PLC如何正確地連接輸入和輸出電路

PLC常見(jiàn)的輸入元件有按鈕、行程開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、撥碼器、各種傳感器等，輸出設(shè)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(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等主令電器類(lèi)輸入設(shè)備的接線示意圖。圖中的PLC為直流匯點(diǎn)式輸入，即所有輸入點(diǎn)共用一個(gè)公共端COM，同時(shí)COM端內(nèi)帶有DC24V電源。若是分組式輸入，也可參照下圖的方法進(jìn)行分組連接。

2、與旋轉(zhuǎn)編碼器連接

旋轉(zhuǎn)編碼器是一種光電式旋轉(zhuǎn)測(cè)量裝置，它將被測(cè)的角位移直接轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)（高速脈沖信號(hào)）。因些可將旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出脈沖信號(hào)直接輸入給PLC，利用PLC的高速計(jì)數(shù)器對(duì)其脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，以獲得測(cè)量結(jié)果。不同型號(hào)的旋轉(zhuǎn)編碼器，其輸出脈沖的相數(shù)也不同，有的旋轉(zhuǎn)編碼器輸出A、B、Z三相脈沖，有的只有A、B相兩相，最簡(jiǎn)單的只有A相。

如上圖所示是輸出兩相脈沖的旋轉(zhuǎn)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條是脈沖輸出線，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兩相脈沖輸出線直接與PLC的輸入端連接，連接時(shí)要注意PLC輸入的響應(yīng)時(shí)間。有的旋轉(zhuǎn)編碼器還有一條屏蔽線，使用時(shí)要將屏蔽線接地。

3、與傳感器連接

傳感器的種類(lèi)很多，其輸出方式也各不相同。當(dāng)采用接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)等兩線式傳感器時(shí)，由于傳感器的漏電流較大，可能出現(xiàn)錯(cuò)誤的輸入信號(hào)而導(dǎo)致PLC的誤動(dòng)作，此時(shí)可在PLC輸入端并聯(lián)旁路電阻Ｒ，如下圖所示。當(dāng)漏電流不足lmA時(shí)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(jù)輸入點(diǎn)不同有差異。

4、與多位撥碼開(kāi)關(guān)連接

如果PLC控制系統(tǒng)中的某些數(shù)據(jù)需要經(jīng)常修改，可使用多位撥碼開(kāi)關(guān)與PLC連接，在PLC外部進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)定。如下圖所示為一位撥碼開(kāi)關(guān)的示意圖，一位撥碼開(kāi)關(guān)能輸入一位十進(jìn)制數(shù)的0～9，或一位十六進(jìn)制數(shù)的0～F。

如下圖所示4位撥碼開(kāi)關(guān)組裝在一起，把各位撥碼開(kāi)關(guān)的COM端連在一起，接在PLC輸入側(cè)的COM端子上。每位撥碼開(kāi)關(guān)的4條數(shù)據(jù)線按一定順序接在PLC的4個(gè)輸入點(diǎn)上。由圖可見(jiàn)，使用撥碼開(kāi)關(guān)要占用許多PLC 輸入點(diǎn)，所以不是十分必要的場(chǎng)合，一般不要采用這種方法。

PLC與輸出元件的連接

PLC開(kāi)關(guān)量輸出的有：

繼電器輸出：輸出交直流都可以，電壓范圍寬，電流大，動(dòng)作頻率低，一般1Hz左右。

晶體管輸出：只能輸出直流，一般是30V以下，電流小，動(dòng)作頻率高，最高可達(dá)200KHz或更高。

晶閘管輸出：只能輸出交流，一般是60-450V，電流大，動(dòng)作頻率高，價(jià)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(shè)備連接時(shí)，不同組（不同公共端）的輸出點(diǎn)，其對(duì)應(yīng)輸出設(shè)備（負(fù)載）的電壓類(lèi)型、等級(jí)可以不同，但同組（相同公共端）的輸出點(diǎn)，其電壓類(lèi)型和等級(jí)應(yīng)該相同。要根據(jù)輸出設(shè)備電壓的類(lèi)型和等級(jí)來(lái)決定是否分組連接。如下圖所示以FX2N為例說(shuō)明PLC與輸出設(shè)備的連接方法。圖中接法是輸出設(shè)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(huà)出Y0-Y7輸出點(diǎn)與輸出設(shè)備的連接，其它輸出點(diǎn)的連接方法相似。

1、與感性負(fù)載元件連接

PLC的輸出端經(jīng)常連接的是感性輸出設(shè)備（感性負(fù)載），為了抑制感性電路斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的電壓使PLC內(nèi)部輸出元件造成損壞。因此當(dāng)PLC與感性輸出設(shè)備連接時(shí)，如果是直流感性負(fù)載，應(yīng)在其兩端并聯(lián)續(xù)流二極管；如果是交流感性負(fù)載，應(yīng)在其兩端并聯(lián)阻容吸收電路。如下圖所示。

圖中，續(xù)流二極管可選用額定電流為1A、額定電壓大于電源電壓的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(yīng)大于電源的峰值電壓。接線時(shí)要注意續(xù)流二極管的極性。

2、與七段LED顯示器連接

PLC可直接用開(kāi)關(guān)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(diǎn)是很多的。

如上圖所示電路中，采用具有鎖存、譯碼、驅(qū)動(dòng)功能的芯片CD4513驅(qū)動(dòng)共陰極LED七段顯示器，兩只CD4513的數(shù)據(jù)輸入端A～D共用PLC的4個(gè)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(hào)的上升沿將數(shù)據(jù)輸入端輸入的BCD數(shù)鎖存在片內(nèi)的寄存器中，并將該數(shù)譯碼后顯示出來(lái)。如果輸入的不是十進(jìn)制數(shù)，顯示器熄滅。

LE為高電平時(shí)，顯示的數(shù)不受數(shù)據(jù)輸入信號(hào)的影響。顯然，N個(gè)顯示器占用的輸出點(diǎn)數(shù)為P=4＋N。如果PLC使用繼電器輸出模塊，應(yīng)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(diǎn)斷開(kāi)時(shí)CD4513的輸入端懸空。PLC輸出繼電器的狀態(tài)變化時(shí)，其觸點(diǎn)可能抖動(dòng)，因此應(yīng)先送數(shù)據(jù)輸出信號(hào)，待該信號(hào)穩(wěn)定后，再用LE信號(hào)的上升沿將數(shù)據(jù)鎖存進(jìn)CD4513。