خط تولید خودکار دارای سنسورها و عملگرهای متصل به ورودی و خروجی PLC

در قسمت اول آموزش PLC دلتا ارتباط DVP14SS2 با WPLSoft و یک برنامه ساده X0 به Y0 را بررسی کردیم. حالا باید بفهمیم سیگنال واقعی چگونه از شستی یا سنسور وارد PLC می‌شود و خروجی Y چگونه یک چراغ، رله واسط یا کنتاکتور را فرمان می‌دهد. اشتباه در همین بخش می‌تواند باعث روشن‌نشدن ورودی، آسیب‌دیدن خروجی یا عملکرد ناخواسته دستگاه شود.

هشدار ایمنی: سیم‌بندی PLC باید توسط فرد آشنا با برق صنعتی و بر اساس کد کامل تجهیز، نقشه سازنده و مقررات پروژه انجام شود. قبل از تغییر سیم‌ها، انرژی مدار را ایزوله و نبود ولتاژ را با ابزار مناسب تأیید کنید. توقف اضطراری و حفاظت بار نباید فقط به برنامه PLC معمولی وابسته باشد.

قبل از سیم‌بندی، کد کامل PLC را بخوانید

عبارت DVP14SS2 به‌تنهایی برای طراحی مدار خروجی کافی نیست. در مشخصات خانواده SS2، مدل DVP14SS211R دارای ۸ ورودی دیجیتال و ۶ خروجی رله‌ای است و مدل DVP14SS211T همان تعداد ورودی و خروجی را با خروجی ترانزیستوری ارائه می‌کند. حرف انتهایی مدل روی نوع خروجی اثر مستقیم دارد؛ بنابراین نقشه‌ای که برای نسخه R صحیح است، لزوماً برای نسخه T صحیح نیست.

DVP14SS211Rتغذیه 24VDC، هشت ورودی دیجیتال و شش خروجی رله‌ای.
DVP14SS211Tتغذیه 24VDC، هشت ورودی دیجیتال و شش خروجی ترانزیستوری.
ورودی‌های X0 تا X7ورودی دیجیتال DC با امکان سیم‌بندی Sink یا Source مطابق راهنمای سازنده.
خروجی‌های Y0 تا Y5نوع مدار مشترک و بار مجاز به پسوند مدل و نقشه ترمینال وابسته است.

کد کامل روی بدنه PLC، ولتاژ منبع تغذیه، نقشه ترمینال‌ها و دیتاشیت همان مدل را ثبت کنید. استفاده از عکس اینترنتی یک مدل مشابه به‌جای نقشه تجهیز نصب‌شده، روش مطمئنی نیست؛ حتی جای ترمینال‌های برخی نسل‌های DVP با یکدیگر تفاوت دارد.

X و Y در PLC دلتا چه معنایی دارند؟

در PLCهای سری DVP دلتا، آدرس‌های X برای ورودی دیجیتال و آدرس‌های Y برای خروجی دیجیتال استفاده می‌شوند. در DVP14SS2 ورودی‌ها از X0 تا X7 و خروجی‌ها از Y0 تا Y5 نام‌گذاری شده‌اند. این آدرس‌ها در Ladder نیز با همین نام دیده می‌شوند.

LED جلوی X0 نشان می‌دهد مدار ورودی X0 جریان مناسب دریافت کرده است. LED خروجی Y0 نیز فرمان‌شدن خروجی داخلی را نشان می‌دهد؛ اما روشن‌شدن LED Y0 به‌تنهایی سالم‌بودن فیوز، تغذیه بار، کنتاکت رله، سیم خروجی و خود عملگر را ثابت نمی‌کند.

ساختار ورودی دیجیتال و نقش ترمینال S/S

ورودی دیجیتال تنها با رسیدن یک «عدد ۱» فعال نمی‌شود؛ باید مسیر واقعی جریان الکتریکی میان منبع 24 ولت، ترمینال مشترک S/S، مدار داخلی ورودی، سنسور و ترمینال X بسته شود. DVP-SS2 برای ورودی DC از هر دو روش Sink و Source پشتیبانی می‌کند و موقعیت اتصال S/S تعیین می‌کند کدام روش استفاده شود.

ورودی NPN یا Sink

+24V→S/S→مدار ورودی X0→خروجی NPN سنسور→0V

در این آرایش، S/S به مثبت 24 ولت متصل می‌شود و خروجی سنسور هنگام فعال‌شدن، X0 را به صفر ولت می‌کشد.

