E. függelék – Bekötési rajzok gyűjteménye

A könyv bekötési ábrái egy helyen, kiegészítve azokkal a rajzokkal, amelyekre a gyakorlatban a leggyakrabban szükség van.

Ebben a fejezetben
  1. E.1 Jelölések
  2. E.2 Tápellátás
  3. E.3 Digitális bemenetek — érzékelők
  4. E.4 Digitális bemenetek — nyomógombok
  5. E.5 Digitális kimenetek
  6. E.6 Induktív terhelés
  7. E.7 Analóg jelek
  8. E.8 Ellenállás-hőmérő (RTD)
  9. E.9 RS-485 busz (Modbus RTU)
  10. E.10 Ethernet és a bővítőmodul
  11. E.11 A vészleállítási lánc
  12. E.12 A teljes gyakorló összeállítás
  13. E.13 Bekötés előtt és után — ellenőrzőlista
  14. E.14 A hat leggyakoribb bekötési hiba

Ez a függelék munka közben használható: a bekötési rajzokat gyűjti össze, hogy ne kelljen öt fejezet között lapozni, amikor a szekrény előtt állsz. Az ábrák egy része a törzsanyagból való — ott a fejezetszám is szerepel —, más része kifejezetten ehhez a gyűjteményhez készült.

⚠️ Elvi kapcsolás, nem szerelési rajz

Minden ábra elvi kapcsolást mutat. A lábszámok, a csatlakozójelölések és a terhelhetőségi adatok eszközfüggők: mindig a saját eszközöd adatlapja az irányadó. A könyv adatai a WAGO CC100-ra és a Waveshare modulra vonatkoznak, a bemutatott elvek viszont általánosak.

E.1 Jelölések

A gyűjtemény jelölései Vezetékek +24 V (tápvezeték) 0 V / GND (közös referencia) jelvezeték (be- vagy kimenet) biztonsági kör — huzalozott, nem a PLC-n át árnyékolás / burkolat Elemek záró (NO) érintkező — nyugalomban nyitva bontó (NC) érintkező — nyugalomban zárva tekercs mágneskapcsoló / relé tekercse jelzőlámpa dióda (szabadonfutó dióda az induktív terhelésen) Három szabály, amely minden rajzra érvényes 1. A rajz elvi kapcsolás — a lábszámokat mindig a saját eszközöd adatlapjáról vedd. 2. Bekötni csak feszültségmentes állapotban szabad. 3. A biztonsági kör soha nem a PLC programján keresztül valósul meg.
E.1. ábra. A gyűjtemény jelölései és a három szabály, amely minden rajzra érvényes.

E.2 Tápellátás

A vezérlő 24 V DC, SELV táplálást igényel, −15 … +20 % tűréssel — ez 20,4 … 28,8 V tényleges tartományt jelent. Hálózati feszültség a táp-oldalra nem kerülhet.

CC100 — X4 csatlakozó 1 · US+ 2 · GND Tápegység 24 V DC · SELV megengedett: 20,4 – 28,8 V (−15 … +20 %) + − A tápegység kimenetének SELV/PELV típusúnak kell lennie. Max. rendszeráram US+ oldalon: 500 mA. A CC100 tápellátása
E.2. ábra. A CC100 tápellátásának bekötése (7.2. alfejezet).

Amit a tápegység méretezésénél össze kell adni:

Fogyasztó Mit számolsz?
a vezérlő saját fogyasztása az adatlapból
a bemenetek tápellátása érzékelőnként, a háromvezetékesek fogyasztása
a kimenetek terhelése a beavatkozók áramának összege (a kimenetenkénti korlát külön kérdés)
a bővítőmodul saját táp vagy PoE
tartalék legalább 20–30 %

⚠ A kimenetenkénti korlát és az összeg két külön dolog. A CC100 kimenete 0,5 A/kimenet; ha négy kimeneten összesen 1,6 A folyik, az kimenetenként rendben van, de a tápegységnek tudnia kell adni.

