PLC的輸出點介紹

在使用PLC時，輸入輸出點可以說是最核心的應(yīng)用了，前面已經(jīng)簡單介紹了輸入點的一些知識，其實相對于輸入點，輸出點的應(yīng)用更加考驗我們對PLC的理解程度：因為不同的輸出點類型驅(qū)動負(fù)載的能力不同，驅(qū)動的方式也是多種多樣，在同樣達(dá)到控制目標(biāo)的情況下，如何更加經(jīng)濟(jì)快捷，減少后期維護(hù)也是我們要考慮的問題。為此我們要充分了解各種輸出類型之間的區(qū)別和優(yōu)劣勢。

PLC輸出點分類

輸出大致分四種：

• 繼電器輸出：提供交直流輸出，輸出開關(guān)頻率比晶體管低，可以帶交流負(fù)載或直流負(fù)載

• 晶體管輸出：提供直流輸出，輸出速度快，帶直流負(fù)載（細(xì)分也有NPN和PNP輸出的區(qū)別）

• 可控硅輸出：（也叫晶閘管輸出）提供交流輸出，只能帶交流負(fù)載，響應(yīng)速度在前兩者之間。

• 模擬量輸出：提供4-20MA，0-10V等模擬量輸出

其中前三種為數(shù)字量輸出，模擬量細(xì)分的話也有很多種，這里暫不做說明。

數(shù)字量輸出的區(qū)別

1、繼電器輸出

優(yōu)點：不同公共點之間可帶不同的交、直流負(fù)載，且電壓也可不同，帶負(fù)載電流可達(dá)2A/點，適用場合較多，一般不直接驅(qū)動大電流負(fù)載，而是通過驅(qū)動電流比較小的中間繼電器，然后通過該繼電器間接驅(qū)動大電流負(fù)載。在選型中要根據(jù)負(fù)載電流的大小確定是否使用中間繼電器（當(dāng)然可以不考慮，一律使用中間繼電器，這樣成本就相應(yīng)提高）

缺點：輸出方式不適用于高頻動作的負(fù)載，這是由繼電器的壽命決定的。其壽命隨帶負(fù)載電流的增加而減少，一般在幾十萬次至幾百萬次之間，有的公司產(chǎn)品可達(dá)1000萬次以上，響應(yīng)時間為10ms。繼電器開關(guān)屬于機(jī)械動作，所以有壽命限制，速度慢這些缺點，這就意味著在要求高速響應(yīng)的場合不適合此類型的輸出方式，比如在驅(qū)動伺服系統(tǒng)時每秒要10000個脈沖（開關(guān)開合一次為一個脈沖），繼電器輸出就無能為力了。

當(dāng)你的系統(tǒng)輸出頻率為每分鐘6次以下時，應(yīng)首選繼電器輸出，因其電路設(shè)計簡單，抗干擾和帶負(fù)載能力強(qiáng)。

2、晶體管輸出

優(yōu)點：適應(yīng)于高頻動作，響應(yīng)時間短，一般為0.2ms左右，晶體管無機(jī)械觸點，因此比繼電器的壽命要長很多。多用在高速輸出發(fā)脈沖的場合（如伺服、步進(jìn)、溫度PID控制等需要輸出動作頻率高的控制，或者動作頻率高的電磁閥控制），也可以加中間繼電器驅(qū)動普通負(fù)載（還是要查看電流情況）。

缺點：它只能帶DC5—30v的負(fù)載，最大輸出負(fù)載電流為0.5A/點，但每4點不得大于0.8A（具體數(shù)值要查找對于品牌PLC硬件手冊）。

3、可控硅輸出

晶閘管，俗稱可控硅，主要是應(yīng)用于電力電子的整流領(lǐng)域，晶體管主要是指的晶體三極管，基本作用是實現(xiàn)晶體管邏輯電路以及對信號進(jìn)行放大，這都是弱電領(lǐng)域的。這里名稱可能會讓初學(xué)者產(chǎn)生歧義，不過晶閘管輸出的應(yīng)用相對來說要少一些，這里只要記住這個輸出形式和它的負(fù)載能力就可以了：一般帶負(fù)載能力為0.2A/點，只能帶交流負(fù)載，可適應(yīng)高頻動作，響應(yīng)時間為1ms。

以上介紹中提供的的數(shù)據(jù)都是一般情況，具體使用時如有需要一定要查閱相關(guān)品牌PLC硬件手冊，切不可道聽途說。

數(shù)字量輸出的應(yīng)用

普通數(shù)字量輸出點的應(yīng)用

1、繼電器輸出的使用

左側(cè)接的交流負(fù)載，右側(cè)接的直流負(fù)載。晶閘管輸出的使用和左側(cè)基本一直。繼電器輸出的使用接線一般變化不大，也比較常規(guī)，在適用中多加注意，很快就能入手。

2、晶體管輸出的使用

前面說了，晶體管輸出一般是由三極管組成，那就意味著輸出要分NPN（漏型）和PNP（源型）兩種方式（一下說明是按日系品牌的區(qū)分方法）。

NPN（漏型）輸出：公共端為負(fù)，負(fù)載電流流到輸出(Y)端子，這樣的輸出稱為漏型輸出(NPN是輸出低電平的)，三菱PLC NPN接線圖如下：

PNP（源型）輸出：負(fù)載電流從輸出(Y)端子流出，這樣的輸出稱為源型輸出(PNP是輸出高電平的)，三菱PLC PNP接線圖如下：

在用晶體管輸出驅(qū)動普通負(fù)載時只要注意電流方向，而應(yīng)用中比較麻煩的比如用晶體管的高速輸出與各類品牌伺服驅(qū)動器的連接，發(fā)脈沖的輸出方式與伺服接受脈沖的接線規(guī)則要對應(yīng)，這個以后再講。

特殊的數(shù)字量輸出點

就像前文講的高速輸入點的存在一樣，在數(shù)字量輸出中也有一個特殊的存在：高速輸出。一般在控制步進(jìn)伺服的場合應(yīng)用較多。

比如：用PLC發(fā)脈沖的方式控制一臺編碼器精度為1000的伺服，最高轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分鐘（先不考慮電子齒輪比的概念），如果控制伺服電機(jī)達(dá)到最高轉(zhuǎn)速，PLC發(fā)脈沖的速度應(yīng)該達(dá)到3000*1000/60=50000/秒。我們隨意找張PLC硬件手冊的說明圖如下

可以看到高速輸出有100KHZ等參數(shù)，上述的例子要求高速輸出最高達(dá)到50KHZ，看來用100KHZ的高速輸出口沒有問題，但是如果編碼器精度擴(kuò)大10被呢？好像100KHZ的輸出就不能滿足要求了（實際在不更換PLC的高速輸出口基礎(chǔ)上有方法解決），所以這就要求我們在針對高速輸出點應(yīng)用選型的時候要考慮更多的情況。

以上是對PLC數(shù)字量輸出的一些介紹，建議初學(xué)者不用對高速輸出的應(yīng)用過多的擔(dān)憂，先學(xué)會使用繼電器輸出控制常規(guī)負(fù)載，在形象的理解原理的基礎(chǔ)上熟悉相關(guān)PLC指令，掌握了一定的技能工具之后再針對一些高級應(yīng)用徐徐漸進(jìn)地學(xué)習(xí)。