三极管源型接法漏型接法
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PNP(NPN)电路1、源型(source),电流是从端子流出来的,具PNP晶体管输出特性;漏型(sink),电流是从端子流进去的,具NPN晶体管输出特性。
所谓“漏型输入”,是一种由plc内部提供输入信号源,全部输入信号的一端汇总到输入的公共连接端com的输入形式。
又称为“汇点输入”。
输入传感器为接近开关时,只要接近开关的输出驱动力足够,漏型输入的plc输入端就可以直接与npn集电极开路型接近开关的输出进行连接所谓“源型输入”,是一种由外部提供输入信号电源或使用plc内部提供给输入回路的电源,全部输入信号为“有源”信号,并独立输入plc的输入连接形式。
输入传感器为接近开关时,只要接近开关的输出驱动力足够,源型输入的plc输入端就可以直接与pnp集电极开路型接近开关的输出进行连接。
2、s7-200plc既可接漏型,也可接源型,而300plc一般是源型,欧美一般是源型,输入一般用pnp的开关,高电平输入。
而日韩好用漏型,一般使用npn型的开关也就是低电平输入。
3、源型输出是指输出的是直流正极,漏型输出是指输出的是直流负极。
所以西门子PLC输出,既有源型又有漏型输出,但一般是源型。
4、三菱PLC,输入既有源型又有漏型,但多为漏型。
漏型输入对应接的接近开关是NPN 型PLC控制系统的设计中,虽然接线工作占的比重较小,大部分工作还是PLC的编程设计工作,但它是编程设计的基础,只要接线正确后,才能顺利地进行编程设计工作。
而保证接线工作的正确性,就必须对PLC内部的输入输出电路有一个比较清楚的了解。
2.1分类2.2.1直流输入电路图2为直流输入电路的一种形式(只画出一路输入电路)。
当图1中外部线路的开关闭合时,PLC内部光耦的发光二极管点亮,光敏三极管饱和导通,该导通信号再传送给处理器,从而CPU认为该路有信号输入;外界开关断开时,光耦中的发光二极管熄灭,光敏三极管截止,CPU认为该路没有信号。
图2直流输入电路交流输入电路如图3所示,可以看出,与直流输入电路的区别主要就是增加了一个整流的环节。
三极管三种接法的判断--共基?共集?共射?方法一:去掉输入级和输出级,剩下的一级就是“共”的那一集。
如下图所示:方法二:看哪个极通过电容(此电容在所工作的频率下,有很小的容抗)接地或直接接地方法三:先看箭头流向,判断三个极。
然后看输入输出端分别接在哪个极,剩下的那个极为A极,则这个电路是共A极使万用电表置于R x 1K档,并且假设电晶体的一脚集极(C),另一脚为射极(E)。
将手指按住基极接脚和假设为集极的接脚,用三用电表的黑棒(+)测集极(C),以及用红棒(-)测射极(E),若呈低电阻,则假设正确,如下图(a)所示。
若呈高电阻,便是假设错误,如下图判定三极管的发射极与集电极使用万用表对三极管极性的判断本文只针对NPN型三极管判别加以说明,对于PNP三极管判别在表笔搭接上与NPN型相反三极管的三支引脚,基极(B)、集电极(C)、和发射极(E),可以利用万用表简单地判定出。
三极管的hFE值也可测得。
将万用表的红棒(-)和黑棒(+)测三极管的任意两支管脚(1K档),若呈低阻值,则其中有一脚为基极(B)。
之后,将红棒(-)移至第三支脚,若仍呈低电阻,则未移动的黑棒所接的脚为基极,并得知此三极管为NPN型,如下图(a)所示。
(此时万用表表置于R x 1K档)。
剩下的二支脚( E和C )如何判别呢?详见-怎么判断三极管的发射极与集电极。
如何检测好坏:1,判断集电极-发射极之间漏电,您找到集电极和发射极后,您若直接用万用表测这二支引脚,无论极性如何对换,均呈高阻值。
如下图(b)所示。
一只良好的普通硅三级管发射级与集电级万用表指针位置几乎是不动的,若发现阻值变小,说明这只管子性能已不好了。
判断发射级与集电极漏电用万用表10K档位。