E.3 Digitális bemenetek — érzékelők

HÁROMVEZETÉKES (3-wire) — PNP érzékelő KÉTVEZETÉKES (2-wire) érzékelő +24 V0 V +24 V0 V érzékelő(PNP) PLCDI érzékelő(2 vezeték) PLCDI jel táp + jel +24 V · 0 V · jel a két funkció egy vezetéken → állandó maradék áram a jelvezeték a +24 V-ot kapcsolja a bemenetre az érzékelő a bemenettel sorba kötve
E.3. ábra. Háromvezetékes (PNP) és kétvezetékes érzékelő bekötése digitális bemenetre (3.3. alfejezet).
CC100 — X12 (bemenetek) 1 · Uout+ (24 V kimenet) 2 · GND 3 · DI1 4 … 10 · DI2 … DI8 PNP érzékelő 3 vezetékes a +24 V-ot kapcsolja barna: +24 Vkék: 0 Vfekete: jel Bemenettípus: IEC 61131-2 Type 3, high-side switching — PNP érzékelő szükséges. Jelszintek: „0” = −3 … +5 V DC · „1” = +11 … +30 V DC Háromvezetékes PNP érzékelő a CC100 bemenetén
E.4. ábra. PNP érzékelő a CC100 bemenetén, az Uout+ felhasználásával (7.3. alfejezet).
Érzékelő Mit kapcsol? Hova köthető?
PNP (sourcing) a +24 V-ot a jelvezetékre CC100 bemenetére, és a Waveshare modulra is
NPN (sinking) a 0 V-ot a jelvezetékre a Waveshare modulra (kétirányú optocsatoló); a CC100-ra nem

E.4 Digitális bemenetek — nyomógombok

Start és Stop nyomógomb bekötése — és ami a programban következik belőle START — záró (NO) érintkező Uout+ (24 V) S1 DI1 Nyugalomban: a bemenet FALSE Megnyomva: a bemenet TRUE A programban: bStart — záró kontaktus STOP — bontó (NC) érintkező Uout+ (24 V) S2 DI2 Nyugalomban: a bemenet TRUE Megnyomva vagy szakadáskor: FALSE A programban: bStop — szintén záró kontaktus A vezetékszakadás próbája Vágd el gondolatban a Stop gomb vezetékét: a bemenet FALSE lesz — ugyanaz, mintha megnyomták volna. A gép tehát megáll. Ezért kell a leállító jelet bontó érintkezőről venni. bMotor := (bStart OR bMotor) AND bStop AND bVesz;
E.5. ábra. Start (záró) és Stop (bontó) nyomógomb bekötése, és ami ebből a programban következik.

A szabály egy mondatban: a leállító és a vészjelet adó eszközök bontó (NC) érintkezőt kapnak, hogy a vezetékszakadás is leállítást okozzon — a programban viszont ezért záró kontaktus (illetve NOT nélküli feltétel) dolgozik velük.

E.5 Digitális kimenetek

CC100 — X5 (kimenetek) 1 · Uin+ (kimeneti táp) 3 · DO1 5, 7, 9 · DO2 … DO4 2, 4, 6, 8, 10 · 0 V terhelés max. 0,5 A külső 24 V DC táp (a kimenetek ellátása) Ha az Uin+ nincs bekötve, a program fut, de a kimenetek nem kapcsolnak! High-side switching: a kimenet a pozitív oldalt kapcsolja, a terhelés másik vége a 0 V-ra megy. Terhelés bekötése a CC100 digitális kimenetére
E.6. ábra. A CC100 kimenete: pozitív oldali (high-side) kapcsolás (7.4. alfejezet).
Ugyanaz a lámpa, két különböző bekötés CC100 — sourcing (high-side) a kimenet a +24 V-ot kapcsolja +24 V 0 V DO L terhelés A terhelés a kimenet és a 0 V között van. Waveshare — sinking (low-side) a kimenet a 0 V-ot kapcsolja +24 V 0 V L terhelés DO A terhelés a +24 V és a kimenet között van. A két eszköz kimenetére NEM ugyanúgy kötjük be a terhelést Ha felcseréled, a terhelés vagy nem működik, vagy állandóan bekapcsolva marad.
E.7. ábra. A két kimenetfajta összehasonlítása: a CC100 sourcing, a Waveshare modul sinking (21.2. alfejezet).
Kimenet A terhelés bekötése
CC100 (sourcing, high-side) kimenet → terhelés → 0 V
Waveshare (sinking, open-drain) +24 V → terhelés → kimenet

