Um einen mechanischen Endschalter an einen SPS-Eingang anzuschließen, lesen Sie zunächst das Eingangsspannungs- und Klemmenbelegungsdiagramm des SPS-Moduls und identifizieren Sie dann die COM-, NO- und NC-Klemmen des Schalters mit einem Messgerät. Ein potentialfreier Kontakt erzeugt keine Spannung: Er öffnet oder schließt lediglich einen Pfad von der korrekten Versorgungsschiene zum Eingang. Bei einem typischen schaltenden 24-V-DC-Eingang (sink) ist der gemeinsame Leiter (Common) an 0 V angeschlossen, und der Endschalterkontakt schaltet +24 V auf den Eingang. Bei einem quellenden Eingang (source) ist die Polarität umgekehrt. Über den Anschluss entscheidet das genaue Modulhandbuch – kein allgemeiner Farbcode.
Dieser Leitfaden behandelt einen Standard Lageanzeige Ein einzelner einfacher Endschalter, der an einen Standard-SPS-Eingang angeschlossen ist, stellt für sich genommen keinen sicherheitsgerichteten Not-Halt- oder Schutzeinrichtungsüberwachungskreis dar. Nutzen Sie die Risikobeurteilung der Maschine und das genehmigte Sicherheitskonzept für diese Funktionen.
Beginnen Sie mit der vollständigen Eingangsschaltung
Ein SPS-Eingang meldet nur dann EIN, wenn Strom durch seinen Messkreis fließt. Der mechanische Schalter ist ein Element in diesem Stromkreis. Notieren Sie vor dem Anschließen eines Leiters das Modell des Eingangsmoduls, die zulässige Eingangsspannung, den Eingangstyp, die gemeinsame Gruppierung, die Polarität der Spannungsversorgung und die Kanalnummer. Die Begriffe sinkend und Beschaffung Beschreiben Sie den aktuellen Pfad in einem Gleichstromkreis; sie sind nicht für jeden Eingang austauschbare Bezeichnungen. Eingabemodul-Erklärung von AutomationDirect zeigt, warum ein Kontakt zwischen der positiven Versorgungsspannung und dem Eingang funktioniert, wenn die gemeinsame Rückleitung des Moduls mit dem negativen Pol der Versorgung verbunden ist. Der tatsächliche SPS-Modul-Verdrahtungshandbuch bleibt die Autorität für eine bestimmte Installation.
| Zu verifizierendes Element | Warum es wichtig ist | Wo man nachschauen kann |
|---|---|---|
| Nenneingangsspannung und Schwellenwert | Verhindert eine falsche AUS-Anzeige oder Modulbeschädigung | SPS-Eingangsdatenblatt |
| Gemeinsame Polarität und Gruppierung | Bestimmt den aktuellen Pfad für jeden Kanal, der den gemeinsamen | Modulanschlussplan |
| Kontaktidentität wechseln | COM–NO und COM–NC ändern sich bei Betätigung in entgegengesetzte Richtungen | Schaltzeichen- und isolierte Durchgangsprüfung |
| Kontaktbelastbarkeit und Mindestlast | Der Kontakt muss sowohl zum geringen Messstrom als auch zur Spannung des Eingangs passen. | Genauso Schalter-Datenblatt und SPS-Eingangsstromspezifikation |
| Betätigungs- und Auslösepunkte | Bestätigt, dass das bewegliche Teil seinen Zustand vor dem mechanischen Überweg ändert | Maschinenzeichnung und maschineninterne Prüfung |
Identifiziere COM, NO und NC am eigentlichen Schalter
Unterbrechen Sie die Stromversorgung und trennen Sie den Schalter von der SPS, bevor Sie ein Durchgangsmessgerät verwenden. Notieren Sie die Klemmenbezeichnungen, anstatt anzunehmen, dass eine Schraubenposition oder Aderfarbe universell ist. Im unbetätigten Zustand ist bei einem herkömmlichen Wechsler COM zu NC geschlossen und COM zu NO offen. Drücken Sie den Betätiger langsam: Die Messwerte kehren sich in der Nähe des Schaltpunkts um. Lassen Sie ihn los und prüfen Sie, ob der Ursprungszustand wiederhergestellt wird. Einige Schalterbaugruppen enthalten mehr als einen Kontaktblock, und eine Produktvariante hat möglicherweise nur ein nutzbares Paar. Wenn die Kennzeichnung oder das Datenblatt nicht mit dem erwarteten Muster übereinstimmt, halten Sie an und ermitteln Sie die genaue Teilenummer.
Wählen Sie NO oder NC aus der vom Steuerprogramm gefordertes Signalverhalten. NO ist offen, bevor die Maschine das Ziel erreicht, und schließt bei Betätigung. NC ist vor der Betätigung geschlossen und öffnet am Ziel; ein Kabelbruch kann sich dann als offener Stromkreis darstellen, aber das allein macht die Anlage nicht fehlersicher. Die Diagnosedeckung hängt von der gesamten Schaltung und der Steuerungslogik ab. Dokumentieren Sie die normale physische Position, den gewählten Kontakt und das erwartete SPS-Bit für beide Positionen. Verwenden Sie keine SPS-Software-Invertierung, um einen falsch verdrahteten oder nicht verifizierten Kontakt zu kaschieren.
