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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:PLCへの2線式センサの接続)

PLCへの2線式センサの接続

2023/10/19 20:40

このQ&Aのポイント
  • PLCへの2線式センサの接続について詳しく調べました。
  • 2線式のセンサを使用する際の注意点として、漏れ電流の影響でPLCの入力がOFFにならない可能性があることが分かりました。
  • センサの漏れ電流が0.6mA以下であり、実測では1.2mA以下であるため、入力はOFFになっていると考えられますが、ONとOFFの電圧の差異についての計算式はわかりません。
※ 以下は、質問の原文です

PLCへの2線式センサの接続

2018/07/18 13:55

はじめて質問させて頂きます。
PLCへの2線式センサの接続についてです。
2線式のセンサを使用した場合、漏れ電流の影響でPLCの入力がOFFにならない場合があるとマニュアルに記載されていました。
本PLCは
・最少ON電圧19.2V/最少ON電流2mA
・最大OFF電圧2.4V/最少OFF電流1.2mA
と記載されています。
センサの漏れ電流は0.6mA以下と記載されていました。
電源電圧は24Vです。
実測を行うと0.4mAでした。
1.2mA以下なのでOFFにはなっているんですが、2.4Vはどうすれば?
また入力の電圧を測定すると、
ON:2.2V
OFF:20.0V
となりました。
初歩的で申し訳ございませんが、どうしてONになると2.2V、OFFになると20.0Vになるのかがわかりません。
どのような計算式から導かれるのでしょうか?
以上、よろしくお願いいたします。

投稿された画像

回答 (3件中 1~3件目)

2018/07/19 08:58
回答No.3

ひょっとしてこのPLCの入力部って電圧信号入力と接点信号入力を切り替え可能なタイプではないでしょうか。

その場合は電圧信号入力モードにおいては19.2V以上の入力でON、2.4V以下の入力でOFFとなり、接点入力モードでは2mA以上の導通でON,1.2mA以下になるとOFFとなることを表すと思います。
(多分最大OFF電流の間違い?)

この手のセンサー駆動系はPLC側の入力段の半導体(フォトカプラやトランジスタ)と、電流制限抵抗と、センサー側の駆動回路の特性が組み合わさるので一般的に使える計算式は無いです。個別に回路構成を調べる必要があります。
とりあえずDC24Vを印加するシステムでは、ONの時は半導体式2線式センサーの接点を導通状態に維持するために多少の残留電圧が必要になります。1.5~2Vちょっと必要です。OFFの時はセンサー部分の駆動に多少の電流を消費します。この結果、PLC入力側の電流制限抵抗とかプルアップ抵抗と呼ばれる部分で電圧降下が発生します。
(今回の場合、0.4mAを消費していて、4Vの電圧降下なので4V÷0.4mA=10kΩの抵抗が入っているものと推測されます。)
なお、機械式センサー(リミットスイッチなど)の場合はセンサー駆動の電力が不要なのでON:ほぼ0V、OFF:ほぼ24Vになります。

お礼

2018/07/20 14:35

お忙しい中、ご教示ありがとうございます。
センサがONした時は、通電状態を維持する為に、そこには2.2Vの残留電圧が残る。
OFFした時はセンサを駆動する為の必要な最低の電流を消費し、それが約0.4mA。
OFFの時のXn点の電圧が20.0Vなので24V-20Vで4Vの電圧降下がPLC内部で発生した。
4V÷0.4mA=10kΩのことからPLC内部に10kΩの抵抗がある。
と言う事でしょうか?

以上、よろしくお願いいたします。
GMNORI

質問者

補足

2018/07/20 16:01

nowane4649様
大変申し訳ございません。
皆さんの回答を拝見しながらもう一度、考え直してみたら根本的に測定方法を間違えていました。
きちんと測定してから、もう一度質問させて頂きます。
お忙しい中ご協力して頂いたのに申し訳ございませんでした。
またよろしくお願いたします。

質問者

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質問する
2018/07/18 21:24
回答No.2

何はともあれセンサメーカの解説
https://www.fa.omron.co.jp/guide/faq/detail/faq00333.html

センサ内部回路は↓
https://www.fa.omron.co.jp/guide/special/knowledge/common/goodusage3.html
(5) 直流2線式


>1どうしてONになると2.2V、OFFになると20.0Vになるのかがわかりません。
残留電圧はセンサ自身の制御電源です(2V程度の低電圧で動作する)
気にする必要は無い、ゼロには出来ません

例えばリレー接点で有ったとしても数ミリVくらいは残留電圧が有る
どーせゼロまで下げる事は出来ない、
逆に残留電圧は何V有ったらNGなのか? <コッチの方が重要
なので、↑の解説ではブリーダ抵抗で残留電圧を下げてる

お礼

2018/07/20 16:02

lumiheart様
お忙しい中、ご教示ありがとうございます。
大変申し訳ございません。
皆さんの回答を拝見しながらもう一度、考え直してみたら根本的に測定方法を間違えていました。
きちんと測定してから、もう一度質問させて頂きます。
お忙しい中ご協力して頂いたのに申し訳ございませんでした。
またよろしくお願いたします。

質問者
2018/07/18 15:45
回答No.1

ポイントは、直接の内部入力になるLEDですかね。向かい合わせになっているダイオードは、おそらくLED(発光ダイオード)で、これが一定以上の明るさで光るとON、暗くなるとOFFするわけです。
で、LEDは単純な抵抗素子じゃないので、発光中は電流値に(あまり)よらずいわゆる順方向電圧になるので、これを仮に0.6Vとしましょう。そうすると、発光中は並列に入っている抵抗には常時0.6mAくらい流れます。次に、最小ON電圧19.2Vから0.6V引いて、18.6Vが9.1kΩにかかるので、だいたい2mAが流れることになります。ちなみに、このときLEDには、2-0.6=1.4Aくらいの電流が流れると思われます。
一方、OFF時ですが、同じく2.4Vに対して0.2mA位になります。実際には、発光が著しく少なくなると順方向電圧が下がるなどするので、実測の0.4mAと大体いいところじゃないでしょうか。実際は、仕様の値はあれこれマージンは見ていると思いますし、誤差もでると思いますので、イメージとしてこんなもんかと。

以上、ご参考になれば幸いです。

お礼

2018/07/20 16:02

N5200model05様
お忙しい中、ご教示ありがとうございます。
大変申し訳ございません。
皆さんの回答を拝見しながらもう一度、考え直してみたら根本的に測定方法を間違えていました。
きちんと測定してから、もう一度質問させて頂きます。
お忙しい中ご協力して頂いたのに申し訳ございませんでした。
またよろしくお願いたします。

質問者

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