PLC接线原理及接地要求

1. 数字量输入电路

图2-42 是S7-200 SMART 的直流输入点的内部电路和外部接线图，图中只画出了一路输入电路，1M 是输入点各内部输入电路的公共点。S7-200 SMART 可以用CPU 模块提供的DC 24 V 电源作输入回路的电源。

图2-42　输入电路

当图2-42 中的外接触点接通时，光耦合器中两个反并联的发光二极管中的一个亮，光敏晶体管饱和导通；外接触点断开时，光耦合器中的发光二极管熄灭，光敏晶体管截止，信号经内部电路传送给CPU 模块。

图2-42 中电流从输入端流入，称为漏型输入。将图中的电源反接，电流从输入端流出，称为源型输入。CPU 模块的数字量输入和数字量输出的技术指标见表2-3 和表2-4。

表2-3　CPU 数字量输入技术指标

表2-4　CPU 数字量输出技术指标

2. 数字量输出电路

S7-200 SMART 的数字量输入电路的功率元件有驱动支流负载的MOSFET（场效应晶体管）和既可以驱动交流负载又可以驱动直流负载的继电器，负载电源由外部提供。输出电路一般分为若干组，对每一组的总电流也有限制。

图2-43　继电器输出电路

图2-44　场效应晶体管输出电路

图2-43 是继电器输出电路，继电器同时起隔离和功率放大作用，每一路只给用户提供一对常开触点。

图2-44 是场效应晶体管输出电路。输出信号送给内部电路中的输出锁存器，再经光耦合器送给场效应晶体管，后者的饱和导通状态和截止状态相当于触点的接通和断开。图中的稳压管用来抑制关断过电压和外部的浪涌电压，以保护场效应晶体管，场效应晶体管输出电路的工作频率可达100kHz。图中电流从输出端流出，称为源型输出。

3. PLC 外接急停按钮的常闭触点（梯形图中用常开触点）

PLC 外部的硬件输入电路与梯形图中对应的触点是通过输入过程映像寄存器联系起来的。在扫描循环的输入处理阶段，PLC 读取I0.0 端子外接的输入电路的接通/断开状态。外部输入电路接通时，I0.0 对应的输入过程映像寄存器为1 状态，梯形图中I0.0 的常开触点接通，常闭触点断开，反之亦反。综上所述，可知I0.0 端子外接急停按钮的常闭触点时，梯形图中应使用I0.0 的常开触点。

在梯形图程序设计中，在使用急停的场合使用常闭触点。原因如下：

PLC 外部的硬件输入电路与梯形图中对应的触点是经过输入进程映像寄存器联系起来的。在扫描循环的输入处理期间，PLC 读取I0.0 端子外接的输入电路的接通/断开状况。外部输入电路接通时，I0.0 对应的输入进程映像寄存器为1 状况，梯形图中I0.0 的常开触点接通，常闭触点断开，反之亦反。

CPU 实际上只知道外部输入电路的通、断，并不知道外部的输入电路是什么触点，或者是多个触点构成的串并联电路。输入模块能够外接常开触点，也能够外接常闭触点。不论外接的是什么触点，在梯形图中，能够运用输入点的常开触点或常闭触点。(www.xing528.com)

假如在PLC 的外部接线图中，I0.0 端子外接急停按钮的常开触点，按下急停按钮，I0.0对应的输入进程映像寄存器为1 状况，梯形图中I0.0 的常闭触点断开，因而梯形图中应运用I0.0 的常闭触点。

假如在PLC 的外部接线图中，I0.0 端子外接急停按钮的常闭触点，未按急停按钮，它的常闭触点闭合，I0.0 对应的输入进程映像寄存器为1 状况，梯形图中I0.0 的常开触点闭合。按下急停按钮，它的常闭触点断开，I0.0 对应的输入进程映像寄存器为0 状况，梯形图中I0.0的常开触点断开，因而梯形图中应运用I0.0 的常开触点。综上所述，可知I0.0 端子外接急停按钮的常闭触点时，梯形图中应运用I0.0 的常开触点。

急停按钮和用于安全维护的限位开关的硬件常闭触点比常开触点更为可靠。假如外接的急停按钮的常开触点触摸欠好或线路断线，紧迫情况时按急停按钮不起效果。假如PLC 外接的是急停按钮的常闭触点，呈现上述疑问时将会使设备停机，有利于及时发现和处理触点的疑问。因而用急停按钮和安全维护的限位开关的常闭触点给PLC 供给输入信号。

4. 接线注意

1）电源接线

（1）PLC 使用直流24 V、交流100～120 V 或200～240 V 的工业电源。PLC 的外接电源端位于输出端子板左上角的两个接线端。

（2）PLC 必须在所有外部设备通电后才能开始工作。所有外部设备都上电后再将方式选择开关由“TOP”方式设置为“RUN”方式。将PLC 编程设置为在外部设备未上电前不进行输入、输出操作。

（3）当控制单元与其他单元相接时，各单元的电源线连接应能同时接通和断开。

（4）当电源瞬间掉电时间小于10 ms 时，不影响PLC 的正常工作。

（5）应增加紧急停车电路。

2）接地

（1）PLC 的接地线应为专用接地线，其直径应在2 mm 以上。

（2）接地电阻应小于100 Ω。

（3）PLC 的接地线不能和其他设备共用。

（4）PLC 的各单元的接地线相连。

3）控制单元输入端子接线

（1）输入线尽可能远离输出线、高压线及电机等干扰源。

（2）切勿将外接电源加到交流型PLC 的内藏式直流电源的输出端子上。

（3）切勿将用于输入的电源并联在一起，更不可将这些电源并联到其他电源上。

4）控制单元输出端子接线

（1）输出线尽可能远离高压线和动力线等干扰源。

（2）各“COM”端均为独立的，故各输出端既可独立输出，又可采用公共并接输出。当各负载使用不同电压时，采用独立输出方式；而各个负载使用相同电压时，可采用公共输出方式。

（3）应在外部输出电路中安装熔断器或设计紧急停车电路。