2,判断集电极与基极和发射极与基极之间漏电,用10K挡红棒(-)搭在基极引脚上,黑棒依次搭在集电极和发射极引脚上,阻值应为无穷大,万用表指针位置几乎是不动的,若发现表针走动哪怕有一点走动,说明这只三极管性能已不好了。
手把手教你认识PLC输入的源型与漏型接法科学加技术百家号06-0517:35在PLC的信号输入接线中经常听到源型输入接法和漏型输入接法,很多人对于源型接法和漏型接法一直搞不明白,到底何为源型接法,何为漏型接法。
今天我就带大家认识一下到底什么是源型接法,什么是漏型接法。
源型和漏型一般针对的是晶体管电路而言的。
从字面上的意思就可以理解,漏型(sink)指的是信号漏掉即信号的流出,而源型(source)刚好就相反,指的是信号的流入,既然是根据信号的流入或是流出来判断,那么就要有一个参考点,判断电流是从这个参考点流入还是流出的,不同的PLC对于使用的这个参考点是不一样的。
三菱PLC的信号输入的接线过程中是以输入点X作为参考点,以信号从这个输入点(X点)的流入还是流出来判断是源型接法还是漏接法。
信号从X点流入称为源型接法,信号从X点流出称为漏型接法。
而在西门子PLC中以输入端的公共端M作为参考点,以信号从输入信号端的公共端(M点)流入称为源型输入,以信号从输入信号端的公共端(M点)流出,称为漏型输入。
因此,这也是为什么会出现在三菱的PLC中称为源型接法,在西门子PLC里面却称为漏型接法的原因。
在西门子PLC的接线的过程中,若需要把信号输入端接成源型输入,则需要把公共端M接入到电压的24V端,而这种接法又可以称为共阳极接法。
若需要把信号输入端接成漏型接法,则需要把公共端M接入到电压0V。
这种接法有可称为共阴极接法。
如图所示:在PLC的信号输入中,我们通常会用到PNP或是NPN这两种输出类型的感应开关,这两者的区别在于输出信号类型都不一样的,如图所示对于NPN型输出的传感器,当有信号输出时,则信号输出线(黑色)与电源负极线(蓝色)导通,所以输出信号为低电平,根据电路原理,当NPN型传感器的输出信号接入到PLC的输入点时,则另一端公共端M必须接高电平(即电源24V端),所以当一个NPN型的传感器接入到PLC的输入端时,PLC输入端接法应使用源型接法。
PLC与接近开关、光电开关的接线PLC的数字量输入接口并不复杂,我们都知道PLC为了提高抗干扰能力,输入接口都采用光电耦合器来隔离输入信号与内部处理电路的传输。
因此,输入端的信号只是驱动光电耦合器的内部LED导通,被光电耦合器的光电管接收,即可使外部输入信号可靠传输。
目前PLC数字量输入端口一般分单端共点与双端输入,各厂商的单端共点(Com)的接口有光电耦合器正极共点与负极共点之分,日系PLC通常采用正极共点,欧系PLC习惯采用负极共点;日系PLC供应欧洲市场也按欧洲习惯采用负极共点;为了能灵活使用又发展了单端共点(S/S)可选型,根据需要单端共点可以接负极也可以接正极。
由于这些区别,用户在选配外部传感器时接法上需要一定的区分与了解才能正确使用传感器与PLC为后期的编程工作和系统稳定奠定基础。
二:输入电路的形式1、输入类型的分类PLC的数字量输入端子,按电源分直流与交流,按输入接口分类由单端共点输入与双端输入,单端共点接电源正极为SINK(sink Current拉电流),单端共点接电源负极为SRCE(source Current灌电流)。
资料网2、术语的解释SINK漏型SOURCE源型SINK漏型为电流从输入端流出,那么输入端与电源负极相连即可,说明接口内部的光电耦合器为单端共点为电源正极,可接NPN型传感器。
SOURCE源型为电流从输入端流进,那么输入端与电源正极相连即可,说明接口内部的光电耦合器为单端共点为电源负极,可接PNP型传感器。
国内对这两种方式的说法有各种表达:1)、根据TI的定义,sink Current为拉电流,source Current为灌电流,2)、由按接口的单端共点的极性,共正极与共负极。
这样的表述比较容易分清楚。
3)、SINK为NPN接法,SOURCE为PNP接法(按传感器的输出形式的表述)。
4)、SINK为负逻辑接法,SOURCE为正逻辑接法(按传感器的输出形式的表述)。