ورودی PNP یا Source

+24V→خروجی PNP سنسور→X0→مدار ورودی→S/S و 0V

در این آرایش، S/S به صفر ولت متصل می‌شود و سنسور هنگام فعال‌شدن، مثبت 24 ولت را به X0 می‌رساند.

اگر دنبال نقشه اتصال سنسور به PLC دلتا هستید، دو شکل زیر تفاوت اصلی را نشان می‌دهند: در NPN، S/S به +24V و در PNP، S/S به 0V متصل می‌شود. در هر دو، خروجی سیگنال سنسور به X0 می‌رود؛ رنگ سیم‌ها را با مشخصات سنسور خود تطبیق دهید.

نقشه سنسور سه‌سیمه NPN برای PLC دلتا DVP14SS2: قهوه‌ای به مثبت ۲۴ ولت، آبی به صفر ولت، مشکی به X0 و S/S به مثبت ۲۴ ولت
نقشه NPN: سنسور در حالت فعال X0 را به صفر ولت می‌کشد. دیدن نقشه در اندازه اصلی
نقشه سنسور سه‌سیمه PNP برای PLC دلتا DVP14SS2: قهوه‌ای به مثبت ۲۴ ولت، آبی به صفر ولت، مشکی به X0 و S/S به صفر ولت
نقشه PNP: سنسور در حالت فعال +24V را به X0 می‌رساند. شکل‌ها شماتیک آموزشی‌اند و جای فیزیکی ترمینال‌ها را نشان نمی‌دهند.

عبارت‌های Sink و Source گاهی بر اساس نوع خروجی سنسور و گاهی بر اساس رفتار کارت ورودی بیان می‌شوند و همین موضوع باعث سردرگمی می‌شود. به‌جای اعتماد به نام، مسیر جریان را روی نقشه دنبال کنید: S/S به کدام قطب متصل است و خروجی سنسور در حالت فعال، X را به کدام قطب وصل می‌کند؟

سیم‌بندی سنسور سه‌سیمه NPN و PNP

در بسیاری از سنسورهای سه‌سیمه صنعتی، سیم قهوه‌ای برای مثبت تغذیه، سیم آبی برای صفر ولت و سیم مشکی برای خروجی استفاده می‌شود. این رنگ‌بندی رایج است اما تضمین همیشگی نیست؛ نقشه روی بدنه یا دیتاشیت سنسور مرجع نهایی است.

مقایسه اتصال متداول سنسور NPN و PNP به ورودی DVP14SS2
نوع سنسوراتصال S/Sرفتار سیم خروجیاتصال به PLC
NPNبه +24Vدر حالت فعال به 0V وصل می‌شودسیم سیگنال به X0 یا ورودی موردنظر
PNPبه 0V یا 24Gدر حالت فعال +24V می‌دهدسیم سیگنال به X0 یا ورودی موردنظر

برای شستی خشک نیز همین اصل برقرار است. در مدار PNP می‌توان یک سمت شستی را به +24V و سمت دیگر را به X0 متصل کرد، به‌شرط اینکه S/S به 0V وصل باشد. در مدار NPN جهت قطب‌ها برعکس می‌شود. انتخاب کنتاکت باز یا بسته باید با تحلیل خطر دستگاه هماهنگ باشد؛ به‌خصوص ورودی Stop و مدارهای ایمنی را نباید صرفاً مانند یک شستی Start معمولی طراحی کرد.

چرا LED ورودی روشن نمی‌شود؟

تفاوت خروجی رله‌ای و ترانزیستوری DVP14SS2

خروجی PLC منبع توان نامحدود نیست. نوع خروجی مشخص می‌کند چه ولتاژ و باری را می‌توان فرمان داد، سرعت قطع‌و‌وصل چقدر است و چه حفاظت‌هایی لازم است. قبل از اتصال، جریان راه‌اندازی و جریان ماندگار بار را با ظرفیت خروجی همان مدل مقایسه کنید.

