plc控制系统输出回路接线设计与输出方式比较

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。

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。