我们知道三极管有三个电极:基极b、发射极e、集电极c,按照输入、输出的的公共端的不同,在接法上有三种:
共发射极接法(输入、输出的公共端是发射极)、共基极接法(输入、输出的公共端是基极)、共集电极接法(输入、输出的公共端是集电极, 如下图一) ;这三种接法不仅在接法上不同,在电流放大倍数、电压放大倍数、输入电阻、输出电阻、相位关系、频率特性等方面均有不同。
在实际使用中根据各自特性选择。
列表如下
图一 三极管的三种接法
三极管三种接法对比表
例子一:如下图6管超外差式收音机电路图所示,VT1对于输入信号是共发射极接法,对于本振信号来说是共基接法;VT2是共射接法;VT3是共集接法,VT4
是共射接法;VT5、VT6是共射接法;
6管超外差式收音机电路图
例二;下图直放式收音机三极管也是共射接法。
直放式收音机电路图
例三,下图调频收音机高放管就是共基接法,其它共射接法。
调频收音机电路图
例四OTL电路图;T1、T2的接法就是共集电极接法
共集电极接法。
PLC的共阴极与共阳极接法概念区分首先,区分晶体管输出还是继电器输出!!!区分1:PLC为源性还是漏型源型(source)是电流流出(向外提供电流),漏型(sink)是电流流入(吸收电流)。
各品牌对于源型和漏型的定义也不尽相同。
三菱PLC的源型输入与漏型输入,都是相对于PLC公共端(COM端或M端)而言,电流流出COM端则为源型,电流流入COM端则为漏型。
西门子PLC的源型输入与漏型输入,都是相对于PLC输入端子而言,电流流出输入端子则为源型,电流流入输入端子则为漏型。
一般而言,源型漏型均指相对公共端而言,即源型输入的电路是从输入端流进的,而最终从公共端流出。
漏型电流是从公共端流入的,最终从输入端流出。
区分2:PNP还是NPN首先区分PNP三极管和NPN三极管,如下图:1、二者构成不同:(1)PNP型三极管是由2块P型半导体中间夹着1块N型半导体所组成的三极管;(2)NPN型三极管,由三块半导体构成,其中两块N型和一块P型半导体组成,P型半导体在中间,两块N型半导体在两侧。
2、二者PN结的方向不同:(1)PNP是共阴极,即两个PN结的N结相连做为基极,另两个P结分别做集电极和发射极;(2)NPN则刚好于此相反,集电区C部分N型半导体结构上要大于发射区E的N型半导体。
3、二者电源极性不同。
(1)NPN管集电极C电流和基极B电流都流向发射极E,故需U BE电压大于导通电压。
(2)PNP管电流来自发射极E,故需发射极E电压比基极B电压高,即U EB大于导通电压。
4.负载接法不同。
负载应流过的电流为I C,而不是I E=I B+I C,避免负载阻抗较大而影响控制信号I B。
因此,(1)NPN管负载接电源和集电极C,NPN管相当于下游控制(是否和地导通);(2)PNP 管负载接集电极C与地,PNP管相当于上游控制(电源能否流经)。
其次,一般NPN管放大倍数容易较大。
综上,NPN型负载与PLC相接时,一端全接电源正极,另一端接PLC;PNP型负载与PLC 相接时,一端全接地,另一端与PLC相接。
什么是源型漏型?什么是上拉电阻?下拉电阻?什么是线驱动输出集电极开路输出,推挽式输出?(转)2008年11月27日星期四 11:00/gkong_cobbs/dispbbs.asp我们先来说说集电极开路输出的结构。
集电极开路输出的结构如图1所示,右边的那个三极管集电极什么都不接,所以叫做集电极开路(左边的三极管为反相之用,使输入为“0”时,输出也为“0”)。
对于图1,当左端的输入为“0”时,前面的三极管截止(即集电极c跟发射极e之间相当于断开),所以5v电源通过1k电阻加到右边的三极管上,右边的三极管导通(即相当于一个开关闭合);当左端的输入为“1”时,前面的三极管导通,而后面的三极管截止(相当于开关断开)。
我们将图1简化成图2的样子。
图2中的开关受软件控制,“1”时断开,“0”时闭合。
很明显可以看出,当开关闭合时,输出直接接地,所以输出电平为0。
