关于PLC输出类型的选择及使用中的注意事项
1. 引言
科技发展到当今,对PLC的应用已经非常多了。今天我们来介绍PLC的输出类型继电器和晶体管。它们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
(1)继电器输出
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,带负载电流可达2A/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。其寿命随带负载电流的增加而减少,一般在几十万次至Jl百万次之间,有的公司产品可达1000万次以上,响应时间为10ms。
(2)晶体管输出
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0.5A/点,但每4点不得大于0.8A。
当你的系统输出频率为每分钟6次以下时,应首选继电器输出,因其电路设计简单,抗干扰和带负载能力强。当频率为10次/min以下时,既可采用继电器输出方式;也可采用PLC输出驱动达林顿三极管(5-10A),再驱动负载,可大大减小。
继电器
优点:交流及直流负载都可以驱动;负载额定电流大;
缺点:动作频率不能太高,同时继电器是有寿命的,一般100万次;
晶体管
优点:动作频率可以达到几百KHZ,无触点,因此不存在机械寿命的说法;
缺点:只能接直流负载(一般DC30V以下),电流比较小;
双向可控硅(晶闸管输出):只能接交流的负载,动作频率比较高,寿命长,但负载的额定电流也比较小
晶体管主要用于定位控制,要用晶体的输出来发出脉冲。而继电器是不能用发出脉冲的,也就不能定位控制了。如果用继电器去控制定位伺服或是步进的话就还要加定位模块,经济上不划算。而用一个晶体管输出的就可以控制伺服等。就这么回事。 依据生产工艺要求,各种指示灯、变频器/数字直流调速器的启动停止应采用晶体管输出,它适应于高频动作,并且响应时间短;如果PLC 系统输出频率为每分钟6 次以下,应首选继电器输出,采用这种方法,输出电路的设计简单,抗干扰和带负载能力强。
1.负载电压、电流类型不同
负载类型:晶体管只能带直流负载,而继电器带交、直流负载均可。
电流:晶体管电流0.2A-0.3A,继电器2A。
电压:晶体管可接直流24V(一般最大在直流30V左右,继电器可以接直流24V或交流220V。
2.负载能力不同
晶体管带负载的能力小于继电器带负载的能力,用晶体管时,有时候要加其他东西来带动大负载(如继电器,固态继电器等)。
|
继电器输出端口 |
晶体管输出端口 |
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外部电源 |
250Vac、30Vdc以下 |
5~24Vdc |
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电路绝缘 |
继电器机械绝缘 |
光耦绝缘 |
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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 |
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开路时漏电流 |
/ |
小于0.1mA/30Vdc |
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最小负载 |
2mA/5Vdc |
5mA(5~24Vdc) |
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最大输出电流 |
电阻负载 |
2A |
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