关于PLC输出类型的选择及使用中的注意事项
Y0、Y1:0.3A/1点 |
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感性负载 |
220Vac,80VA |
Y0、Y1:7.2W/24Vdc |
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电灯负载 |
220Vac,100W |
Y0、Y1:0.9W/24Vdc |
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响应时间 |
ON-OFF |
最多20ms |
Y0、Y1:10us |
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OFF-ON |
最多20ms |
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Y0、Y1最高输出频率 |
/ |
每通道100kHz |
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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 |
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熔断器保护 |
无 |
表1 输出端口规格
3.晶体管过载能力小于继电器过载的能力
一般来说,存在冲击电流较大的情况时(例如灯泡、感性负载等),晶体管过载能力较小,需要降额更多。
4.晶体管响应速度快于继电器
继电器输出型原理是CPU驱动继电器线圈,令触点吸合,使外部电源通过闭合的触点驱动外部负载,其开路漏电流为零,响应时间慢(约10ms)。
晶体管输出型原理是CPU通过光耦合使晶体管通断,以控制外部直流负载,响应时间快(约0.2ms甚至更小)。晶体管输出一般用于高速输出,如伺服/步进等,用于动作频率高的输出:如温度PID控制, 主要用在步进电机控制,也有伺服控制,还有电磁阀控制(阀动作频率高)。
5.在额定工作情况下,继电器有动作次数寿命,晶体管只有老化没有使用次数限制
继电器是机械元件所以有动作寿命,晶体管是电子元件,只有老化,没有使用次数限制。继电器的每分钟开关次数也是有限制的,而晶体管则没有。
6.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。
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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 |
30万次 |
表2 继电器使用寿命
7.价格不同
晶体管输出的价格稍贵一点。
4. 继电器与晶体管输出选型原则
继电器型输出驱动电流大,响应慢,有机械寿命,适用于驱动中间继电器、接触器的线圈、指示灯等动作频率不高的场合。晶体管输出驱动电流小,频率高,寿命长,适用于控制伺服控制器、固态继电器等要求频率高、寿命长的应用场合。在高频应用场合,如果同时需要驱动大负载,可以加其他设备(如中间继电器,固态继电器等)方式驱动。
4.1驱动感性负载的影响
图2 驱动感性负载时产生的瞬间高压
继电器控制接触器等感性负载的开合瞬间,由于电感具有电流具有不可突变的特点,因此根据U=L*(dI/dt),将产生一个瞬间的尖峰电压在继电器的两个触点之间,该电压幅值超过继电器的触点耐压的降额;继电器采用的电磁式继电器,触点间的耐受电压是1000V(1min),若触点间的电压长期的工作在1000V左右的话,容易造成触点金属迁移和氧化,出现接触电阻变大、接触不良和触点粘接的现象。而且动作频率越快现象越严重。瞬间高压如下图2 所示,持续的时间在1ms以内,幅值为1KV以上。晶体管输出为感性负载时也同样存在这个问题,该瞬时高压可能导致晶体管的损坏。
因此当驱动感性负载时应在负载两端接入吸收保护电路。当驱动直流回路的感性负载(如继电器线圈)时,用户电路需并联续流二极管(需注意二极管极性);若驱动交流回路的感性负载时,用户电路需并联RC浪涌吸收电路,以保护PLC的输出触点。PLC输出触点的保护电路如图3所示。
4.2使用中应注意的事项
目前市场上经常出现继电器问题的客户现场有一个共同的特
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