西门子PLC模块代理商-漳州

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在PLC控制系统输出中，开关量输出信号占的比重Zui大，如各种继电器/接触器、电磁阀/电磁铁的线圈输出、指示灯输出等。当负载较小时，一般都可用PLC的输出直接驱动，但对大电流负载需要经中间继电器进行转换，用中间继电器的触点进行驱动。

  为了提高系统的抗干扰能力与工作可靠性，在PLC输出接口电路中，通常也都采用光电隔离的措施，还设计有各种滤波电路，以消除干扰。PLC的输出连接通常采用接线端子的形式。

  PLC输出负载的电源原则上都需要外部提供，根据负载电源的类型与实际需要的驱动电流大小，可以选择不同类型的PLC输出形式。

  PLC输出电路的形式多种多样，各PLC生产厂家的产品、同一生产厂家的不同型号PLC甚至是同一型号PLC的不同模块，在内部具体电路的设计上可能都不尽相同，但基本工作原理与要求相同。

  从PLC的输出驱动形式上来说，主要有继电器触点输出、直流晶体管(或场效应晶体管)输出与双向晶闸管输出三种类型。

  继电器触点输出为交/直流通用驱动方式，输出驱动能力强(一般可以到2～10A)，使信号连接时，直流晶体管输出可以大大减少输出延迟时间，提高信号处理速度与可靠性。

  双向晶闸管输出一般用于开关频率高、存在感性的交流执行元件的驱动，与继电器接点输出相比，它可以减少输出延迟时间，延长使用寿命。

  三种形式对外部电路的设计要求不同。

  ①继电器触点输出 继电器触点输出是PLC常用的输出形式。其主要优点是使用灵活，既可以用于驱动交流负载，也可以驱动直流负载;允许负载电压一般为AC250V/DC50V、电流2A以下。但在SIEMENS S7系列PLC中，负载电流Zui大可到10A，容量可达80～1000VA(取决于负载性质)。

  继电器触点输出有使用寿命的限制(数十万次)，当开关频率高、负荷重或承受冲击电流时，接点寿命将显著降低。通常不宜用来直接驱动电磁阀、制动器等大电流负载。继电器输出受接触性能与响应时间(一般需要10ms左右)等方面的限制，不宜用于DC12V或3mA以下的小电流、低电压的负载或高速输出。

  继电器触点输出的连接方式常用的有两种：一是每一输出点的触点均独立输出，即输出触点间完全隔离，无公共端;二是输出触点一端独立，另一端由若干输出接点共用(见图5-38)，公共端为L 。

  继电器触点输出的连接较自由，对电压的类型、极性无特殊要求，对于使用公共端的输出，也只需"统一"即可。

  当连接感性负载时，为了延长触点使用寿命，对于直流驱动，通常应在负载两端加过电压抑制(续流)二极管;对于交流驱动，应在负载两端加RC抑制器。

  ②直流晶体管输出 直流晶体管输出的主要优点是响应时间快(一般在0.2ms以下)，使用寿命长。当PLC需要与系统其他控制装置进行电子线路连接时，采用晶体管输出可以显著提高处理速度。

  直流晶体管输出可以分NPN集电极开路输出与PNP集电极开路输出两种形式，分别如图5-39(a)、(b)所示，这两种输出形式与外部的连接和继电器接点输出(见图5-38)基本相同，但要注意公共端的连接要求。

  由图5-39可见，两种晶体管输出形式公共端的连接区别在于：NPN集电极开路输出以0V作为输出公共端;PNP集电极开路输出以24V作为输出公共端。在SIEMENS S7系列PLC中，一般采用场效应晶体管作为驱动元件，其连接方式与PNP集电极开路输出相同，其输出额定电流Zui大可达到5A。

  晶体管的驱动能力一般要小于继电器触点输出，允许负载电压一般为DC5～30V，允许的负载电流为0.2～0.5A。当晶体管输出用于驱动感性负载时，为了防止过电压冲击，应在负载两端加过电压抑制(续流)二极管，但在这种情况下应特别注意二极管的极性，防止极性错误引起的输出短路。

  ③ 双向晶闸管输出 双向晶闸管输出用于驱动交流负载，可以使交流电路实现"无触点通/断"，解决继电器触点的使用寿命问题。双向晶闸管输出的响应速度也比继电器触点输出要高得多。

  双向晶闸管输出一般采用公共端连接的形式，每4～8点为一组，晶闸管的触发电路与PLC内部电路间采用光电耦合器件隔离。双向晶闸管输出驱动能力一般要小于继电器触点输出，允许负载电压一般为AC85～242V;单点输出电流在0.2～0.5A，当多点共用公共端时，每点的输出电流应相应减小(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，Zui大允许输出为0.8A/4点)。

  注意：晶闸管的两端通常并联有RC过电压抑制器(通常为0.015μF/22Ω左右)，与继电器触点输出不同，它在PLC输出OFF时，仍然有1～2mA的开路漏电流，对于小型继电器与微电流负载，可能会产生无法关断的现象。

  双向晶闸管输出的电路原理与连接方法如图5-40所示。

现场模拟量信号经A／D转换后变成离散的数字信号，将形成的数据按时间序列存入PLC内存。再利用数字滤波程序对其进行处理，滤去噪声部分获得单纯信号， 可对输入信号用m次采样值的平均值来代替当前值，但井不是通常的每采样。次求一次平均值，而是每采样一次就与近的m－l次历史采样值相加，此方法反应速度快，具有很好的实时性，输入信号经过处理后用干信号显示或回路调节，有效地抑制了噪声干扰。

由干工业环境恶劣，干扰信号较多， I／ O信号传送距离较长，常常会使传送的信号有误。为提高系统运行的可靠性，使PLC在信号出错倩况下能及时发现错误，并能排除错误的影响继续工作，在程序编制中可采用软件容错技术。

4、正确选择接地点，完善接地系统

接地的目的通常有两个，其一为了安全，其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。

系统接地方式有：浮地方式、直接接地方式和电容接地三种方式。对PLC控制系统而言，它属高速低电平控制装置，应采用直接接地方式。由于信号电缆分布电容和输入装置滤波等的影响，装置之间的信号交换频率一般都低于1MHz，PLC控制系统接地线采用一点接地和串联一点接地方式。集中布置的PLC系统适于并联一点接地方式，各装置的柜体中心接地点以单的接地线引向接地极。如果装置间距较大，应采用串联一点接地方式。用一根大截面铜母线（或绝缘电缆）连接各装置的柜体中心接地点，将接地母线直接连接接地极。接地线采用截面大于22 mm2的铜导线，总母线使用截面大于60mm2的铜排。接地极的接地电阻小于2Ω，接地极好埋在距建筑物10 ~ 15m远处(或与控制器间不大于50m)，PLC系统接地点必须与强电设备接地点相距10m以上。

信号源接地时，屏蔽层应在信号侧接地；不接地时，应在PLC侧接地；信号线中间有接头时，屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理，一定要避免多点接地；多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏电缆连接时，各屏蔽层应相互连接好，并经绝缘处理。选择适当的接地处单点接点