Модули дискретного вывода

Назначение модулей дискретного вывода (DO)

Модули дискретного вывода (DO) передают управляющие команды от ПЛК к исполнительным устройствам с двумя рабочими состояниями. Такое исполнительное устройство можно подключить непосредственно к выходу модуля, если его напряжение, потребляемый ток и тип нагрузки соответствуют допустимым параметрам канала. Для управления электродвигателями, нагревателями и другими мощными потребителями используют промежуточное реле, контактор или пускатель. Такое подключение также применяют, когда требуется дополнительная гальваническая развязка или необходимо коммутировать напряжение, на которое выход модуля не рассчитан.

Команды передаются по внутренней шине G-Bus либо M-Bus. После получения команды канал открывает транзистор, замыкает контакт электромеханического реле или включает полупроводниковое MOS-реле. Состояние выходов отображается светодиодными индикаторами. Все доступные исполнения собраны в каталоге модулей дискретного вывода CREVIS.

Типы дискретных выходов

• Транзисторный выход применяется преимущественно в цепях 24 В DC. Он отличается высоким быстродействием, не имеет механических контактов и рассчитан на большое число переключений. Для такого выхода необходимо выбрать схему коммутации: Source подает на нагрузку положительный потенциал, а Sink замыкает цепь нагрузки на общий минус.
  
  Для нагрузок до 0,5 А на канал в серии G можно использовать восьмиканальные Source-модули GT-2348 или Sink-модули GT-2318 и GT-2338. Если требуется ток до 2 А, предусмотрены GT-2628 с выходами Source и M2618 с выходами Sink. Для более высокой плотности каналов подходят 16-канальные GT-228F и M225F, а также 32-канальный GT-22CA с разъемом IDC 40. Модель GT-2428 имеет восемь выходов Source и функции диагностики.
• Выход на электромеханическом реле представляет собой потенциально свободный контакт и позволяет коммутировать цепи постоянного или переменного тока в пределах характеристик конкретной модели. Например, четырехканальные GT-2744 серии G, а также M2744 и M2774 серии M рассчитаны на коммутацию до 2 А при 24 В DC или 240 В AC. При подборе необходимо учитывать не только номинальный ток, но и тип нагрузки, пусковой ток, частоту переключений и ограниченный электрический ресурс контактов.
• MOS-реле выполняет бесконтактную коммутацию цепей AC и DC. В нем отсутствуют механические контакты, поэтому оно подходит для более частых переключений, чем электромеханическое реле. Восьмиканальные GT-2768 серии G и M2768 серии M рассчитаны на нагрузку до 2 А при 24 В AC/DC. При выборе MOS-реле дополнительно проверяют сопротивление открытого канала, падение напряжения, ток утечки в выключенном состоянии и допустимый пусковой ток.

Подробнее о различиях между вариантами коммутации можно прочитать в материалах «Транзисторные дискретные выходы», «О сухих контактах» и «Какой тип модулей дискретного вывода выбрать?».

Индуктивные нагрузки — катушки реле, контакторов, соленоидов и клапанов — при отключении создают импульс перенапряжения. Для них необходимо предусматривать защиту в соответствии со схемой подключения и руководством на оборудование: обратный диод для цепей DC, RC-цепь, варистор или другое рекомендованное средство подавления помех. Защитный элемент обычно устанавливают как можно ближе к нагрузке.

Модуль дискретного вывода не подключается напрямую к Modbus, EtherCAT или PROFINET. Внешний обмен обеспечивает совместимый ПЛК или сетевой адаптер, а модуль DO обменивается с ним по внутренней шине. Поэтому доступный набор протоколов определяется головным устройством станции. В зависимости от серии и модели это могут быть Modbus TCP/UDP, Modbus RTU/ASCII, EtherNet/IP, EtherCAT, PROFINET IO, PROFIBUS, DeviceNet, CANopen, CC-Link, CC-Link IE Field, CC-Link IE Field Basic, BACnet/IP или SLMP.

Сравнение модулей дискретного вывода серий G и M

Как выбрать модуль дискретного вывода

Подбор начинают не с протокола, а с электрических характеристик исполнительных устройств и требуемого поведения выходных цепей. Для каждого канала необходимо определить напряжение, рабочий и пусковой ток, тип нагрузки и допустимую частоту переключений.

• Количество каналов. Учитывают число подключаемых устройств, резерв на расширение и распределение выходов по общим контактам. Для компактных станций доступны модули на 16 и 32 канала, но при высокой плотности особенно важно проверить суммарный ток группы.
• Тип выхода. Для быстрого и частого переключения цепей 24 В DC обычно выбирают транзисторный выход. Релейный контакт удобен для разных напряжений и гальванически отделен от логики модуля, но имеет ограниченный ресурс. MOS-реле обеспечивает бесконтактную коммутацию AC/DC, однако имеет ток утечки и падение напряжения.
• Sink или Source. Схема выхода должна соответствовать принятой схеме питания нагрузки. Source подает положительный потенциал, Sink коммутирует цепь на 0 В. Перед подключением необходимо свериться со схемой конкретного модуля.
• Рабочий и пусковой ток. Номинальный ток нагрузки должен быть ниже допустимого тока канала. Одновременно проверяют ограничения на группу каналов и весь модуль. Для ламп, соленоидов, контакторов и других нагрузок с повышенным пусковым током учитывают коэффициент снижения нагрузки и коммутационные характеристики.
• Диагностика и защита. В ответственных цепях полезны контроль обрыва, короткого замыкания и перегрузки. Следует проверить, какие неисправности обнаруживает конкретная модель и при каких состояниях выхода работает диагностика.
• Частота переключений. Для ШИМ, импульсного управления и часто переключаемой сигнализации применяют транзисторные выходы с подходящим временем реакции. Электромеханические реле для таких задач обычно не подходят из-за ограниченной частоты и износа контактов.
• Разъем и монтаж. RTB удобен для подключения отдельных проводов непосредственно к модулю. IDC применяют при высокой плотности каналов, использовании готовых кабельных сборок и промежуточных клеммных плат.
• Совместимость со станцией. Модули GT предназначены для серии G и внутренней шины G-Bus, модули M — для серии M и M-Bus. Модули разных серий конструктивно и электрически не взаимозаменяемы.
• Горячая замена. Серия M позволяет заменить электронный модуль без отключения системного питания всей станции. Это не отменяет требований электробезопасности: перед отсоединением клемм и работой с полевой цепью необходимо выполнить процедуру из руководства и при необходимости снять полевое напряжение.
• Условия эксплуатации. Проверяют рабочую температуру, влажность, вибрацию, требования ЭМС, допустимую высоту установки и снижение нагрузочной способности при неблагоприятных условиях.

Количество товара и статус наличия в тексте не фиксируются: актуальные остатки отображаются непосредственно в карточках моделей.

Чем модуль дискретного ввода отличается от модуля вывода

Главное отличие заключается в направлении передачи сигнала. Модуль дискретного ввода получает информацию от полевого оборудования, а модуль вывода передает оборудованию управляющую команду.