控制基礎知識：匯和源邏輯之間的區別

對于從未有過運動控制 I/O 接線經驗的人來說，第一次可能會感到害怕。 如果設備接線不正確，可能會導致一系列問題，從電機無法正常工作到不可逆轉的產品損壞。 在演示中按下“開始”按鈕之前，我仍然會有那種緊張的感覺。墨菲定律，有人知道嗎?

當工程師或制造商使用不同的布線術語時，困難就開始了。你怎么能確定你說的是對的? 例如，采購邏輯是否與 PNP 邏輯相同?“我們是在下沉還是采用沉沒的資源?” 在我們支持運動控制應用程序的經驗中，我們都聽說過。

大多數時候，技術支持工程師會指導您查看接線圖并建議您按照它去做。接收器邏輯和源邏輯的真正含義是什么?讓我們從一些基本術語開始。

術語

電子電路(數字)

電子電路包含電子元件，例如電阻器、晶體管、電容器、電感器和/或二極管。它們通過 PCB 上的導線或跡線連接。它需要一個電壓和接地，其中接地充當接地以測量潛在電壓。數字電子電路使用直流電壓和離散值(開/關)。 直流電源從正極流向負極。

輸入/輸出

I/O 被定義為輸入/輸出，用最簡單的術語來說，就是根據輸入執行輸出的任何事物。它可以是鍵盤(輸入)和顯示器(輸出)。在這種情況下，I/O 使用開/關二進制邏輯描述兩個設備(例如 PLC 和步進驅動器)之間的信號通信。

電力負荷

電氣負載是消耗電力的電氣組件或電路的一部分。這與發電的電源相反，例如電池或發電機。負載的示例是燈泡和電機。在這種情況下，我們談論的是輸入電路。

邏輯電路

邏輯電路被定義為其輸出是輸入的函數的電路(I/O) 。它可以包括一個或多個二進制輸入(開/關)和一個二進制輸出。它可以由任何二進制電氣或電子設備組成，包括開關、繼電器、固態二極管和晶體管。

匯邏輯與源邏輯

Sink 和 source邏輯電路通常與 PLC I/O 信號相關聯，它們僅適用于 DC 電路。它們因使用的組件類型不同而不同，并定義了電流。

邏輯由電路中元件的類型定義。

邏輯定義電路中的電流。

無論您對輸出使用何種邏輯，輸入都需要相反的邏輯。

接收器邏輯

對于匯邏輯，NPN 晶體管為電氣負載提供接地路徑。為了使 NPN 晶體管電路工作，它必須連接到 PNP 晶體管電路。換句話說，匯邏輯電路需要連接到源邏輯電路。

圖 1 顯示了一個連接到源極數字輸入的漏極數字輸出。輸入電路連接在正電源側(Vcc)和NPN晶體管之間。

源邏輯

對于源極邏輯，PNP 晶體管為電氣負載提供電壓路徑。要使 PNP 晶體管電路工作，它必須連接到 NPN 晶體管電路。換句話說，源邏輯電路需要連接到匯邏輯電路。

圖 2 顯示了連接到漏極數字輸入的源極數字輸出。輸入電路連接在PNP晶體管和電源GND(0v)之間。

匯邏輯與源邏輯的一個有用的助記技巧是將源邏輯電路視為電壓源(它提供到源的路徑)，并將匯邏輯電路視為向地下沉(它提供到地的路徑)。

提示：并排比較接線圖

在處理 PLC 和伺服或步進驅動器之間的接線 I/O 時，一個對我有用的技巧是打印出 PLC 和驅動器的接線圖，然后將兩者并排放置。這有助于您可視化從電壓源到負載到地面的電流。

跟蹤電流

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.

為了使 PLC 拉出輸出觸發驅動器上的灌入輸入，我們需要確保一切都具有所需的功率。足夠的電壓和電流需要從PLC端進入一個正端，通過輸出電路，到達輸入電路(用電負載)，再從另一個端出回到電源地，完成電路。在 PLC 上，每個單獨的 I/O 信號應提供 2 個端子用于連接：一個用于電流輸入，一個用于電流輸出。為了節省空間，有時終端被組合在一起，因此稱為“公共”。這個“公共”可以是電壓源，也可以是地。更多信息稍后。

提示：不要忘記 I/O 的電源要求

注意輸入和輸出的電壓和電流要求也很重要。如果輸出需要限流電阻，請使用歐姆定律計算您的外阻，但不要忘記內阻。請記住，您必須同時滿足輸入的電壓和電流要求。

哪個更安全?

重要的是要注意邏輯或晶體管的類型以確定正確的接線方法。此外，在安全性方面也存在差異。如果萬一客戶的設備出現問題，導致I/O信號線漏電或地線(0v)短路，就有潛在的危險。

但是，如果使用源邏輯，則輸入電路不直接連接到正電源側 (Vcc)，因此漏電或信號線短路不會打開輸入。這就是為什么它被認為是更安全的連接方法之一。

概括

Sink 和 Source 是用于定義電路中直流電流的術語。

漏極輸入或輸出電路為電負載提供接地路徑。

源輸入或輸出為電負載提供電壓源。

邏輯由電路中元件的類型定義。

源極輸入或輸出電路需要 PNP 晶體管。

漏極輸入或輸出電路需要 NPN 晶體管。

一個簡單的電子電路由一個連接到數字輸出的數字輸入組成。要為電路供電，需要電壓源、接地和負載。

源輸入或輸出電路為電路提供必要的電壓。

漏極輸入或輸出電路為電路提供必要的接地。

數字 I/O 提供電路工作所需的電氣負載。

為了靈活性，使用同時提供接收器和源邏輯的產品

市場上的某些產品同時提供接收邏輯和源邏輯以實現連接的靈活性。使這成為可能的是并聯的雙向二極管。光電耦合器還有助于最大限度地減少布線損壞。如果需要靈活性，或者如果您打算以后重新調整它們的用途，請使用這些產品。

這是實際的接線圖。有一個用于連接匯邏輯輸出的圖和另一個用于源邏輯輸出的圖。PLC，或“可編程控制器”，在左邊，電機驅動器在右邊。INx 名稱是輸入，OUTx 名稱是輸出。 < >BLE2系列無刷電機驅動器

看一下第一個輸入“IN-COM0”(Inputs Common)。在頂部接線圖上，它連接到 24 VDC，并且輸入有一條接地路徑。在下圖中，“IN-COM0”連接到 0v，輸入有一條通往電壓源的路徑。輸入電路中的雙向二極管允許這樣做。

希望這會有所幫助。我們大多數較新的驅動程序都提供接收器和源邏輯。如果您需要幫助找到它們，請詢問我們的 helpful 。