⚠ A két bekötés nem cserélhető fel. Felcserélve a terhelés nem működik, rosszabb esetben a kimeneti fokozat sérül.

E.6 Induktív terhelés

Induktív terhelés a kimeneten — a szabadonfutó dióda helye ✘ Dióda nélkül Uin+ (24 V) DO1 tekercs 0 V Lekapcsoláskor a tekercs nagy feszültséglökést ad, amely a kimeneti fokozatot roncsolja. ✔ Szabadonfutó diódával Uin+ (24 V) DO1 tekercs 0 V a diódát a tekerccsel párhuzamosan, záróirányban A dióda a tekercs mellé kerül, nem a kimenet mellé — és fordítva van bekötve, mint a táp iránya. Ha üzem közben vezet, akkor rossz irányban van: azonnal rövidzárként viselkedik.
E.8. ábra. Mágneskapcsoló tekercse a kimeneten — a szabadonfutó dióda helye és iránya.

Induktív terhelés minden olyan eszköz, amelyben tekercs van: mágneskapcsoló, relé, szelep, fék. Lekapcsoláskor a tekercs feszültséglökést ad, amely a félvezetős kimenetet roncsolja — ezért kell a szabadonfutó dióda (vagy gyártói kioltó tag) a tekercs mellé.

E.7 Analóg jelek

tápegység24 V DC távadó(transmitter) vevő / PLCanalóg bemenet 4…20 mA 4…20 mA a hurok zárva — mindenhol ugyanaz az áram folyik 4 mA = „élő nulla” (a mérési tartomány alja) · 20 mA = teljes kitérés · 0 mA = szakadás vagy tápkiesés A 4–20 mA-es áramhurok elemei
E.9. ábra. A 4…20 mA-es áramhurok: kétvezetékes (hurokból táplált) és négyvezetékes távadó (3.5. alfejezet).
Analóg be- és kimenet (X14 / X6) Hőmérséklet-bemenet (X13) X14 · 1 = AI1 · 2 = GND X14 · 3 = AI2 · 4 = GND X6 · 1 = AO1 · 3 = AO2 jelforma: 0 … +10 V DC AI: 16 bit felbontás (≈ 0,153 mV) AO: 12 bit felbontás (≈ 2,44 mV) 4–20 mA közvetlenül NEM köthető rá! 1 = PT1+ · 2 = PT1− 3 = PT2+ · 4 = PT2− Pt1000 / Ni1000 tartomány: −60 … +350 °C bekötés: kétvezetékes rövid érzékelővezetéket használj!
E.10. ábra. A CC100 analóg csatornái és hőmérséklet-bemenetei (7.5. alfejezet).
Jelfajta Előny Amire figyelni kell
0…10 V egyszerű, olcsó a vezetékellenállás meghamisítja; a 0 V érvényes érték, ezért a szakadás nem ismerhető fel
4…20 mA zavartűrő; a 0 mA hibát jelez (élő nulla) terhelőellenállás, hurokméretezés

E.8 Ellenállás-hőmérő (RTD)

2 vezetékes3 vezetékes4 vezetékes Pt1000Pt1000Pt1000 2 ér3 ér4 ér a vezetékellenálláshozzáadódik a méréshez számítással kompenzál(azonos vezetékeknél) külön gerjesztő- és mérőkör— a legpontosabb
E.11. ábra. RTD-bekötés 2, 3 és 4 vezetékkel (3.6. alfejezet).
Kialakítás Mi történik a vezetékellenállással?
kétvezetékes teljes egészében hozzáadódik a mérési értékhez
háromvezetékes a hatása nagyrészt kiesik
négyvezetékes gyakorlatilag megszűnik

A Pt1000 azért kényelmesebb rövid kábelnél, mert az alapértéke tízszerese a Pt100-énak: ugyanaz a 2 Ω vezetékellenállás a Pt100-nál 2 %, a Pt1000-nél 0,2 % hibát okoz.

