PLC的输出点介绍 在使用PLC时,输入输出点可以说是最核心的应用了,前面已经简单介绍了输入点的一些知识,其实相对于输入点,输出点的应用更加考验我们对PLC的理解程度:因为不同的输出点类型驱动负载的能力不同,驱动的方式也是多种多样,在同样达到控制目标的情况下,如何更加经济快捷,减少后期维护也是我们要考虑的问题。为此我们要充分了解各种输出类型之间的区别和优劣势。 PLC输出点分类 输出大致分四种:
其中前三种为数字量输出,模拟量细分的话也有很多种,这里暂不做说明。 数字量输出的区别 1、继电器输出 优点: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,适用场合较多,一般不直接驱动大电流负载,而是通过驱动电流比较小的中间继电器,然后通过该继电器间接驱动大电流负载。在选型中要根据负载电流的大小确定是否使用中间继电器(当然可以不考虑,一律使用中间继电器,这样成本就相应提高) 缺点: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,一般在几十万次至几百万次之间,有的公司产品可达1000万次以上,响应时间为10ms。继电器开关属于机械动作,所以有寿命限制,速度慢这些缺点,这就意味着在要求高速响应的场合不适合此类型的输出方式,比如在驱动伺服系统时每秒要10000个脉冲(开关开合一次为一个脉冲),继电器输出就无能为力了。 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。 2、晶体管输出 优点:适应于高频动作,响应时间短,一般为0.2ms左右,晶体管无机械触点,因此比继电器的寿命要长很多。多用在高速输出发脉冲的场合(如伺服、步进、温度PID控制等需要输出动作频率高的控制,或者动作频率高的电磁阀控制),也可以加中间继电器驱动普通负载(还是要查看电流情况)。 缺点:它只能带DC5—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(具体数值要查找对于品牌PLC硬件手册)。 3、可控硅输出 晶闸管,俗称可控硅,主要是应用于电力电子的整流领域,晶体管主要是指的晶体三极管,基本作用是实现晶体管逻辑电路以及对信号进行放大,这都是弱电领域的。这里名称可能会让初学者产生歧义,不过晶闸管输出的应用相对来说要少一些,这里只要记住这个输出形式和它的负载能力就可以了:一般带负载能力为0.2A/点,只能带交流负载,可适应高频动作,响应时间为1ms。 以上介绍中提供的的数据都是一般情况,具体使用时如有需要一定要查阅相关品牌PLC硬件手册,切不可道听途说。 数字量输出的应用 普通数字量输出点的应用 1、继电器输出的使用 左侧接的交流负载,右侧接的直流负载。晶闸管输出的使用和左侧基本一直。继电器输出的使用接线一般变化不大,也比较常规,在适用中多加注意,很快就能入手。 2、晶体管输出的使用 前面说了,晶体管输出一般是由三极管组成,那就意味着输出要分NPN(漏型)和PNP(源型)两种方式(一下说明是按日系品牌的区分方法)。 NPN(漏型)输出:公共端为负,负载电流流到输出(Y)端子,这样的输出称为漏型输出(NPN是输出低电平的),三菱PLC NPN接线图如下: PNP(源型)输出:负载电流从输出(Y)端子流出,这样的输出称为源型输出(PNP是输出高电平的),三菱PLC PNP接线图如下: 在用晶体管输出驱动普通负载时只要注意电流方向,而应用中比较麻烦的比如用晶体管的高速输出与各类品牌伺服驱动器的连接,发脉冲的输出方式与伺服接受脉冲的接线规则要对应,这个以后再讲。 特殊的数字量输出点 就像前文讲的高速输入点的存在一样,在数字量输出中也有一个特殊的存在:高速输出。一般在控制步进伺服的场合应用较多。 比如:用PLC发脉冲的方式控制一台编码器精度为1000的伺服,最高转速为3000转/分钟(先不考虑电子齿轮比的概念),如果控制伺服电机达到最高转速,PLC发脉冲的速度应该达到3000*1000/60=50000/秒。我们随意找张PLC硬件手册的说明图如下 可以看到高速输出有100KHZ等参数,上述的例子要求高速输出最高达到50KHZ,看来用100KHZ的高速输出口没有问题,但是如果编码器精度扩大10被呢?好像100KHZ的输出就不能满足要求了(实际在不更换PLC的高速输出口基础上有方法解决),所以这就要求我们在针对高速输出点应用选型的时候要考虑更多的情况。 以上是对PLC数字量输出的一些介绍,建议初学者不用对高速输出的应用过多的担忧,先学会使用继电器输出控制常规负载,在形象的理解原理的基础上熟悉相关PLC指令,掌握了一定的技能工具之后再针对一些高级应用徐徐渐进地学习。 |
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