PLC如何正確地連接輸入和輸出電路

2020-11-24 電子發燒友

PLC如何正確地連接輸入和輸出電路

胡薇 發表於 2018-06-26 15:50:48

PLC常見的輸入元件有按鈕、行程開關、接近開關、轉換開關、撥碼器、各種傳感器等，輸出設備有繼電器、接觸器、電磁閥等。正確地連接輸入和輸出電路，是保證PLC安全可靠工作的前提。

1、與主令電器元件連接

如下圖所示是與按鈕、行程開關、轉換開關等主令電器類輸入設備的接線示意圖。圖中的PLC為直流匯點式輸入，即所有輸入點共用一個公共端COM，同時COM端內帶有DC24V電源。若是分組式輸入，也可參照下圖的方法進行分組連接。

2、與旋轉編碼器連接

旋轉編碼器是一種光電式旋轉測量裝置，它將被測的角位移直接轉換成數位訊號（高速脈衝信號）。因些可將旋轉編碼器的輸出脈衝信號直接輸入給PLC，利用PLC的高速計數器對其脈衝信號進行計數，以獲得測量結果。不同型號的旋轉編碼器，其輸出脈衝的相數也不同，有的旋轉編碼器輸出A、B、Z三相脈衝，有的只有A、B相兩相，最簡單的只有A相。

如上圖所示是輸出兩相脈衝的旋轉編碼器與FX系列PLC的連接示意圖。編碼器有4條引線，其中2條是脈衝輸出線，1條是COM端線，1條是電源線。編碼器的電源可以是外接電源，也可直接使用PLC的DC24V電源。電源「-」端要與編碼器的COM端連接，「+ 」與編碼器的電源端連接。編碼器的COM端與PLC輸入COM端連接，A、B兩相脈衝輸出線直接與PLC的輸入端連接，連接時要注意PLC輸入的響應時間。有的旋轉編碼器還有一條屏蔽線，使用時要將屏蔽線接地。

3、與傳感器連接

傳感器的種類很多，其輸出方式也各不相同。當採用接近開關、光電開關等兩線式傳感器時，由於傳感器的漏電流較大，可能出現錯誤的輸入信號而導致PLC的誤動作，此時可在PLC輸入端並聯旁路電阻Ｒ，如下圖所示。當漏電流不足lmA時可以不考慮其影響。

式中：I為傳感器的漏電流（mA），UOFF為PLC輸入電壓低電平的上限值（V），RC為PLC的輸入阻抗（KΩ），RC的值根據輸入點不同有差異。

4、與多位撥碼開關連接

如果PLC控制系統中的某些數據需要經常修改，可使用多位撥碼開關與PLC連接，在PLC外部進行數據設定。如下圖所示為一位撥碼開關的示意圖，一位撥碼開關能輸入一位十進位數的0～9，或一位十六進位數的0～F。

如下圖所示4位撥碼開關組裝在一起，把各位撥碼開關的COM端連在一起，接在PLC輸入側的COM端子上。每位撥碼開關的4條數據線按一定順序接在PLC的4個輸入點上。由圖可見，使用撥碼開關要佔用許多PLC 輸入點，所以不是十分必要的場合，一般不要採用這種方法。

PLC與輸出元件的連接

PLC開關量輸出的有：

繼電器輸出：輸出交直流都可以，電壓範圍寬，電流大，動作頻率低，一般1Hz左右。

電晶體輸出：只能輸出直流，一般是30V以下，電流小，動作頻率高，最高可達200KHz或更高。

晶閘管輸出：只能輸出交流，一般是60-450V，電流大，動作頻率高，價格貴。

模擬量輸出的有：

電壓輸出，一般是-10V到+10V電壓輸出。

電流輸出，一般是0-20mA、4-20mA電流輸出。

PLC與輸出設備連接時，不同組（不同公共端）的輸出點，其對應輸出設備（負載）的電壓類型、等級可以不同，但同組（相同公共端）的輸出點，其電壓類型和等級應該相同。要根據輸出設備電壓的類型和等級來決定是否分組連接。如下圖所示以FX2N為例說明PLC與輸出設備的連接方法。圖中接法是輸出設備具有相同電源的情況，所以各組的公共端連在一起，否則要分組連接。圖中只畫出Y0-Y7輸出點與輸出設備的連接，其它輸出點的連接方法相似。

1、與感性負載元件連接

PLC的輸出端經常連接的是感性輸出設備（感性負載），為了抑制感性電路斷開時產生的電壓使PLC內部輸出元件造成損壞。因此當PLC與感性輸出設備連接時，如果是直流感性負載，應在其兩端並聯續流二極體；如果是交流感性負載，應在其兩端並聯阻容吸收電路。如下圖所示。

圖中，續流二極體可選用額定電流為1A、額定電壓大於電源電壓的3倍；電阻值可取50~120Ω，電容值可取0.1~0.47μF，電容的額定電壓應大於電源的峰值電壓。接線時要注意續流二極體的極性。

2、與七段LED顯示器連接

PLC可直接用開關量輸出與七段LED顯示器的連接，但如果PLC控制的是多位LED七段顯示器，所需的輸出點是很多的。

如上圖所示電路中，採用具有鎖存、解碼、驅動功能的晶片CD4513驅動共陰極LED七段顯示器，兩隻CD4513的數據輸入端A～D共用PLC的4個輸出瑞，其中A為最低位，D為最高位。LE是鎖存使能輸入端，在LE信號的上升沿將數據輸入端輸入的BCD數鎖存在片內的寄存器中，並將該數解碼後顯示出來。如果輸入的不是十進位數，顯示器熄滅。

LE為高電平時，顯示的數不受數據輸入信號的影響。顯然，N個顯示器佔用的輸出點數為P=4＋N。如果PLC使用繼電器輸出模塊，應在與CD4513相連的PLC各輸出端接一下拉電阻，以避免在輸出繼電器的觸點斷開時CD4513的輸入端懸空。PLC輸出繼電器的狀態變化時，其觸點可能抖動，因此應先送數據輸出信號，待該信號穩定後，再用LE信號的上升沿將數據鎖存進CD4513。

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