而当开关断开时,则输出端悬空了,即高阻态。
这时电平状态未知,如果后面一个电阻负载(即使很轻的负载)到地,那么输出端的电平就被这个负载拉到低电平了,所以这个电路是不能输出高电平的。
再看图三。
图三中那个1k的电阻即是上拉电阻。
如果开关闭合,则有电流从1k电阻及开关上流过,但由于开关闭和时电阻为0(方便我们的讨论,实际情况中开关电阻不为0,另外对于三极管还存在饱和压降),所以在开关上的电压为0,即输出电平为0。
如果开关断开,则由于开关电阻为无穷大(同上,不考虑实际中的漏电流),所以流过的电流为0,因此在1k电阻上的压降也为0,所以输出端的电压就是5v了,这样就能输出高电平了。
但是这个输出的内阻是比较大的(即1kω),如果接一个电阻为r的负载,通过分压计算,就可以算得最后的输出电压为5*r/(r+1000)伏,即5/(1+1000/r)伏。
所以,如果要达到一定的电压的话,r就不能太小。
如果r真的太小,而导致输出电压不够的话,那我们只有通过减小那个1k的上拉电阻来增加驱动能力。
PLC输入输出源型漏型电路结构和原理分析PLC输入输出源型漏型电路结构和原理分析【原创】2010-09-03 16:20们先来说说集电极开路输出的结构。
集电极开路输出的结构如图1所示,右边的那个三极管集电什么都不接,所以叫做集电极开路(左边的三极管为反相之用,使输入为“0”时,输出也为“0”)。
于图1,当左端的输入为“0”时,前面的三极管截止(即集电极c跟发射极e之间相当于断开),以5v电源通过1k电阻加到右边的三极管上,右边的三极管导通(即相当于一个开关闭合);当端的输入为“1”时,前面的三极管导通,而后面的三极管截止(相当于开关断开)。
们将图1简化成图2的样子。
图2中的开关受软件控制,“1”时断开,“0”时闭合。
很明显可看出,当开关闭合时,输出直接接地,所以输出电平为0。
而当开关断开时,则输出端悬空了,高阻态。
这时电平状态未知,如果后面一个电阻负载(即使很轻的负载)到地,那么输出端的电就被这个负载拉到低电平了,所以这个电路是不能输出高电平的。
看图三。
图三中那个1k的电阻即是上拉电阻。
如果开关闭合,则有电流从1k电阻及开关上流过,由于开关闭和时电阻为0(方便我们的讨论,实际情况中开关电阻不为0,另外对于三极管还存在和压降),所以在开关上的电压为0,即输*r/(r,另外还需要考虑到,当输出低电平时,负载可还会给提供一部分电流从开关流过,因此要综合这些电流考虑来选择合适的上拉电阻。
果我们将一个读数据用的输入端接在输出端,这样就是一个io口了(51的io口就是这样的结构,中p0口内部不带上拉,而其它三个口带内部上拉),当我们要使用输入功能时,只要将输出口设为1即可,这样就相当于那个开关断开,而对于p0口来说,就是高阻态了。
于漏极开路(od)输出,跟集电极开路输出是十分类似的。
将上面的三极管换成场效应管即可。
样集电极就变成了漏极,oc就变成了od,原理分析是一样的。
一种输出结构是推挽输出。
推挽输出的结构就是把上面的上拉电阻也换成一个开关,当要输出高平时,上面的开关通,下面的开关断;而要输出低电平时,则刚好相反。
PLC中NPN和PNP的接线方法1引言PLC 控制系统的设计中,虽然接线工作占的比重较小,大部分工作还是PLC 的编程设计工作,但它是编程设计的基础,只要接线正确后,才能顺利地进行编程设计工作。
而保证接线工作的正确性,就必须对PLC 内部的输入输出电路有一个比较清楚的了解。
我们知道,PLC 数字输入模块为了防止外界线路产生的干扰(如尖峰电压,干扰噪声等)引起PLC 的非正常工作甚至是元器件的损坏,一般在PLC 的输入侧都采用光耦,来切断PLC 内部线路和外部线路电气上的联系,保证PLC 的正常工作。
并且在输入线路中都设有RC 滤波电路,以防止由于输入点抖动或外部干扰脉冲引起的错误信号。
2输入电路的形式2.1 分类PLC 的输入电路,按外接电源的类型分,可以分为直流输入电路和交流输入电路;按PLC 输入模块公共端(COM 端)电流的流向分,可分为源输入电路和漏输入电路;按光耦发光二极管公共端的连接方式可分为共阳极和共阴极输入电路。