مقایسه کاربردی خروجی رله‌ای و ترانزیستوری
ویژگیخروجی رله‌ای Rخروجی ترانزیستوری T
نوع بارامکان کنترل AC یا DC در محدوده مجاز کنتاکتبار DC با قطب‌بندی مشخص
سرعت کلیدزنیکمتر؛ مناسب فرمان‌های معمولیبیشتر؛ مناسب پالس و قطع‌و‌وصل سریع در محدوده مدل
عمر مکانیکیکنتاکت مکانیکی و دارای عمر قطع‌و‌وصلبدون کنتاکت مکانیکی
مدار مشترکدر 14SS2، Y0 تا Y2 با C0 و Y3 تا Y5 با C1در مدل T، ترمینال‌های UP و ZP مطابق نقشه سازنده
حفاظت بار القاییدیود هرزگرد برای DC یا اسنابر/محافظ مناسب برای ACدیود و حفاظت متناسب با قطب‌بندی و دستورالعمل مدل
مقایسه شماتیک خروجی رله‌ای DVP14SS211R با C0 و Y0 و خروجی ترانزیستوری DVP14SS211T با UP و ZP و Y0
دو مدار نمونه برای بار تست ۲۴ ولت DC: در R برق بار از کنتاکت C0/Y0 عبور می‌کند؛ در T خروجی NPN مسیر برگشت بار را کلید می‌زند و UP/ZP مطابق نقشه سازنده تغذیه می‌شوند. برای بار القایی حفاظت متناسب لازم است. دیدن نقشه بزرگ‌تر

خروجی رله‌ای DVP14SS211R

در نسخه رله‌ای، طبق دستورالعمل SS2 خروجی‌های Y0 تا Y2 از ترمینال مشترک C0 و خروجی‌های Y3 تا Y5 از C1 استفاده می‌کنند. جداشدن گروه‌های مشترک امکان تقسیم مدارها را می‌دهد، اما هر گروه باید با نقشه و حفاظت صحیح سیم‌بندی شود. برای بوبین DC، دیود هرزگرد مناسب روی بوبین به کاهش ولتاژ برگشتی کمک می‌کند؛ برای بار AC باید از روش حفاظتی مناسب همان بار استفاده شود.

خروجی ترانزیستوری DVP14SS211T

در نسخه ترانزیستوری، خروجی فقط برای مدار DC و با قطب‌بندی تعیین‌شده طراحی شده است. ترمینال‌های UP و ZP باید دقیقاً طبق نقشه سازنده متصل شوند. خروجی ترانزیستوری برای فرمان سریع مناسب‌تر است، ولی اشتباه در قطب‌بندی یا عبور جریان بیش از حد می‌تواند خروجی را آسیب بزند. برای بارهای بزرگ‌تر، خروجی PLC تنها بوبین یک رله واسط یا ورودی کنترل تجهیز مناسب را فرمان می‌دهد.

نکته مهم: موتور سه‌فاز، هیتر، شیر بزرگ یا کنتاکتور با بوبین نامتناسب را مستقیم به Y وصل نکنید. مدار قدرت باید کلید حفاظتی، کنتاکتور یا درایو، حفاظت اضافه‌بار، قطع اضطراری سخت‌افزاری و سیم‌بندی متناسب با پروژه داشته باشد.

تمرین عملی: تست X0 و Y0 بدون بار قدرت

این تمرین ادامه برنامه ساده قسمت قبل است. هدف فقط مشاهده مسیر سیگنال است و نباید روی دستگاه در حال کار یا خروجی متصل به بار خطرناک انجام شود.

  1. کد کامل PLC و نوع خروجی R یا T را از روی پلاک ثبت کنید.
  2. برق را قطع و مدار آزمایشی ورودی را بر اساس NPN یا PNP انتخاب کنید.
  3. S/S را به قطب درست متصل و شستی یا سنسور آزمایشی را به X0 وصل کنید.
  4. برای Y0 فقط از چراغ تست یا رله واسط کم‌مصرف و حفاظت‌شده استفاده کنید.
  5. پس از کنترل اتصال‌ها، تغذیه را برقرار و PLC را در وضعیت مجاز RUN قرار دهید.
  6. در WPLSoft مانیتورینگ آنلاین را فعال کنید و شستی X0 را تغییر دهید.
  7. LED فیزیکی X0، وضعیت X0 در نرم‌افزار، منطق Ladder و LED Y0 را به‌ترتیب بررسی کنید.
  8. ولتاژ یا وضعیت بار خروجی را با مولتی‌متر مناسب و روش ایمن کنترل کنید.

