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PLC的輸出模塊電路簡介
輸出模塊的功率放大元件有驅(qū)動直流負載的大功率晶體管和場效應(yīng)管、驅(qū)動交流負載的雙向晶閘管,以及既可以驅(qū)動交流負載又可以驅(qū)動直流負載的小型繼電器。輸出電流的典型值為0.3~2A,負載電源由外部現(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)和截止狀態(tài)相當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。晶閘管在負載電流過小時不能導(dǎo)通,遇到這種情況時可以在負載兩端并聯(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的硬件配置為方便。
輸出電流的額定值與負載的性質(zhì)有關(guān),例如FX的繼電器輸出模塊可以驅(qū)動2A/220V AC的電阻性負載,但是只能驅(qū)動80VA/220V AC的電感性負載和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,但是動作速度較慢,壽命(動作次數(shù))有一定的限制。如果負載的通斷變化不是很頻繁,建議**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載和交流負載,它們的可靠性高,反應(yīng)速度快,壽命長,但是過載能力稍差。
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