E.9 RS-485 busz (Modbus RTU)

RS-485 busz (Modbus RTU) — lezárás, közös föld, címek CC100 master RS-485, félduplex D1 (jelölése gyártónként B vagy +) D0 (jelölése gyártónként A vagy −) közös föld (GND) — kötelező 150 Ω 150 Ω lezárás csak a törzsvonal két végén — a Modbus-specifikáció szerint 150 Ω / 0,5 W mérő 1 cím 1 mérő 2 cím 2 mérő 3…n cím 3…n A négy beállítás, aminek minden eszközön egyeznie kell: sebesség · adatbitek · paritás · stopbit A leágazás rövid legyen; a slave-címek egyediek; a 0-s cím a körüzeneté, eszközcímnek nem használható.
E.12. ábra. RS-485 törzsvonal lezárással, közös földdel és slave-címekkel.
Elem Érték / szabály
érpár jelölése a specifikáció D0 és D1 néven hivatkozik rájuk; a gyártók A/B, illetve −/+ jelölést is használnak — az adatlap dönti el, melyik melyik
lezárás 150 Ω / 0,5 W, a törzsvonal két végén (Modbus-specifikáció)
polarizáció 450–650 Ω felhúzó/lehúzó, ha a busz nyugalmi állapota bizonytalan
közös föld kötelező — a két jelvezeték önmagában nem elég
leágazás rövid legyen
címek egyediek; a 0-s cím a körüzeneté, eszközcímnek nem használható
a négy egyeztetendő paraméter sebesség, adatbitek, paritás, stopbit

E.10 Ethernet és a bővítőmodul

A bővített rendszer felépítése PC 192.168.1.10 switch vagy közvetlen kábel CC100 192.168.1.17 Modbus TCP kliens Waveshare 8DI/8DO 192.168.1.x — mérendő Modbus TCP szerver, port 502 8 DI / 4 DO, 2 AI / 2 AO +8 DI / +8 DO (sinking!) Tápellátás a modulnak DC 7–36 V sorkapcson vagy DC-jacken, vagy PoE (IEEE 802.3af)
E.13. ábra. A CC100 és a Waveshare modul hálózati összekötése (21.1. alfejezet).

Amit a bővítés előtt tisztázni kell: a modul IP-címe, a unit ID, és a mért regisztercímek. A regisztertérképet nem szabad feltételezésre alapozni — a 21.5. alfejezet mérési eljárása zárja le a kérdést.

E.11 A vészleállítási lánc

A vészleállítási lánc — és hol van benne a PLC? vész-nyomógomb biztonsági relé vagy vezérlő kétcsatornás, önellenőrző mágneskapcsolók kényszerműködtetett érintkezőkkel hajtás a veszélyes mozgás visszacsatoló kör — valóban elengedtek? PLC (CC100) csak jelzést kap A biztonsági lánc nem megy át a PLC-n. A vezérlő tudhat róla, de nem dönthet helyette. A visszaállítás nem indítja újra a gépet — csak engedélyezi az újraindítást.
E.14. ábra. A vészleállítási lánc: kétcsatornás vész-gomb, biztonsági relé és visszacsatoló kör (24.11. alfejezet).
⚠️ A legfontosabb bekötési szabály az egész könyvben

A vészleállítás nem a PLC programján keresztül valósul meg. A vész-gomb a biztonsági relére (vagy biztonsági vezérlőre) megy, az bontja a beavatkozók táplálását, és a visszacsatoló kör ellenőrzi, hogy a mágneskapcsolók valóban elengedtek. A PLC ebből legfeljebb állapotjelzést kap — hogy a kezelőfelületen megjeleníthesse.

