1、1PLC 输出电路(继电器,晶体管,晶闸管输出)区别和注意事项PLC 的输出电路形式一般分为:继电器输出,晶体管输出和晶闸管输出三种。弄清这三种输出形式的区别,对于 PLC 的硬件设计工作非常有必要。下面以三菱 PLC 为例,简要介绍一下这三种输出电路形式的区别和注意事项,其它公司的 PLC 输出电路形式也大同小异。1、晶体管输出电路晶体管输出电路形式相比于继电器输出响应快(一般在 0.2ms 以下),适用于要求快速响应的场合;由于晶体管是无机械触点,因此比继电器输出电路形式的寿命长。晶体管输出型电路的外接电源只能是直接电源,这是其应用局限的一方面。另外,晶体管输出驱动能力要小于继电器输出,允
2、许负载电压一般为 DC5V30V,允许负载电流为 0.2A0.5A。这两点的使用晶体管输出电路形式时要注意。晶体管输出电路的形式主要有两种:NPN 和 PNP 型集电极开路输出。如下图所示:图 2 NPN 集电极开路输出2图 3 PNP 集电极开路输出由以上两图可看出这两种晶体管输出电路形式的区别:NPN 型集电极开路输出形式的公共端 COM 只能接外接电源的负极,而 PNP 型的 COM 端只能接外接电源的正极。和继电器输出形式电路一样,在驱动感性负载时也要在负载两端反向并联二极管(二极管的阴极接电源的正极)防止过电压,保护 PLC 的输出电路。2、继电器输出电路这是 PLC 输出电路常见的
3、一种形式,其电路形式如下图所示。该种输出电路形式外接电源既可以是直流,也可以是交流。图 1 继电器输出PLC 继电器输出电路形式允许负载一般是 AC250V/50V 以下,负载电流可达 2A,容量可达80100VA(电压电流),因此,PLC 的输出一般不宜直接驱动大电流负载(一般通过一个小负载来驱动大负载,如 PLC 的输出可以接一个电流比较小的中间继电器,再由中间继电器触点驱动大负载,如接触器线圈等)。PLC 继电器输出电路的形式继电器触点的使用寿命也有限制(一般数十万次左右,根据负载而定,如连接感性负载时的寿命要小于阻性负载)。此外,继电器输出的响应时间也比较慢(10ms)左右,因此,在要
4、求快速响应的场合不适合使用此种类型的电路输出形式(可以根据场合使用下面介绍的两种输出形式)。3当连接感性负载时,为了延长继电器触点的使用寿命,对于外接直流电源时的情况,通常应在负载两端加过电压抑制二极管(如上图中并在外接继电器线圈上的二极管);对于交流负载,应在负载两端加 RC 抑制器。3、双向晶闸管输出电路双向晶闸管输出电路只能驱动交流负载,响应速度也比继电器输出电路形式要快,寿命要长。其电路形式如下图所示:图 4 双向晶闸管输出双向晶闸管输出的驱动能力要比继电器输出的要小,允许负载电压一般为 AC85242V;单点输出电流为 0.2A0.5A,当多点共用公共端时,每点的输出电流应减小(如单点驱动能力为 0.3A 的双向晶闸管输出,在 4 点共用公共端时,最大允许输出为 0.8A/4 点)。注意:为了保护晶闸管,通常在 PLC 内部电路晶闸管的两端并接 RC 阻容吸收元件(一般为 0.015uF/22 左右)和压敏电阻,因此在晶闸管关断时,PLC 的输出仍然有 12mA 的开路漏电流,这就可能导致一些小型继电器在 PLC 输出 OFF 时无法关断的情况。