1.輸出回路接線
開關(guān)量輸出模塊有三種輸出方式:繼電器輸出、晶體管輸出和晶閘管輸出。輸出端接線分為獨(dú)立輸出和公共輸出。當(dāng)plc的輸出繼電器或晶閘管動作時,同一號碼的兩個輸出端接通。在不同組中,可采用不同類型和電壓等級的輸出電壓,但在同一組中的輸出只能用同一類型、同一電壓等級的電源。
由于plc的輸出元件被封裝在印制電路板上并連接至端子板,若將連接輸出元件的負(fù)載短路,將燒毀印制電路板,因此,應(yīng)用熔斷器保護(hù)輸出元件。
采用繼電器輸出時,承受的電感性負(fù)載的大小將影響到繼電器的工作壽命,因此繼電器的工作壽命要求長。plc的輸出負(fù)載可能產(chǎn)生噪聲干擾,因此要采取措施加以控制,如直流輸出的續(xù)流管保護(hù)、交流輸出的阻容吸收電路、晶體管及雙向晶閘管輸出的旁路電阻保護(hù)。此外,對于能使用戶造成傷害的危險負(fù)載,除了在控制程序中加以考慮之外,還應(yīng)設(shè)計外部緊急停車電路,以在plc發(fā)生故障時能將引起傷害的負(fù)載電源切斷。
2.輸出方式之間的比較
各種輸出方式之間的比較如下:
繼電器輸出的優(yōu)點(diǎn)是不同公共點(diǎn)之間可帶不同的交、直流負(fù)載,且電壓也可不同,負(fù)載電流可達(dá)2安/點(diǎn)。但繼電器輸出方式不適用于高頻動作的負(fù)載,這是由繼電器的壽命決定的(其壽命隨負(fù)載電流的增大而減少,一般在幾十萬次至一百萬次之間,有的公司的產(chǎn)品可達(dá)1 000萬次以上,響應(yīng)時間為10ms)。
晶體管輸出的最大優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)于高頻動作,響應(yīng)時間短,一般為0.2ms左右,但它只能帶dc 5~30v的負(fù)載,最大輸出負(fù)載電流為0.5安/點(diǎn),但每4點(diǎn)不得大于0.8a。
3.抗干擾與外部互鎖
當(dāng)i/o單元與感性負(fù)載相連時,一定要在負(fù)載兩端設(shè)置一個浪涌抑制器或一個二極管,以吸收負(fù)載產(chǎn)生的反電勢,如圖1所示。當(dāng)plc的負(fù)載很可能產(chǎn)生較大的電磁干擾時,要采取必要的抗干擾措施。如果裝置可能造成1 200v以上的干擾(如電磁繼電器或電磁網(wǎng)等),就需要設(shè)置干擾抑制器。如果干擾源是交流,可在負(fù)載兩端并聯(lián)一個二極管。當(dāng)cpu機(jī)架與i/o擴(kuò)展機(jī)架安裝在同一底座上時,底座要可靠接地以提高系統(tǒng)的抗干擾性能。
圖1 抗干擾器件接線圖
4.com點(diǎn)的選擇
不同的plc產(chǎn)品,其com點(diǎn)的數(shù)量是不一樣的,有的一個com點(diǎn)帶8個輸出點(diǎn),有的帶4個輸出點(diǎn),也有帶2個或1個輸出點(diǎn)的。當(dāng)負(fù)載的種類多且電流大時,采用一個com點(diǎn)帶1~2個輸出點(diǎn)的plc產(chǎn)品;當(dāng)負(fù)載數(shù)量多而種類少時,采用一個com點(diǎn)帶4~8個輸出點(diǎn)的plc產(chǎn)品。這樣會給電路設(shè)計帶來很多方便,因為plc內(nèi)部一般沒有熔斷器,需在每個com點(diǎn)處加一個熔斷器(1~2點(diǎn)輸出的加2a的熔斷器,4~8點(diǎn)輸出的加5~10a的熔斷器)。
plc的i/o響應(yīng)時間包括輸入電路延遲、輸出電路延遲和掃描工作方式引起的時間延遲(一般為2~3個掃描周期)等。對于開關(guān)量控制系統(tǒng),plc的i/o響應(yīng)時間一般都能滿足實(shí)際工程的要求,可不必考慮i/o響應(yīng)問題。但對于模擬量控制系統(tǒng),特別是閉環(huán)系統(tǒng)就要考慮這個問題。
不同的負(fù)載對plc的輸出方式有相應(yīng)的要求。例如對于頻繁通斷的感性負(fù)載,應(yīng)選擇晶體管或晶閘管輸出型的,而不應(yīng)選用繼電器輸出型的。但繼電器輸出型的plc有許多優(yōu)點(diǎn),如導(dǎo)通壓降小,有隔離作用,價格相對較低,承受瞬時過電壓和過電流的能力較強(qiáng),其負(fù)載電壓靈活(可交流、可直流)且電壓等級范圍大等,所以動作不頻繁的交、直流負(fù)載可以選擇繼電器輸出型的plc。