如下图1所示:图1 PLC输入电路的分类2.2 按外接电源的类型分类2.2.1 直流输入电路图2 为直流输入电路的一种形式(只画出一路输入电路)。
当图2 中外部线路的开关闭合时,PLC 内部光耦的发光二极管点亮,光敏三极管饱和导通,该导通信号再传送给处理器,从而CPU 认为该路有信号输入;外界开关断开时,光耦中的发光二极管熄灭,光敏三极管截止,CPU 认为该路没有信号。
图2 直流输入电路2.2.2 交流输入电路交流输入电路如图3 所示,可以看出,与直流输入电路的区别主要就是增加了一个整流的环节。
交流输入的输入电压一般为AC120V 或230V。
交流电经过电阻R的限流和电容C的隔离(去除电源中的直流成分),再经过桥式整流为直流电,其后工作原理和直流输入电路一样,不再缀述。
图3 交流输入电路从以上可以看出,由于交流输入电路中增加了限流、隔离和整流三个环节,因此,输入信号的延迟时间要比直流输入电路的要长,这是其不足之处。
PLC与接近开关、光电开关的接线
PLC的数字量输入接口并不复杂,我们都知道PLC为了提高抗干扰能力,输入接口都采用光电耦合器来隔离输入信号与内部处理电路的传输。
因此,输入端的信号只是驱动光电耦合器的内部LED导通,被光电耦合器的光电管接收,即可使外部输入信号可靠传输。
目前PLC数字量输入端口一般分单端共点与双端输入,各厂商的单端共点(Com)的接口有光电耦合器正极共点与负极共点之分,日系PLC通常采用正极共点,欧系PLC习惯采用负极共点;日系PLC供应欧洲市场也按欧洲习惯采用负极共点;为了能灵活使用又发展了单端共点(S/S)可选型,根据需要单端共点可以接负极也可以接正极。
由于这些区别,用户在选配外部传感器时接法上需要一定的区分与了解才能正确使用传感器与PLC为后期的编程工作和系统稳定奠定基础。
二:输入电路的形式
1、输入类型的分类
PLC的数字量输入端子,按电源分直流与交流,按输入接口分类由单端共点输入与双端输入,单端共点接电源正极为SINK(sink Current 拉电流),单端共点接电源负极为SRCE(source Current 灌电流)。
PLC资料网
2、术语的解释
SINK漏型
SOURCE源型
SINK漏型为电流从输入端流出,那么输入端与电源负极相连即可,说明接口内部的光电耦合器为单端共点为电源正极,可接NPN型传感器。
SOURCE源型为电流从输入端流进,那么输入端与电源正极相连即可,说明接口内部的光电耦合器为单端共点为电源负极,可接PNP型传感器。
国内对这两种方式的说法有各种表达:
1)、根据TI的定义,sink Current 为拉电流,source Current为灌电流,2)、由按接口的单端共点的极性,共正极与共负极。
这样的表述比较容易分清楚。
3)、SINK为NPN接法,SOURCE为PNP接法(按传感器的输出形式的表述)。
4)、SINK为负逻辑接法,SOURCE为正逻辑接法(按传感器的输出形式的表述)。
5)、SINK为传感器的低电平有效,SOURCE为传感器的高电平有效(按传感器的输出状态的表述)。
这种表述的笔者接触的最多,也是最容易引起混淆的说法。
接近开关与光电开关三、四线输出分NPN与PNP输出,对于无检测信号时NPN 的接近开关与光电开关输出为高电平(对内部有上拉电阻而言),当有检测信号,内部NPN管导通,开关输出为低电平。
对于无检测信号时PNP的接近开关与光电开关输出为低电平(对内部有下拉电阻而言),当有检测信号,内部PNP管导通,开关输出为高电平。
PLC
以上的情况只是针对,传感器是属于常开的状态下。
目前可厂商生产的传感器有常开与常闭之分;常闭型NPN输出为低电平,常闭型PNP输出为高电平。
因此用户在选型上与供应商配合上经常产生偏差。
另一种情况,用户也遇到SINK接PNP型传感器,SOURCE接NPN型传感器,也能驱动PLC接口,对于PLC输入信号状态则由PLC程序修改。
