PLC的輸出模塊電路簡介

• 2018-09-08

輸出模塊的功率放大元件有驅(qū)動直流負(fù)載的大功率晶體管和場效應(yīng)管、驅(qū)動交流負(fù)載的雙向晶閘管，以及既可以驅(qū)動交流負(fù)載又可以驅(qū)動直流負(fù)載的小型繼電器。輸出電流的典型值為0.3～2A，負(fù)載電源由外部現(xiàn)場提供。

圖2-5是繼電器輸出電路。內(nèi)部電路使繼電器的線圈通電，它的常開觸點閉合，使外部負(fù)載得電工作。繼電器同時起隔離和功率放大作用，每一路只給用戶提供一對常開觸點。與觸點并聯(lián)的RC電路和壓敏電阻用來消除觸點斷開時產(chǎn)生的屯弧，以減輕它對CPU的干擾。

圖2.6是晶體管集電極輸出電路。。輸出信號送給內(nèi)部電路中的輸出鎖存器，再經(jīng)光耦合器送給輸出晶體管，后者的飽和導(dǎo)通狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)相當(dāng)于觸點的接通和斷開。圖中的穩(wěn)壓管用來抑制關(guān)斷過電壓和外部的浪涌電壓，以保護(hù)晶體管，晶體管輸出電路的延遲時間<1ms。場效應(yīng)管輸出電路的結(jié)構(gòu)與晶體管輸出電路基本上相同。

除了上述幾種輸出電路外，還有雙向晶閘管輸出電路，它用光電晶閘管實現(xiàn)隔離。雙向晶閘管由關(guān)斷變?yōu)閷?dǎo)通的延遲時間小于1ms，由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷的延遲時間小于10ms。晶閘管在負(fù)載電流過小時不能導(dǎo)通，遇到這種情況時可以在負(fù)載兩端并聯(lián)電阻。

除了輸入模塊和輸出模塊，還有一種既有輸入電路又有輸出電路的模塊，輸入、輸出的點數(shù)一般相同，這種模塊使用戶確定PLC的硬件配置更為方便。

輸出電流的額定值與負(fù)載的性質(zhì)有關(guān)，例如FX的繼電器輸出模塊可以驅(qū)動2A/220V AC的電阻性負(fù)載，但是只能驅(qū)動80VA／220V AC的電感性負(fù)載和100W的白熾燈。額定輸出電流還與溫度有關(guān)，溫度升高時額定輸出電流減小，有的PLC提供了有關(guān)的曲線。

由于散熱的原因，有的輸出模塊需要考慮屬于同一公共點(COM)的幾個輸出點的總電流，例如FX的晶體管輸出模塊的額定輸出電流是0.5A/點，0.8A/COM。

繼電器輸出模塊的使用電壓范圍廣，導(dǎo)通壓降小，承受瞬時過電壓和過電流的能力較強(qiáng)，但是動作速度較慢，壽命(動作次數(shù))有一定的限制。如果負(fù)載的通斷變化不是很頻繁，建議優(yōu)先選用繼電器型的。

晶體管型與雙向晶閘管型模塊分別用于直流負(fù)載和交流負(fù)載，它們的可靠性高，反應(yīng)速度快，壽命長，但是過載能力稍差。