Trockener Kontakt an einen 24-V-DC-Sink-Eingang
Angenommen, das Modulhandbuch nennt explizit eine 24-V-DC-Spannung sinkend Eingang mit gemeinsamem Anschluss an 0 V. Schließen Sie bei spannungsfreier Anlage die geschützte +24-V-Versorgung des Netzteils an den Schalter-COM an. Schließen Sie den gewählten Schließer- (NO) oder Öffnerkontakt (NC) an den SPS-Eingang an. Verbinden Sie den gemeinsamen Eingang des Moduls mit demselben 0-V-Anschluss des Netzteils, genau wie es im Handbuch beschrieben ist. Wenn der gewählte Kontakt schließt, verläuft der Strompfad wie folgt: +24 V → Schalterkontakt → SPS-Eingangserfassungskreis → gemeinsamer Eingang → 0 V. Wenn sich der gewählte Kontakt öffnet, wird dieser Strompfad unterbrochen und der Eingang zeigt OFF (AUS) an. Dies ist nur ein Beispiel: Übertragen Sie es niemals auf ein Modul mit einer anderen Eingangsspezifikation, einem anderen Isolationskonzept, einer internen Versorgung oder einer anderen Schaltung des gemeinsamen Leiters, ohne die Dokumentation dieses Moduls zu überprüfen.
Bei einem sinkenden/quellenden DC-Eingang (sourcing DC input) unterscheiden sich der gemeinsame Anschluss (Common) und der Feldkontaktpfad des Moduls: Der Kontakt schließt normalerweise einen Pfad zur negativen Schiene, anstatt Plus in einen sinkenden Punkt zu speisen. Einige モジュール erlauben beide Anordnungen, jedoch nur im Rahmen der Regeln für eine gemeinsame Potenzialgruppe (Shared Common Bank). Die Lektion zu Sourcing und Sinking von AutomationDirect veranschaulicht beide Stromrichtungen. Ein mechanischer Zweidrahtkontakt ist kein NPN- oder PNP-Transistorsensor; die Terminologie beschreibt den SPS-Eingangskreis und wie dessen Versorgung verdrahtet ist.
Inbetriebnahmesequenz an Schaltschrank und Maschine
- Isolieren und beschriften. Sperren Sie die relevanten Energiequellen gemäß dem Werksverfahren ab. Identifizieren Sie das Feldkabel und den Einspeisepunkt; stellen Sie mit einem geeigneten Prüfgerät sicher, dass der Stromkreis spannungsfrei ist.
- Überprüfen Sie den Schalter separat. Nachdem die Drähte wie vorgeschrieben abgeklemmt wurden, messen Sie COM–NO und COM–NC vor, während und nach der Betätigung. Ein prellender, unterbrochener oder nicht in die Ausgangsposition zurückkehrender Messwert erfordert eine mechanische Inspektion oder einen Austausch.
- Vergleiche die Zeichnungen. Überprüfen Sie Pluspol, Minuspol, gemeinsame Masse (Common) und den gewählten Eingangspfad anhand des tatsächlichen Schaltplans des Moduls. Bestätigen Sie, dass benachbarte Eingänge derselben Common-Gruppe einheitlich verdrahtet sind.
- Beenden und schützen. Verwenden Sie die korrekte Leitergröße, Aderendhülsen, wo vorgeschrieben, Zugentlastung und Gehäuseschutz. Verlegen Sie Niederspannungs-Eingangsverdrahtung gemäß den Anweisungen im SPS-Handbuch getrennt von hochenergetischen Motorleitungen.
- Aktivieren und beobachten. Stellen Sie die Stromversorgung sicher wieder her, erfassen Sie dann die Eingangskanalanzeige und das Live-SPS-Bit in der Normalposition und bei vollständiger Schalterbetätigung. Bestätigen Sie, dass sich der Zustand in die gewünschte Richtung ändert.
- Mechanischen Rand prüfen. Fahren Sie den Aktor mit Betriebsgeschwindigkeit und aus der tatsächlichen Fahrtrichtung an. Das Eingangssignal muss vor einem beschädigenden Endanschlag schalten, und das Gerät darf nicht übersteuert werden.
Warum ein kabelgebundener Schalter möglicherweise immer noch den falschen SPS-Zustand anzeigt
Wenn der Eingang dauerhaft AUS ist, messen Sie zunächst die Versorgung am Modul und prüfen Sie den Kontakt bei unter Spannung stehendem Schaltkreis nur dort, wo es sicher und zulässig ist. Der ausgewählte Kontakt ist in der aktuellen Maschinenposition möglicherweise offen, der Messpunkt (Common) befindet sich möglicherweise auf der falschen Schiene, der Kanal ist möglicherweise deaktiviert oder die Versorgung erreicht nicht den Eingangsschwellenwert. Wenn er dauerhaft EIN ist, prüfen Sie auf ein kurzgeschlossenes Kabel, eine unerwünschte Öffner-Auswahl (NC), einen anderen Pfad über eine gemeinsame Klemme oder einen mechanisch festgeklemmten Aktor. Wenn der Eingang flackert, untersuchen Sie lose Anschlüsse, das Prellen des Aktors, Vibrationen, den Kontaktzustand und den konfigurierten Eingangsfilter. Ein Filter kann kurzes Rauschen unterdrücken, aber er kann keinen beschädigten Schalter oder einen schlecht platzierten Aktor reparieren.