原因是传感器输出有个上拉电阻与下拉电阻的缘故,对于集电极开路的传感器,这样的接法是无效的;另外输出的上拉电阻与下拉电阻阻值与PLC接口漏电流参数有很大关系。
并非所有的传感器与PLC都可以通用,对于此类问题可以参考笔者的另一文《接近开关、光电开关的输出与负载接口问题》,在此不再赘述。
SINK漏型、SOURCE源型在下文有详细图解描述。
3、按电源配置类型
3.1、直流输入电路
如图1,直流输入电路要求外部输入信号的元件为无源的干接点或直流有源的无触点开关接点,当外部输入元件与电源正极导通,电流通过R1,光电耦合器内部LED,VD1(接口指示)到COM端形成回路,光电耦合器内部接收管接受外部元件导通的信号,传输到内部处理;这种由直流电提供电源的接口方式,叫直流输入电路;直流电可以由PLC内部提供也可以外接直流电源提供给外部
输入信号的元件。
R2在电路中的作用是旁路光电耦合器内部LED的电流,保证光电耦合器LED不被两线制接近开关的静态泄漏电流导通。
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3.1、交流输入电路
如图2,交流输入电路要求外部输入信号的元件为无源的干接点或交流有源的无触点开关接点,它与直流接口的区分在光电耦合器前加一级降压电路与桥整流电路。
外部元件与交流电接通后,电流通过R1,C2经过桥整流,变成降压后的直流电,后续电路的原理与直流的一致。
交流PLC主要适用相对环境恶劣,,布线技改变动不大等场合;如接近开关就用交流两线直接替代原来行程开关。
4:按端口类型
4.1单端共点(Comcon)数字量输入方式
为了节省输入端子,单端共点输入的结构是在PLC内部将所有输入电路(光电耦合器)的一端连接在一起接到标示为COM的内部公共端子(internal comcon terminal),各输入电路的另一端才接到其对应的输入端子X0、X1、X2、....,com共点与N个单端输入就可以做N个数字量的输入(N+1 个端子),因此我们称此结构为"单端共点"输入。
用户在做外部数字量输入组件的接线时也需要同样的作法,需要将所有输入组件的一端连接在一起,叫输入组件的的外部共线(external comcon wire);输入组件的另一端才接到PLC的输入端子X0、X1、X2、....。
如果COM为电源24V+(正极),外部共线就要接24V-(负极),此接法称SINK(sink Current 拉电流)输入方式;也称之PLC接口共电源正极。
如果COM为电源24V-(负极),外部共线就要接24V+(正极),此接法称SRCE(source Current 灌电流)输入方式;也称之PLC接口共电源负极。
SINK(sink Current 拉电流)输入方式,可接NPN型传感器,即X端口与负极相连。
SRCE(source Current 灌电流)输入方式,可接PNP型传感器。
即X端口与整机极相连。
为了适应各地区的使用习惯,内部公共端子有的厂家的PLC是采用S/S端子,此端子可以与电源的24V+(正极)或24V-(负极)相连,结合外部共线接线变化使PLC可以SINK(sink Current 拉电流)输入方式,可接NPN型传感器和SRCE(source Current 灌电流)输入方式,可接PNP型传感器。
较采用COM
端的PLC更灵活。
S/S端子的发展是为了适用日系与欧系PLC混合使用工控场合,起到通用的作用,S/S端子也称之SINK/SRCE可切换型。
PLC资料网
(外部输入组件可以为按钮开关、行程开关、舌簧开关、霍尔开关、接近开关、光电开关、光幕传感器、继电器触点、接触器触电等开关量的元件。
)
4.1.1 SINK(sink Current 拉电流)输入方式
●单端共点SINK输入接线(内部共点端子COM→24V+,外部共线→24V-)。
如图3:
4.1.2 SRCE(source Current 灌电流)输入方式
●单端共点SRCE输入接线(内部共点端子COM→24V-,外部共线→24V+)。
如图4:。