برای اینکه نتیجه تست قابل تکرار باشد، در یک برگه چهار حالت «سنسور خاموش/روشن» و «LED و مانیتور X0 خاموش/روشن» را ثبت کنید. اگر این دو با هم تطابق ندارند، ابتدا سیم سیگنال، اتصال S/S و نوع NPN/PNP را بررسی کنید؛ سپس سراغ منطق خروجی بروید.

|----[ X0 ]----------------( Y0 )----|

اگر X0 در نرم‌افزار روشن می‌شود ولی Y0 نه، مشکل در منطق، وضعیت PLC یا شرط‌های برنامه است. اگر LED Y0 روشن می‌شود اما بار عمل نمی‌کند، مسیر عیب‌یابی از ترمینال خروجی، مشترک C0/C1 یا UP/ZP، فیوز، تغذیه بار، رله واسط و سیم‌کشی ادامه پیدا می‌کند.

جدول عیب‌یابی سریع ورودی و خروجی PLC دلتا

نشانهبررسی‌های اصلی
LED سنسور روشن است ولی X0 خاموش استنوع NPN/PNP، اتصال S/S، مرجع 0V، سیم سیگنال و شماره ترمینال را بررسی کنید.
LED X0 روشن است ولی در WPLSoft تغییر نمی‌کندمدل پروژه، حالت Online، آدرس مشاهده‌شده و ارتباط با CPU صحیح را کنترل کنید.
X0 تغییر می‌کند ولی Y0 فرمان نمی‌گیردوضعیت RUN، شرط‌های Ladder، Force، اینترلاک و دستورهای Reset یا Override را بررسی کنید.
LED Y0 روشن است ولی رله واسط عمل نمی‌کندنوع خروجی، C0/C1 یا UP/ZP، ولتاژ بار، فیوز، قطب‌بندی و سلامت سیم را اندازه‌گیری کنید.
خروجی هنگام قطع بار آسیب می‌بیند یا نویز ایجاد می‌شودحفاظت بار القایی، دیود هرزگرد، اسنابر، مسیر کابل، اتصال زمین و جداسازی کابل قدرت را بازبینی کنید.
ورودی به‌صورت ناپایدار روشن و خاموش می‌شودنویز، اتصال شل، افت ولتاژ، کنتاکت معیوب، زمان فیلتر ورودی و مسیر کابل را بررسی کنید.

چک‌لیست پایان آموزش

پرسش‌های متداول

تفاوت X و Y در PLC دلتا چیست؟

X نشان‌دهنده ورودی دیجیتال و Y نشان‌دهنده خروجی دیجیتال است. ورودی وضعیت سنسور یا شستی را دریافت می‌کند و خروجی پس از اجرای منطق برنامه، فرمان را به مدار واسط یا عملگر می‌فرستد.

برای سنسور PNP ترمینال S/S به کجا متصل می‌شود؟

در آرایش متداول DVP-SS2، S/S به صفر ولت یا 24G وصل می‌شود و خروجی PNP هنگام فعال‌شدن +24V را به X می‌رساند. با این حال نقشه همان مدل PLC و دیتاشیت سنسور باید مرجع نهایی باشد.

آیا خروجی رله‌ای سریع‌تر از ترانزیستوری است؟

خیر. خروجی ترانزیستوری معمولاً برای کلیدزنی سریع و پالس مناسب‌تر است. خروجی رله‌ای برای فرمان‌های معمولی و بارهای AC یا DC انعطاف بیشتری دارد، اما کنتاکت مکانیکی آن محدودیت سرعت و عمر دارد.

چرا Y0 در نرم‌افزار روشن است اما تجهیز کار نمی‌کند؟

روشن‌بودن Y0 فقط نتیجه منطق برنامه را نشان می‌دهد. نوع خروجی، ترمینال مشترک، منبع تغذیه بار، فیوز، رله واسط، سیم‌کشی و خود تجهیز باید جداگانه بررسی شوند.

ادامه مسیر آموزش PLC دلتا

این مقاله بخشی از نقشه راه آموزش PLC دلتا است. در مرحله بعد، آدرس‌ها و حافظه‌های X، Y، M، T، C و D در PLC دلتا را همراه با مثال WPLSoft بررسی کنید. برای انتخاب CPU متناسب با تعداد ورودی و خروجی پروژه نیز می‌توانید از ابزار انتخاب PLC دلتا استفاده کنید.

برای مشاهده یک کاربرد واقعی PLC و HMI دلتا، پروژه اتوماسیون دستگاه آب‌شیرین‌کن را ببینید. خدمات طراحی و اجرای برنامه نیز در صفحه برنامه‌نویسی PLC صنعتی توضیح داده شده است.

منابع فنی