控制基础知识：汇和源逻辑之间的区别

对于从未有过运动控制 I/O 接线经验的人来说，第一次可能会感到害怕。 如果设备接线不正确，可能会导致一系列问题，从电机无法正常工作到不可逆转的产品损坏。 在演示中按下“开始”按钮之前，我仍然会有那种紧张的感觉。墨菲定律，有人知道吗?

当工程师或制造商使用不同的布线术语时，困难就开始了。你怎么能确定你说的是对的? 例如，采购逻辑是否与 PNP 逻辑相同?“我们是在下沉还是采用沉没的资源?” 在我们支持运动控制应用程序的经验中，我们都听说过。

大多数时候，技术支持工程师会指导您查看接线图并建议您按照它去做。接收器逻辑和源逻辑的真正含义是什么?让我们从一些基本术语开始。

术语

电子电路(数字)

电子电路包含电子元件，例如电阻器、晶体管、电容器、电感器和/或二极管。它们通过 PCB 上的导线或迹线连接。它需要一个电压和接地，其中接地充当接地以测量潜在电压。数字电子电路使用直流电压和离散值(开/关)。 直流电源从正极流向负极。

输入/输出

I/O 被定义为输入/输出，用最简单的术语来说，就是根据输入执行输出的任何事物。它可以是键盘(输入)和显示器(输出)。在这种情况下，I/O 使用开/关二进制逻辑描述两个设备(例如 PLC 和步进驱动器)之间的信号通信。

电力负荷

电气负载是消耗电力的电气组件或电路的一部分。这与发电的电源相反，例如电池或发电机。负载的示例是灯泡和电机。在这种情况下，我们谈论的是输入电路。

逻辑电路

逻辑电路被定义为其输出是输入的函数的电路(I/O) 。它可以包括一个或多个二进制输入(开/关)和一个二进制输出。它可以由任何二进制电气或电子设备组成，包括开关、继电器、固态二极管和晶体管。

汇逻辑与源逻辑

Sink 和 source逻辑电路通常与 PLC I/O 信号相关联，它们仅适用于 DC 电路。它们因使用的组件类型不同而不同，并定义了电流。

逻辑由电路中元件的类型定义。

逻辑定义电路中的电流。

无论您对输出使用何种逻辑，输入都需要相反的逻辑。

接收器逻辑

对于汇逻辑，NPN 晶体管为电气负载提供接地路径。为了使 NPN 晶体管电路工作，它必须连接到 PNP 晶体管电路。换句话说，汇逻辑电路需要连接到源逻辑电路。

图 1 显示了一个连接到源极数字输入的漏极数字输出。输入电路连接在正电源侧(Vcc)和NPN晶体管之间。

源逻辑

对于源极逻辑，PNP 晶体管为电气负载提供电压路径。要使 PNP 晶体管电路工作，它必须连接到 NPN 晶体管电路。换句话说，源逻辑电路需要连接到汇逻辑电路。

图 2 显示了连接到漏极数字输入的源极数字输出。输入电路连接在PNP晶体管和电源GND(0v)之间。

汇逻辑与源逻辑的一个有用的助记技巧是将源逻辑电路视为电压源(它提供到源的路径)，并将汇逻辑电路视为向地下沉(它提供到地的路径)。

提示：并排比较接线图

在处理 PLC 和伺服或步进驱动器之间的接线 I/O 时，一个对我有用的技巧是打印出 PLC 和驱动器的接线图，然后将两者并排放置。这有助于您可视化从电压源到负载到地面的电流。

跟踪电流

A lot of my support was done remotely on the phone. That made wiring support very challenging. To be sure that I don't damage my customers' PLCs, I used to print the wiring diagrams out and then trace the current flow from the voltage source, to the electrical load, all the way to ground. By supporting remotely, I also learned that it was very important to know exactly which side of the I/O the customer is referring to.

为了使 PLC 拉出输出触发驱动器上的灌入输入，我们需要确保一切都具有所需的功率。足够的电压和电流需要从PLC端进入一个正端，通过输出电路，到达输入电路(用电负载)，再从另一个端出回到电源地，完成电路。在 PLC 上，每个单独的 I/O 信号应提供 2 个端子用于连接：一个用于电流输入，一个用于电流输出。为了节省空间，有时终端被组合在一起，因此称为“公共”。这个“公共”可以是电压源，也可以是地。更多信息稍后。

提示：不要忘记 I/O 的电源要求

注意输入和输出的电压和电流要求也很重要。如果输出需要限流电阻，请使用欧姆定律计算您的外阻，但不要忘记内阻。请记住，您必须同时满足输入的电压和电流要求。

哪个更安全?

重要的是要注意逻辑或晶体管的类型以确定正确的接线方法。此外，在安全性方面也存在差异。如果万一客户的设备出现问题，导致I/O信号线漏电或地线(0v)短路，就有潜在的危险。

但是，如果使用源逻辑，则输入电路不直接连接到正电源侧 (Vcc)，因此漏电或信号线短路不会打开输入。这就是为什么它被认为是更安全的连接方法之一。

概括

Sink 和 Source 是用于定义电路中直流电流的术语。

漏极输入或输出电路为电负载提供接地路径。

源输入或输出为电负载提供电压源。

逻辑由电路中元件的类型定义。

源极输入或输出电路需要 PNP 晶体管。

漏极输入或输出电路需要 NPN 晶体管。

一个简单的电子电路由一个连接到数字输出的数字输入组成。要为电路供电，需要电压源、接地和负载。

源输入或输出电路为电路提供必要的电压。

漏极输入或输出电路为电路提供必要的接地。

数字 I/O 提供电路工作所需的电气负载。

为了灵活性，使用同时提供接收器和源逻辑的产品

市场上的某些产品同时提供接收逻辑和源逻辑以实现连接的灵活性。使这成为可能的是并联的双向二极管。光电耦合器还有助于最大限度地减少布线损坏。如果需要灵活性，或者如果您打算以后重新调整它们的用途，请使用这些产品。

这是实际的接线图。有一个用于连接汇逻辑输出的图和另一个用于源逻辑输出的图。PLC，或“可编程控制器”，在左边，电机驱动器在右边。INx 名称是输入，OUTx 名称是输出。 < >BLE2系列无刷电机驱动器

看一下第一个输入“IN-COM0”(Inputs Common)。在顶部接线图上，它连接到 24 VDC，并且输入有一条接地路径。在下图中，“IN-COM0”连接到 0v，输入有一条通往电压源的路径。输入电路中的双向二极管允许这样做。

希望这会有所帮助。我们大多数较新的驱动程序都提供接收器和源逻辑。如果您需要帮助找到它们，请询问我们的 helpful 。