PLC輸出電路繼電器-晶體管-晶閘管輸出-區(qū)別與注意事項(xiàng)

PLC的輸出電路形式一般分為：繼電器輸出，晶體管輸出和晶閘管輸出三種。弄清這三種輸出形式的區(qū)別，對(duì)于PLC的硬件設(shè)計(jì)工作非常有必要。下面以三菱PLC為例，簡(jiǎn)要介紹一下這三種輸出電路形式的區(qū)別和注意事項(xiàng)，其它公司的PLC輸出電路形式也大同小異。

1、晶體管輸出電路

晶體管輸出電路形式相比于繼電器輸出響應(yīng)快（一般在0.2ms以下），適用于要求快速響應(yīng)的場(chǎng)合；由于晶體管是無(wú)機(jī)械觸點(diǎn)，因此比繼電器輸出電路形式的壽命長(zhǎng)。

晶體管輸出型電路的外接電源只能是直接電源，這是其應(yīng)用局限的一方面。另外，晶體管輸出驅(qū)動(dòng)能力要小于繼電器輸出，允許負(fù)載電壓一般為DC5V～30V，允許負(fù)載電流為0.2A～0.5A。這兩點(diǎn)的使用晶體管輸出電路形式時(shí)要注意。

晶體管輸出電路的形式主要有兩種：NPN和PNP型集電極開(kāi)路輸出。如下圖所示：

由以上兩圖可看出這兩種晶體管輸出電路形式的區(qū)別：NPN型集電極開(kāi)路輸出形式的公共端COM只能接外接電源的負(fù)極，而PNP型的COM端只能接外接電源的正極。

和繼電器輸出形式電路一樣，在驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載時(shí)也要在負(fù)載兩端反向并聯(lián)二極管（二極管的陰極接電源的正極）防止過(guò)電壓，保護(hù)PLC的輸出電路。

2、繼電器輸出電路

這是PLC輸出電路常見(jiàn)的一種形式，其電路形式如下圖所示。該種輸出電路形式外接電源既可以是直流，也可以是交流。

圖1繼電器輸出

PLC繼電器輸出電路形式允許負(fù)載一般是AC250V/50V以下，負(fù)載電流可達(dá)2A，容量可達(dá)80～100VA（電壓×電流），因此，PLC的輸出一般不宜直接驅(qū)動(dòng)大電流負(fù)載（一般通過(guò)一個(gè)小負(fù)載來(lái)驅(qū)動(dòng)大負(fù)載，如PLC的輸出可以接一個(gè)電流比較小的中間繼電器，再由中間繼電器觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)大負(fù)載，如接觸器線圈等）。

PLC繼電器輸出電路的形式繼電器觸點(diǎn)的使用壽命也有限制（一般數(shù)十萬(wàn)次左右，根據(jù)負(fù)載而定，如連接感性負(fù)載時(shí)的壽命要小于阻性負(fù)載）。此外，繼電器輸出的響應(yīng)時(shí)間也比較慢（10ms）左右，因此，在要求快速響應(yīng)的場(chǎng)合不適合使用此種類(lèi)型的電路輸出形式（可以根據(jù)場(chǎng)合使用下面介紹的兩種輸出形式）。

當(dāng)連接感性負(fù)載時(shí)，為了延長(zhǎng)繼電器觸點(diǎn)的使用壽命，對(duì)于外接直流電源時(shí)的情況，通常應(yīng)在負(fù)載兩端加過(guò)電壓抑制二極管（如上圖中并在外接繼電器線圈上的二極管）；對(duì)于交流負(fù)載，應(yīng)在負(fù)載兩端加RC抑制器。

晶閘管輸出電路雙向晶閘管輸出電路只能驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載，響應(yīng)速度也比繼電器輸出電路形式要快，壽命要長(zhǎng)。其電路形式如下圖所示：

圖4 雙向晶閘管輸出

雙向晶閘管輸出的驅(qū)動(dòng)能力要比繼電器輸出的要小，允許負(fù)載電壓一般為AC85～242V；單點(diǎn)輸出電流為0.2A～0.5A，當(dāng)多點(diǎn)共用公共端時(shí)，每點(diǎn)的輸出電流應(yīng)減小（如單點(diǎn)驅(qū)動(dòng)能力為0.3A的雙向晶閘管輸出，在4點(diǎn)共用公共端時(shí)，最大允許輸出為0.8A/4點(diǎn)）。

注意

為了保護(hù)晶閘管，通常在PLC內(nèi)部電路晶閘管的兩端并接RC阻容吸收元件（一般為0.015uF/22Ω左右）和壓敏電阻，因此在晶閘管關(guān)斷時(shí)，PLC的輸出仍然有1～2mA的開(kāi)路漏電流，這就可能導(dǎo)致一些小型繼電器在PLC輸出OFF時(shí)無(wú)法關(guān)斷的情況。

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