Verwenden Sie ein Messgerät, um den Feldstromkreis vom Steuerungsprogramm zu unterscheiden. Eine Eingangs-LED, die sich ändert, während dies beim Software-Tag nicht der Fall ist, kann auf die falsche Adresse oder Programzuordnung hinweisen. Ein Tag, das sich ändert, aber die erwartete Maschinenaktion nicht auslöst, weist auf Logik, Verriegelungen oder nachgeschaltete Ausgänge hin. Dokumentieren Sie sowohl die elektrische als auch die programmtechnische Beobachtung; “der Schalter funktioniert nicht” reicht zur Fehlerdiagnose nicht aus.
Wählen Sie einen Schalter, der zum Eingang und zur Bewegung passt
SPS-Eingänge nehmen oft nur einen geringen Strom auf. Ein Schalter, der nur für eine Hochleistungslast spezifiziert ist, ist möglicherweise nicht automatisch für ein Kleinpegelsignal geeignet; fragen Sie nach der minimalen Anwendbarkeit und dem Kontaktmaterial des genauen Modells, anstatt anzunehmen, dass eine in Ampere aufgedruckte Nennleistung die Frage beantwortet. Wählen Sie den Betätiger – Rollenhebel, Stößel oder eine andere Form – anhand der Bewegungsrichtung und -geschwindigkeit aus. Bestätigen Sie Betätigungskraft, Vorlauf, Differenzweg, Nachlauf und Wiederholgenauigkeit in der Zeichnung des Lieferanten. Das Gehäuse und der Kabelabgang müssen zudem zu den Staub-, Feuchtigkeits- und Schlagbedingungen am Montageort passen.
Vergleichen LEMA Endschalter-Modelle und die Kompakter Endschalter der HL-Serie gegen die genauen elektrischen und mechanischen Anforderungen; wählen Sie nicht nur nach einem Bild aus. Die Geometrie des Stellantriebs finden Sie in unserem Endschalter-Betätigungsführung. Wenn das Signal als Teil einer Sicherheitsfunktion vorgesehen ist, verwenden Sie eine separat validierte Sicherheitsarchitektur einschließlich des erforderlichen Geräts, der Überwachung und des Performance Levels; ein Standard-SPS-Eingang ist kein Sicherheitsdesign.
FAQ
Sollte ein Endschalter an einer SPS einen Schließer (NO) oder Öffner (NC) verwenden?
Beide können Positionsinformationen liefern. Wählen Sie den Kontakt, dessen Ruhe- und betätigter Zustand der dokumentierten Logik entsprechen, und überprüfen Sie dann beide Zustände an der SPS. Öffner können Drahtbruchfehler aufdecken, sind jedoch für sich genommen keine Sicherheitseinstufung.
Benötigt ein mechanischer Endschalter eine separate Stromleitung?
Ein einfacher Schalter mit potentialfreiem Kontakt benötigt keine Elektronik mit Stromversorgung. Der SPS-Eingangsstromkreis benötigt jedoch gemäß dem Handbuch des Eingangsmoduls eine Spannungsversorgung oder eine interne Erregungsquelle.
Kann ich den Schalter direkt an den PLC-Eingang und den Common-Anschluss anschließen?
Nur dann, wenn dies genau der Anschluss ist, der im Handbuch des Eingangsmoduls angegeben ist. Viele DC-Eingänge benötigen eine externe oder interne Versorgung im Stromkreis; das Verbinden zweier Klemmen ohne Verständnis des Strompfads kann zu keinem Signal oder einem unsicheren Fehler führen.
Warum funktioniert die Eingangs-LED, aber das SPS-Programm reagiert nicht?
Bestätigen Sie die Software-Adresse, die Eingangszuordnung, die Abtastlogik sowie alle Filter- oder Entprellungseinstellungen. Die LED bestätigt einen elektrischen Zustand an einem Modul, nicht, dass das Programm das gewünschte Tag verwendet.
Video: DC-Senken- und Quellen-Eingangspfade
Das folgende unabhängige Schulungsvideo erklärt, wie die gemeinsame Polarität von DC-Eingängen den Strompfad verändert. Wenden Sie dieses Konzept erst an, nachdem Sie den Schaltplan Ihrer eigenen SPS überprüft haben.
Für eine OEM-Auswahlprüfung senden Sie LEMA die SPS-Eingangsspezifikation, den erforderlichen Schließer-/Öffner-Zustand, den Betätigungsweg, die erwartete Schalthäufigkeit, den Bauraum und die Umgebungsbedingungen. Diese Details sind nützlicher als ein Foto eines unbeschrifteten Schalters.