FX系列继电器输出PLC改晶体管输出

zhangqi_1234

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楼主发表于: 2022-05-12 01:26

需要晶体管输出的PLC，用于步进电机拖动的直线丝杆滑台模组，完成定位运动控制实验，满足教学需求。因现有晶体管输出的PLC数量不足，而手头正好有一批继电器输出的FX2NFX3U，觉得闲置可惜了。计划把Y0和Y1端口改装成高速输出端口。之前曾把继电器输出的FX1S的Y0和Y1端子改装成晶体管输出。当时是在洞洞PCB板上焊接普通光耦和续流二极管，用这种简易方式改装的效果一般，实测仅能输出10KHz以下的脉冲。这次打算做正规些，查阅相关资料后，决定采用高速光耦+N沟道增强型MOS管，这样有利于提高输出脉冲频率。于是用AD软件设计电路并制作PCB图，在淘宝网上联系商家订做PCB板。高速光耦选择SO6L封装的TLP2745，MOS管选择BSN20-7(50V/0.5A)或CES2342(40V/4.6A)，两个型号的MOS管都是SOT-23封装，续流二极管选择SMA封装的肖特基二极管SS34。R1选择1812封装外，其它电阻和电容都是0805封装。在满足技术指标前提下，尽量选择封装小的元件，方便安装在狭小的PCB板上。PCB板的长和宽与拆下来的继电器一样大。由于FX2N和FX3U板子上拆掉的继电器，型号不一样，因而管脚排列方式和间距不一样，所以分别制作了两种PCB板。设计电路时，除理论计算外，还用Multisim软件进行仿真检验。软件的检验只供参考，实际制作完成后，还需要通电测试，观察是否满足要求。收到订购的元件和PCB板后，进行手工焊接，焊接好的电路板进行通电测试，测试结果表明能满足要求，此时可以把制作好的电路板安装上去。拆开继电器输出的FX2N和FX3U，先拆掉Y0和Y1端口上的继电器。再安装已焊好的电路板。除了安装电路板外，还需要把COM1端与内部24V的负极连接在一起。FX2N和FX3U内部有两路24V，一路是通过外部接线端子输出，给输入装置和传感器供电。另一路是通过达林顿集成芯片驱动输出继电器线圈。COM1端就要连接这一路，这一路的负极是左边CN2插座的第4和5引脚。为了保证PLC可靠工作，与COM1端相关的Y0～Y3，就只能驱动24V直流负载，且COM1端只能接外部负载电源的负极。 FX2N和FX3U测试驱动直流24V继电器线圈，都能可靠工作。在测试脉冲输出时，FX3U出现意外。执行脉冲输出指令PLSY时，FX3U的Y0和Y1端口LED常亮，Y0和Y1与COM1端导通，没有输出脉冲信号。改变脉冲频率，改用其他脉冲输出指令，仍然如此，百思不得其解。后来用1ms定时器控制Y0和Y1时，能输出1KHz左右的脉冲。查阅FX3U的手册才知道，FX3U的继电器输出和晶体管输出的操作系统不一样，继电器输出的PLC使用脉冲输出指令时，只能用高速脉冲输出适配器输出脉冲，此时基本单元的Y0和Y1的LED常亮，表示基本基本单元Y0和Y1与COM1端接通。测试FX2N的脉冲输出很顺利，Y0或Y1输出端口通过步进电机驱动器驱动步进电机，执行一路PLSY指令，调节输出频率，在40KHz以下，步进电机能正常工作。用示波器观测波形，40KHz以下的脉冲波形正常，超过40KHz以上时，波形发生畸变，步进电机运行速度忽快忽慢。执行两路脉冲输出指令，频率不能超过30KHz。测试表明，单路脉冲正常输出频率可达到40KHz，效果不错。

[ 此帖被zhangqi_1234在2022-05-13 09:37重新编辑 ]

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