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关于PLC输出类型的选择及使用中的注意事项

信息来源:gkong.biz  时间:2008-11-10  浏览次数:100

  1.引言
  PLC的输出类型有继电器和晶体管两种类型,两者的工作参数差别较大,使用前需加以区别,以免误用而导致产品损坏。本文简要介绍了继电器和晶体管输出的特点及使用中的注意事项。
  2. 继电器和晶体管输出工作原理
  继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的(如图1所示)。只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)吸合。这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。从继电器的工作原理可以看出,它是一种机电元件,通过机械动作来实现触点的通断,是有触点元件。
  图1 电磁式继电器结构图
  晶体管是一种电子元件,它是通过基极电流来控制集电极与发射极的导通。它是无触点元件。
  3. 继电器与晶体管输出的主要差别
  由于继电器与晶体管工作原理的不同,导致了两者的工作参数存在了较大的差异,下面以艾默生EC系列PLC相关数据为例进行比较说明(输出口主要规格参见表1)
  (1)驱动负载不同
  继电器型可接交流220V或直流24V负载,没有极性要求;晶体管型只能接直流24V负载,有极性要求。
  继电器的负载电流比较大可以达到2A,晶体管负载电流为0.2-0.3A。同时与负载类型有关,具体参见表1。
  项目 继电器输出端口 晶体管输出端口
  外部电源 250Vac、30Vdc以下 5~24Vdc
  电路绝缘 继电器机械绝缘 光耦绝缘
  动作指示 继电器输出触点闭合指示灯点亮 光耦被驱动时指示灯点亮
  开路时漏电流 / 小于0.1mA/30Vdc
  最小负载 2mA/5Vdc 5mA(5~24Vdc)
  最大输出电流 电阻负载 2A/1点;
  8A/4点组公共端;
  8A/8点组公共端 Y0、Y1:0.3A/1点
  其他:0.3A/1点
  0.8A/4点
  1.2A/6点
  1.6A/8点
  8点以上每增加1点允许总电流增加0.1A
  感性负载 220Vac,80VA Y0、Y1:7.2W/24Vdc
  其他:12W/24Vdc
  电灯负载 220Vac,100W Y0、Y1:0.9W/24Vdc
  其他:1.5W/24Vdc
  响应时间 ON-OFF 最多20ms Y0、Y1:10us
  其他:0.5ms
  OFF-ON 最多20ms
  Y0、Y1最高输出频率 / 每通道100kHz
  输出公共端 Y0-COM0;Y1-COM1;Y2以后至多每8个端口使用1个公共端,每个公共端之间彼此隔离
  熔断器保护 无
  表1 输出端口规格
  (2)响应时间不同
  继电器响应时间比较慢(约10ms-20ms),晶体管响应时间比较快,约0.2ms-0.5ms,Y0、Y1甚至可以达到10 us。
  (3)使用寿命不同
  继电器由于是机械元件受到动作次数的寿命限制,且与负载容量有关,详见表2,从表中可以看出,随着负载容量的增加,触点寿命几乎按级数减少。晶体管是电子原件只有老化,没有使用寿命限制。
  负荷容量 动作频率条件 触点寿命
  220VAC,15VA 1秒ON/1秒OFF 320万次
  220VAC,30VA 1秒ON/1秒OFF 120万次
  220VAC,60VA 1秒ON/1秒OFF

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