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plc控制系统输出回路接线设计与输出方式比较

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2016-03-05 13:35:57

plc控制系统输出回路接线设计

1、输出回路接线

开关量输出模块有三种输出方式:继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出。

输出端接线分为独立输出和公共输出。

当plc的输出继电器或晶闸管动作时,同一号码的两个输出端接通。

在不同组中,可采用不同类型和电压等级的输出电压,但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。

由于PLC的输出元件被封装在印制电路板上并连接至端子板,若将连接输出元件的负载短路,将烧毁印制电路板,因此,应用熔断器保护输出元件。

采用继电器输出时,承受的电感性负载的大小将影响到继电器的工作寿命,因此继电器的工作寿命要求长。

PLC的输出负载可能产生噪声干扰,因此要采取措施加以控制,如直流输出的续流管保护、交流输出的阻容吸收电路、晶体管及双向晶闸管输出的旁路电阻保护。

此外,对于能使用户造成伤害的危险负载,除了在控制程序中加以考虑之外,还应设计外部紧急停车电路,以在PLC发生故障时能将引起伤害的负载电源切断。

2、输出方式之间的比较

各种输出方式之间的比较:

继电器输出的优点是不同公共点之间可带不同的交、直流负载,且电压也可不同,负载电流可达2安/点。

但继电器输出方式不适用于高频动作的负载,这是由继电器的寿命决定的(其寿命随负载电流的增大而减少,一般在几十万次至一百万次之间,有的公司的产品可达1 000万次以上,响应时间为10ms)。

晶体管输出的最大优点是适应于高频动作,响应时间短,一般为0.2ms左右,但它只能带DC 5~30V的负载,最大输出负载电流为0.5安/点,但每4点不得大于0.8A。

3、抗干扰与外部互锁

当I/O单元与感性负载相连时,一定要在负载两端设置一个浪涌抑制器或一个二极管,以吸收负载产生的反电势,如图1。

当PLC的负载很可能产生较大的电磁干扰时,要采取必要的抗干扰措施。如果装置可能造成1 200V以上的干扰(如电磁继电器或电磁网等),就需要设置干扰抑制器。

如果干扰源是交流,可在负载两端并联一个二极管。当CPU机架与I/O扩展机架安装在同一底座上时,底座要可靠接地以提高系统的抗干扰性能。

抗干扰器件接线

图1 抗干扰器件接线图

4、com点的选择

不同的plc产品,其com点的数量是不一样的,有的一个com点带8个输出点,有的带4个输出点,也有带2个或1个输出点的。当负载的种类多且电流大时,采用一个com点带1~2个输出点的plc产品;当负载数量多而种类少时,采用一个com点带4~8个输出点的plc产品。

这样会给电路设计带来很多方便,因为plc内部一般没有熔断器,需在每个com点处加一个熔断器(1~2点输出的加2a的熔断器,4~8点输出的加5~10a的熔断器)。

plc的i/o响应时间包括输入电路延迟、输出电路延迟和扫描工作方式引起的时间延迟(一般为2~3个扫描周期)等。对于开关量控制系统,plc的i/o响应时间一般都能满足实际工程的要求,可不必考虑i/o响应问题。但对于模拟量控制系统,特别是闭环系统就要考虑这个问题。

不同的负载对plc的输出方式有相应的要求。

例如,对于频繁通断的感性负载,应选择晶体管或晶闸管输出型的,而不应选用继电器输出型的。但继电器输出型的plc有许多优点,如导通压降小,有隔离作用,价格相对较低,承受瞬时过电压和过电流的能力较强,其负载电压灵活(可交流、可直流)且电压等级范围大等,所以动作不频繁的交、直流负载可以选择继电器输出型的plc。

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