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PLC输出点可靠性设计

时间:2022-11-14 13:58:10来源:电子技术控

导语:​本文基于西门子SMART系列PLC,阐述PLC输出口与外设负载的合理搭配。

  在项目实践中,PLC输出口因使用不合理而损坏的比较多。PLC往往是设备控制的核心,包括硬件和软件,且价格高,一旦内部损坏,维修更换周期长。即使家里有矿,不差钱,换新的,你有可能没有控制程序;就是有程序,也不一定会进行系统配置和下载,总之对客户来说很麻烦,很生气。

  一. 先说明以MOSFET为控制元件的晶体管输出点,每点输出电流仅0.5A~0.7A,且没有完善的过载、过压保护,仅能直接驱动电阻性直流小负载,例如,作为变频器金沙彩票手机版app、伺服单元的输入控制信号,驱动状态指示灯等。如需驱动电感性负载和大功率负载,请务必使用固态继电器或直流中间继电器进行隔离,再根据功率大小决定是否使用接触器。

  1.当晶体管输出点用于位置控制,输出高速脉冲时,因多数伺服单元或步进驱动器主要用于配接机床CNC系统,其位置指令输入口是按5V系统设计的差分驱动,而PLC的晶体管输出H电平接近24VDC,此时需要配置合适的限流电阻,才可互连,否则将损坏伺服输入口或PLC输出口,如图一所示,2.7K电阻就是限流电阻。

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  2.交流或直流固态继电器均内置有完善的过电压保护电路,以吸收浪涌电压、反电动势,且可以实现DC到AC隔离转换。当控制频繁动作的液压电磁阀、电磁铁、气动阀、单相电机金沙彩票手机版app等小功率负载时,一般均用固态继电器对PLC进行保护隔离、功率转换及直流电到交流电转换。如图二、图三所示。

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  3.对于大功率交流负载,可以通过直流继电器控制交流接触器加以实现,要注意的是继电器需选用带续流二极管的型号,最好还含有动作指示灯;交流接触器选用带阻容保护模块的型号,以提高系统可靠性和抗干扰性能,如图四所示。

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  也可以用交流固态继电器控制交流接触器线圈的方式加以实现,此时可选用不带阻容模块的接触器,因为交流固态继电器内部含有类似电路,如图五所示。

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  PLC继电器型输出点,为其内部微型继电器输出的NO干接点,既可控制交流负载,也可用于控制直流负载,但驱动能力很差,每点输出电流仅0.5A~2A 。在工业现场,触点直流电源用DC24V,交流电源用AC220V。需要注意的是触点交流电源不能用AC380V,因为380V电压对于微型继电器而言,是很不安全的。1.对于阻性直流小负载及伺服单元的控制信号,可用PLC输出触点直接控制,但需要在紧靠电源处加装穿线管式熔断器,以防导线破皮短路及元件短路时,不致损坏PLC输出点,如图一、图二所示,FU1、FU2即为穿线管式熔断器。

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  2.对于交流小负载,一般不能用PLC触点直接驱动。因为工业现场交流小负载供电电压为AC220V或AC380V,负载本身电流并不大,但发生短路时电流很大,如用PLC输出点直接控制,触点会瞬间熔化粘结在一起或整个微型继电器烧焦。为了保护PLC输出点,均采用直流继电器进行隔离,再用继电器NO触头去控制交流小负载,即使直流继电器烧坏,更换也方便,损失小速度快,如图三所示。为了提高整个系统可靠性,交流电源侧要加装单相断路器,以提供短路和过载保护,如图三中的QF1所示。

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  3.对于大功率负载,一般用交流接触器进行控制,此时可用PLC输出触点直接控制接触器线圏。需要注意的是,接触器应选用带阻容吸收模块的型号,AC220控制电源侧要加装熔断器,如图四所示的FU1 。为了提高整个系统可靠性,接触器线圈总回路中应串接热保护器NC触头;串接缺相保护器的NC触头及急停按钮的NC触头。以使主电路发生故障时,能及时断电停机。如图四所示的FR1、OP1及SB1 。

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