这篇文章是为熟悉Arduino系列微控制器并希望深入了解工业控制系统的个人而写的。在这篇简短的文章中，我们将探讨如何连接Arduino Opta可编程逻辑控制器，以便它可以控制现实世界的设备。
对于不熟悉工业控制的读者，我们应该花点时间认识到我们行为的严重性。一个错误可能会造成金钱损失、生产时间延误、设备损坏、火灾，甚至伤害到人。
作为所有涉及机械或高压系统工作的起点，有一些关键的规定：
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有资格执行这项工作
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了解与工业控制相关的风险，包括但不限于电气、机械、缠绕、化学、热、流体喷射和火灾。
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已经向你的主管告知了对设备进行的非标准修改或操作
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与你的主管和其他必要人员一起，在执行工作前进行了风险评估和安全分析
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有适当的锁定挂牌（LOTO）程序
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遵守所有适用的雇主、州和联邦指南
我们从这个严厉的警告开始，因为Arduino Opta 不是玩具 。它设计用于在工业环境中生活和工作。它完全有能力控制可能伤害人的大型机械。同样，它可能安装在危险的高压三相电源旁边的机柜中，以控制大型电机启动器。
话虽如此，我们将从24 VDC系统开始，缓慢而安全地进行。之后，随着你获得经验并在导师的指导下，你可以转向高压系统。在这篇文章中，我们将重点放在减轻电气危害上。也许在另一篇文章中，我们可以探讨机器状态的概念以及防止可能导致身体伤害的意外运动的必要性。
技术提示 ：控制面板布线的颜色向懂行的人讲述了一个故事。建议你遵循一个标准，其中蓝色电线用于24 VDC，而带蓝色条纹的白色电线用于24 VDC的回路。这个标准确保了安装的一致性。这种“电线语言”有可能在未来减少维修时间。
Opta PLC 输出的物理描述
Arduino Opta PLC 共有四个基于继电器的输出。根据规格书，每个继电器能够在 250 VAC 下承受 10 A。作为初学者，我建议不要接近这些设计最大规格。相反，我建议保守输出不超过 24 VDC 下的 1 A。如果需要额外的电流或电压，我们应该考虑使用中间继电器。再次强调，这是初学者的入门指南。仅仅因为 Opta 可以，并不意味着我们应该这样做。至少一开始不要，直到我们有构建系统的经验。
技术提示 ：中间继电器是位于中间的控制继电器。它安装在 PLC 和更大的接触器之间。例如，假设 PLC 用于控制一个大型三相电机。让我们进一步假设电机启动器有一个 120 VAC 线圈。PLC 将连接到驱动中间继电器的 24 VDC 线圈。然后，这个中间继电器的触点用于为电机启动器的 120 VAC 线圈供电。这种配置增加了 PLC 的能力。它还通过隔离布线起到安全功能的作用。中间继电器将 24 VDC 控制信号与 120 VAC 布线分开。
采用 24 VDC 的安全示意图
好消息是 24 VDC 系统很常见，有许多兼容组件可供选择。这包括气动执行器、面板灯、各种控制继电器和用于大负载的接触器等组件。这对初学者来说是个好消息，因为我们将使用标准化工业组件进行实验，这些组件既安全又经济。
此示意图展示了一种将 Arduino Opta 连接到各种 24 VDC 负载的方法。请注意，5 A 断路器提供了一定程度的保护。虽然这种类型的断路器通常与更高电压的交流电路相关，但它也适用于低压直流操作。请注意，根据您选择的直流电源的性质，此断路器可能是必需的，也可能不是必需的。一些电源具有过流保护功能，而另一些则具有保险丝保护功能。有些电源没有保护功能，如果接线错误，可能会导致损坏。
技术提示 ：此接线图采用菊花链连接。这是通过本文中描述的双线端子实现的。
该原理图中下一个值得注意的项目是输出继电器的菊花链连接，其中PLC引脚1、3、5和7提供24 VDC。然后，引脚2、4、6或8可以为各种负载供电，每个负载的另一端连接到24 VDC回路。行业称此为“源极配置”。在这种设置中，PLC是正电压的源。
我们可以继续探索Arduino Opta PLC的特定24 VDC应用。也许我们改天再讨论。然而，本文应该为您提供关于常见工业组件的坚实基础。
最后的思考
请找一位导师，指导您完成开发过程，因为我们才刚刚开始讨论与工业设备相关的安全方面。
如果您想了解更多关于工业自动化安全的信息，可以从研究关键术语开始，例如安全联锁、紧急停机、安全继电器、光幕以及SIL（安全完整性等级）的总体主题。
最后，在构建工业控制系统时，请首先访问DigiKey的自动化与控制页面，了解其产品。该页面包含一系列展示产品的图片，帮助您快速找到所需的组件。例如，您可以跟随工业照明灯泡图标找到面板指示灯。从那里，您可以逐步筛选组件，直到找到完美的绿色面板灯或工作在24 VDC的继电器。
我们期待听到您在设计、构建、排查和修复工业控制系统时的反馈。您的反馈对我们和我们的读者来说是无价的。请在本页或返回DigiKey的主要技术论坛页面分享您对此材料的评论和问题。
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