PLC外部电路设计优化策略

1.输入/输出电路

（1）一般要求 将相同类型输入/输出元件列出I/O表。一般情况下输入/输出元件可直接连接到PLC输入/输出端子上，但线路较长或靠近强干扰源时，要用中间继电器加以隔离；当接近开关、光敏开关两线式传感器漏电流较大时，需要在输入端并联旁路电阻。

图7-227 输入输出电路

当输入点不够时，可采用硬件逻辑组合输入方式，见图7-228；绝对不可同时出现的开关信号，应采用二极管译码扩展输入方式，见图7-229；对不同工作方式使用的输入点，通过外电路分组扩展输入方式，见图7-230。上述方式增加输入点可能降低PLC系统的可靠性。

图7-228 硬件逻辑组合输入

图7-229 二极管译码扩展输入

（2）输入规格

①交流伺服电动机与编码器是一体式，每转2500个脉冲，若要求电动机转速1500r/min，则编码器输出脉冲频率62.5kHz，高于X0、X1输入信号上限60kHz，需要选用高速计数单元。

②输入COM端。有些开关元件不能有公共端，应该用独立的COM端。

图7-230 外电路分组扩展输入

③电源极性。不同类型的有源开关元件对电源极性有要求，PLC开关量外接电源可任意，但在同一回路中必须是同一极性。

④同时接入输入点。高温下应注意适当限制同时接入的点数，如45℃以下允许同时接通16点左右，55℃时，允许同时接通12点左右。

（3）输出规格

①外部电源。可交直流，交流不大于250V，直流不大于30V。

②动作显示。面板上对应点LED。

③输出负载。可接接触器、电磁铁、电磁阀、信号灯等，要考虑负载能力；阻性最大负载2A/1点、8A/4点COM、8A/8点COM；感性负载不大于80VA；灯负载不大于100W。

④响应时间。OFF→ON、ON→OFF的响应时间全为10ms。(www.xing528.com)

（4）输出类型

1）继电器输出：

①负载。感性负载时，在负载并联适合的浪涌吸收器如压敏电阻，可延长继电器使用寿命；对直流负载，可接反并联二极管，二极管耐压值是电源电压10倍以上。

②关于接点的开关频率。继电器输出响应时间为10ms，制约了响应速度。

③继电器输出公共端。在生产现场，一些负载不能有公共端，因此选用独立的COM端，每个COM构成独立回路。

④电源极性。整体式继电器型外接电源可交流或直流，直流电源可采用任意接法，但一个回路中极性必须一致。

⑤同时接通点数的限制。高温下同时接通点数有限制，通态与断态负载要适当搭配。

2）晶闸管输出：

①负载。阻性最大负载0.3A/1点、0.8A/4点COM、0.8A/8点COM；感性负载不超过15VA/AC100V、30VA/AC200V；灯负载不超过30W。

②开路漏电流。1mA/AC 100V、2mA/AC 200V。

③响应时间。OFF→ON的响应时间小于1ms，ON→OFF的响应时间小于10ms。

3）晶体管输出：

①负载。阻性最大负载0.5A/1点、0.8A/4点COM、1.6A/8点COM，Y0、Y1为0.3A/1点；感性负载≤12W/DC 24V，Y0、Y1为7.2W/DC 24V，感性负载应用浪涌吸收器、过流过载保护电路；灯负载≤1.5W/DC 24V，Y0、Y1为0.9W/DC 24V。

②响应时间。OFF→ON的响应时间小于0.2ms，Y0、Y1为15μs；ON→OFF的响应时间小于0.2ms，Y0、Y1为30μs。

③通断能力。点数越多，通断能力越差，如64点最大通断能力是8点最大通断能力的1.6%。

④开关频率。感性负载需浪涌吸收器，如反并联二极管，关断时反压仅为0.6V，但OFF相应时间增大到65ms，“拖尾现象”降低了开关频率。

2.电源

1）电源隔离：在电源与PLC间安装隔离变压器或电源滤波器。图7-231是用隔离变压器，控制器和I/O系统分别由各自的隔离变压器供电，与主回路电源分开。

2）停电保护数据：对重要参数与状态数据，当输入的交流电突然断电时，应对相关数据加以保护，可使用UPS电源，见图7-232。

3）输入规格：电压范围85～265V；输入信号电流6.2mA/AC 110V/60Hz，同时ON时比率70%以上；输入ON电流，ON状态时的回路电流不小于3.8mA；输入OFF电流，ON状态时的回路电流不大于1.7mA；输入响应时间为25～30ms；输入信号形式为接点输入。