss auch der Verkabelung des Systems genügend Aufmerksamkeit schenken. Der Verdrahtungsaufwand in der SPS-Steuerung macht zwar nur einen kleinen Teil aus, ist aber eigentlich die Grundlage des gesamten Programmierdesigns. Nur wenn die Verkabelung korrekt ist, können die nachfolgenden Programmierarbeiten reibungslos durchgeführt werden.
I. die Analyse der DC-Eingangsschaltung
Der DC-Eingangskreis ist eine übliche Schaltungsform in der SPS, wie in der Abbildung dargestellt, einer typischen Verkabelung für den DC-Eingangskreis. Bei dieser Verdrahtungsmethode wirkt sich der Schaltzustand der externen Leitung direkt auf den Betriebszustand des SPS-internen Optokopplers aus. Wenn der Schalter der externen Leitung geschlossen ist, leuchtet die Leuchtdiode des internen Optokopplers der SPS auf, wodurch die Leitung des Fototransistors gesättigt wird. Dieses Leitungssignal wird an den Prozessor übertragen, wodurch die CPU feststellt, dass ein Signaleingang in die Leitung vorliegt. Wenn dagegen der externe Schalter getrennt wird, erlischt die Leuchtdiode im Optokoppler, der lichtempfindliche Transistor wird abgeschaltet und die CPU geht davon aus, dass im Schaltkreis kein Signal vorhanden ist. Aufgrund dieser einfachen Verkabelung wird der DC-Eingangskreis häufig in SPS verwendet.
II. Eigenschaften des AC-Eingangskreises
Im Gegensatz zu DC-Eingangsschaltungen haben AC-Eingangsschaltungen ihre eigenen, einzigartigen Anwendungen in der SPS. Der Hauptunterschied zwischen dem AC-Eingangskreis und dem DC-Eingangskreis besteht in der Hinzufügung einer Gleichrichterverbindung. Im AC-Eingangskreis beträgt die Eingangsspannung normalerweise 120 V oder 230 V AC, die nach Strombegrenzung durch Widerstand R und Isolierung durch Kondensator C über einen Brückengleichrichter in Gleichstrom umgewandelt wird. Das Funktionsprinzip ist das gleiche wie beim DC-Eingangskreis. Danach ist das Funktionsprinzip das gleiche wie bei der DC-Eingangsschaltung.
III. Verzögerung und Zuverlässigkeit des Eingangskreises
Aufgrund der zusätzlichen Strombegrenzung, Isolierung und Gleichrichtung im AC-Eingangskreis ist die Verzögerungszeit des Eingangssignals relativ lang. Dies ist der Nachteil von AC-Eingangsschaltungen. Es ist jedoch auch zu beachten, dass es die hohe Spannung am Eingang ist, die die Zuverlässigkeit des Eingangssignals von Wechselstrom-Eingangskreisen höher macht als die von Gleichstrom-Eingangskreisen. Diese hohe Zuverlässigkeit verschafft AC-Eingangsschaltungen in bestimmten spezifischen Anwendungsszenarien einen unersetzlichen Vorteil.