1、關于PLC輸出類型的選擇及使用中的注意事項     1引言 PLC的輸出類型有繼電器和晶體管兩種類型，兩者的工作參數差別較大，使用前需加以區別，以免誤用而導致產品損壞。本文簡要介紹了繼電器和晶體管輸出的特點及使用中的注意事項。 2 繼電器和晶體管輸出工作原理 繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統（又稱輸入回路）和被控制系統（又稱輸出回路），通常應用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關”。電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的（如圖1所示）。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產生

2、電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）吸合。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。從繼電器的工作原理可以看出，它是一種機電元件，通過機械動作來實現觸點的通斷，是有觸點元件。    圖1 電磁式繼電器結構圖    晶體管是一種電子元件，它是通過基極電流來控制集電極與發射極的導通。它是無觸點元件。 3 繼電器與晶體管輸出的主要差別  

3、0;    由于繼電器與晶體管工作原理的不同，導致了兩者的工作參數存在了較大的差異，下面以艾默生EC系列PLC相關數據為例進行比較說明（輸出口主要規格參見表1）       （1）驅動負載不同       繼電器型可接交流220V或直流24V負載，沒有極性要求；晶體管型只能接直流24V負載，有極性要求。       繼電器的負載電流比較大可以達到2A，晶體管負載電流為0.2-0.3A。同時與負載類型有關，具體參見表1

4、。                 項目            繼電器輸出端口            晶體管輸出端口      &

5、#160;                     外部電源            250Vac、30Vdc以下            524Vdc&

6、#160;                   電路絕緣            繼電器機械絕緣            光耦絕緣   

7、0;                動作指示            繼電器輸出觸點閉合指示燈點亮            光耦被驅動時指示燈點亮     

8、;               開路時漏電流            /            小于0.1mA/30Vdc       

9、60;            最小負載            2mA/5Vdc            5mA（524Vdc）         

10、0;          最大輸出電流            電阻負載            2A/1點；    8A/4點組公共端；    8A/8點組公共端  

11、;          Y0、Y1：0.3A/1點    其他：0.3A/1點    0.8A/4點    1.2A/6點    1.6A/8點    8點以上每增加1點允許總電流增加0.1A         &

12、#160;          感性負載            220Vac，80VA            Y0、Y1：7.2W/24Vdc    其他：12W/24Vdc    

13、                電燈負載            220Vac，100W            Y0、Y1：0.9W/24Vdc    其他：1.

14、5W/24Vdc                    響應時間            ON-OFF            最多20ms  

15、          Y0、Y1：10us    其他：0.5ms                    OFF-ON            

16、最多20ms                    Y0、Y1最高輸出頻率            /            每通道100kHz 

17、60;                  輸出公共端            Y0COM0；Y1COM1；Y2以后至多每8個端口使用1個公共端，每個公共端之間彼此隔離           &#

18、160;        熔斷器保護            無                            &#

19、160;                 表1 輸出端口規格 （2）響應時間不同        繼電器響應時間比較慢（約10ms-20ms），晶體管響應時間比較快，約0.2ms-0.5ms，Y0、Y1甚至可以達到10 us。 （3）使用壽命不同          繼電器由于是機械元件受到動作次數的壽

20、命限制，且與負載容量有關，詳見表2，從表中可以看出，隨著負載容量的增加，觸點壽命幾乎按級數減少。晶體管是電子原件只有老化，沒有使用壽命限制。                負荷容量            動作頻率條件        

21、0;   觸點壽命                    220VAC，15VA            1秒ON/1秒OFF          

22、60; 320萬次                    220VAC，30VA            1秒ON/1秒OFF            1

23、20萬次                    220VAC，60VA            1秒ON/1秒OFF            30萬次 &

24、#160;           表2  繼電器使用壽命 4繼電器與晶體管輸出選型原則 繼電器型輸出驅動電流大，響應慢，有機械壽命，適用于驅動中間繼電器、接觸器的線圈、指示燈等動作頻率不高的場合。晶體管輸出驅動電流小，頻率高，壽命長，適用于控制伺服控制器、固態繼電器等要求頻率高、壽命長的應用場合。在高頻應用場合，如果同時需要驅動大負載，可以加其他設備（如中間繼電器，固態繼電器等）方式驅動。 5 驅動感性負載的影響  圖2  驅動感性負載時產生的瞬間高壓  

25、    繼電器控制接觸器等感性負載的開合瞬間，由于電感具有電流具有不可突變的特點，因此根據U=L*(dI/dt)，將產生一個瞬間的尖峰電壓在繼電器的兩個觸點之間，該電壓幅值超過繼電器的觸點耐壓的降額；繼電器采用的電磁式繼電器，觸點間的耐受電壓是1000V（1min），若觸點間的電壓長期的工作在1000V左右的話，容易造成觸點金屬遷移和氧化，出現接觸電阻變大、接觸不良和觸點粘接的現象。而且動作頻率越快現象越嚴重。瞬間高壓如下圖2所示，持續的時間在1ms以內，幅值為1KV以上。晶體管輸出為感性負載時也同樣存在這個問題，該瞬時高壓可能導致晶體管的損壞。  &#

26、160;  因此當驅動感性負載時應在負載兩端接入吸收保護電路。當驅動直流回路的感性負載（如繼電器線圈）時，用戶電路需并聯續流二極管（需注意二極管極性）；若驅動交流回路的感性負載時，用戶電路需并聯RC浪涌吸收電路，以保護PLC的輸出觸點。PLC輸出觸點的保護電路如圖3所示。