E.12 A teljes gyakorló összeállítás

A gyakorló összeállítás teljes bekötése Tápegység 24 V DC · SELV WAGO CC100 X4 · US+ / GND X12 · DI1 … DI8 (PNP) X5 · DO1 … DO4 (sourcing) X14 · AI, X6 · AO, X13 · RTD ETH · Modbus TCP RS-485 · Modbus RTU Bemenetek S1 · Start (záró) S2 · Stop (bontó) B1 · PNP érzékelő R1 · Pt1000 Kimenetek K1 · mágneskapcsoló H1 · jelzőlámpa K1-hez szabadonfutó dióda Switch (PoE) programozó PC Waveshare I/O-modul (kimenet: sinking!) Biztonsági kör — huzalozott, a PLC-től függetlenül vész-gomb (kétcsatornás, NC) → biztonsági relé → a mágneskapcsoló táplálásának bontása a PLC csak állapotjelzést kap róla — nem ő valósítja meg A rajz elvi kapcsolás. A lábszámokat és a terhelhetőséget mindig a saját eszközöd adatlapja adja meg.
E.15. ábra. A könyv gyakorlataihoz használt teljes összeállítás: tápellátás, be- és kimenetek, hálózat és a huzalozott biztonsági kör.

E.13 Bekötés előtt és után — ellenőrzőlista

# Mikor? Ellenőrzés ✔
1 előtte Feszültségmentes az összeállítás?
2 előtte Megvan minden eszköz adatlapja (lábszámok, terhelhetőség)?
3 előtte Az érzékelők PNP vagy NPN kimenetűek — és a fogadó eszköz elfogadja?
4 előtte Az induktív terhelésekhez van szabadonfutó dióda?
5 előtte A leállító és vészjelek bontó (NC) érintkezőn vannak?
6 bekötés közben A közös föld minden eszközhöz megvan?
7 bekötés közben A sorkapcsok meghúzva, a szigetelés ép, nincs kilógó érszál?
8 utána Mért tápfeszültség a 20,4 … 28,8 V tartományban?
9 utána A bemenetek LED-jei követik a jeleket?
10 utána A kimenetek tápellátása (Uin+) bekötve?
11 utána Az RS-485 vonalon két lezárás van, a végeken?
12 utána A biztonsági kör PLC nélkül is bontja a beavatkozókat?
13 utána Az I/O-lista elkészült, benne az NC-jelek jelölésével?
14 utána Fotó készült a bekötésről a dokumentációhoz?

E.14 A hat leggyakoribb bekötési hiba

# Hiba Tünet Hol olvashatsz róla?
1 Az Uin+ (kimeneti táp) bekötetlen a program szerint minden jó, a LED is ég, a terhelés mégsem működik 7.4
2 NPN érzékelő PNP-bemeneten a bemenet soha nem aktiválódik 3.3, 21.2
3 Sinking és sourcing kimenet felcserélése a terhelés nem működik; rosszabb esetben sérül a kimenet 21.2
4 Hiányzó vagy rossz helyen lévő lezáróellenállás a Modbus-vonal „néha” működik 20.8
5 Hiányzó közös föld az RS-485-ön véletlenszerű CRC-hibák, időtúllépések 20.8
6 A leállító gomb záró érintkezőn a vezetékszakadás észrevétlen marad; a gép nem áll meg 13.7
💡 A hatból négyet a szem nem lát

Az 1., 4., 5. és 6. hiba mindegyikénél a bekötés ránézésre rendben van — a hiba csak működés közben, sokszor csak időnként jelentkezik. Ezért ér többet egy kitöltött ellenőrzőlista, mint egy alapos ránézés.

Mennyire volt hasznos ez a fejezet?

Még nincs értékelés.