点击数:426 发布时间:2009年7月4日 来源:
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:
2.2 按外接电源的类型分类
2.2.1 直流输入电路
图6 共阴极电路
三菱A系列PLC的AX80/81/82及Q系列的QX80/81的输入模块均属于此类输入电路。
2.3.2 混合型输入电路
因为此类型的PLC 公共端既可以流出电流,也可以流出电流(既PLC公共端既可以接外接电源的正极,也可以接负极),同时具有源输入电路和漏输入电路的特点,所以我们可以姑且把这种输入电路称为混合型输入电路。其电路形式如图7所示。
图7 混合型电路
作为源输入时,公共端接电源的负极;作为漏输入时,公共端接
电源的正极。这样,可以根据现场的需要来接线,给接线工作带来极大的灵活。
三菱A系列PLC的AX50-S1/60-S1/70/71/81-S1及Q系列的QX70/71/72。
这里需要说明的是,三菱和SIEMENS关于“源输入”和“漏输入”电路的划分正好相反,以上是按三菱的划分方法来介绍的,这点在使用过程中要注意。
SIEMENS S7-300/400系列PLC的直流输入模块大多为漏型输入(公共端接外部电源的负极。注:按SIEMENS的划分方法)。在S7-300系列PLC中,只有SM321(-IBH50-)输入模块为源输入(公共端接正。注:按SIEMENS的划分方法),S7-400系列PLC中则没有源输入模块。小型PLC S7-200的输入模块则全部为混合型输入形式。在大的项目中不建议使用,因此种输入形式虽然接线方便,但容易造成电源的混乱。
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3 外接开关量信号和PLC输入电路的连接
PLC外接的输入信号,除了像按钮一些干节点信号外,现在一些传感器还提供NPN和PNP集电极开路输出信号。干节点和PLC输入模块的连接比较简单,这里主要不再缀述。而对于不同的PLC输入电路,到底是使用NPN输入还是PNP输入有时感到无所适从。下面主要介绍一下这两种输入和PLC输入电路的连接。
3.1 NPN和PNP输出电路的形式
由以上分析可知,NPN集电极开路输出为0V,当输出OUT端和PLC输入相连时,电流从PLC的输入端流出,从PLC的公共端流入,此即为PLC的漏型电路的形式,即:NPN集电极开路输出只能接漏型或混合式输入电路形式的PLC,连接图如图10所示:
图10 NPN集电极开路输出和PLC的连接
3.2.2 PNP集电极开路输出
PNP集电极开路输出为+V高电平,当输出OUT端和PLC输入相连时,电流从PLC的输入端流入,从PLC的公共端流出,此即为PLC的源型电路的形式,即:PNP集电极开路输出只能接源型或混合型输入电路形式的PLC,连接图如图11所示:
PLC的晶体管输出和继电器输出的区别
1.负载电压、电流类型不同
负载类型:晶体管只能带直流负载,而继电器带交、直流负载均可。
电流:晶体管电流0.2A-0.3A,继电器2A。
电压:晶体管可接直流24V(一般最大在直流30V左右,继电器可以接直流24V或交流220V。
2.负载能力不同
晶体管带负载的能力小于继电器带负载的能力,用晶体管时,有时候要加其他东西来带动大负载(如继电器,固态继电器等)。
3.晶体管过载能力小于继电器过载的能力
一般来说,存在冲击电流较大的情况时(例如灯泡、感性负载等),晶体管过载能力较小,需要降额更多。
4.晶体管响应速度快于继电器
继电器输出型原理是CPU驱动继电器线圈,令触点吸合,使外部电源通过闭合的触点驱动外部负载,其开路漏电流为零,响应时间慢(约10ms)。
晶体管输出型原理是CPU通过光耦合使晶体管通断,以控制外部直流负载,响应时间快(约0.2ms甚至更小)。晶体管输出一般用于高速输出,如伺服/步进等,用于动作频率高的输出。
5.在额定工作情况下,继电器有动作次数寿命,晶体管只有老化没有使用次数限制
继电器是机械元件所以有动作寿命,晶体管是电子元件,只有老化,没有使用次数限制。继电器的每分钟开关次数也是有限制的,而晶体管则没有。晶体管也有大电流,如5A以上.是晶体管输出的当有后接继电器时,要特别注意继电器线圈极性(一般线圈上都接有保护二极管或指示灯),否则会烧坏晶体管
本篇文章来源于 PLC资料网|www.plcclub.com 原文链接:http://www.plcclub.com/article/jiaocheng/200807/09-974_2.html
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