PLC接口电路的设计优化方案

PLC控制系统中有输入/输出设备，常见的输入电器有按钮、行程开关、转换开关，接近开关、霍耳开关，拨码开关、各种传感器等。输出电器有接触器、继电器、电磁阀、指示灯及其他有关显示、执行电器等。正确地连接输入/输出电路，是保证PLC安全可靠工作的前提。

1.PLC的输入接口电路

（1）PLC与按钮、开关等输入元件的连接 S7-200系列PLC基本单元的输入与按钮、开关、限位开关等的接口如图6-33所示。按钮（或开关）的两端点，一端接到PLC的输入端（例如I0.0、I0.1、…），另一端连在一起接到DC24V电源正极端子上。

图6-33 PLC与按钮/开关等接线图

（2）PLC与拨码开关的接口电路 在PLC控制系统中常常会用到拨码开关，如图6-34a所示为一位拨码开关的示意图。拨码开关有两种，一种是BCD码拨码开关，即从0～9，输出为8421BCD码。另一种是十六迸制拨码开关，即从0～F，输出为二迸制码。

图6-34 PLC与拨码开关的接口电路

a）一位拨码开关的示意图 b）4位拨码开关与PLC相连的示意图

拨码开关可以方便地迸行数据变更，直观明了。如控制系统中需要经常修改数据，可使用4位拨码开关组成一组拨码器与PLC相连，其接口电路如图6-34b所示。

图6-34b中，4位拨码器的COM端连在一起接到电源的正极或负极，电源的负极（或正极）与PLC的COM端相连。每位拨码开关的4条数据线按一定顺序接到PLC的4个输入点上。电源的+、-极连接取决于PLC输入的内部电路。这种方法占用PLC的输入点较多，因此若不是十分必要的场合，一般不要采用这种方法。

（3）PLC与旋转编码器的输入接口电路 旋转编码器可以提供高速脉冲信号，在数控机床及工业控制中经常用到。不同型号的旋转编码器，其输出的频率也不同，相数也不一样。有的编码器输出U、V、W三相脉冲，有的只有两相脉冲，也有的只有一相脉冲（如U相），频率有100Hz、200Hz、1kHz、2kHz等。频率相对低时，PLC可以响应；频率太高时，PLC就不能响应。此时，编码器的输出信号要接到特殊功能模块上，如采用FX_2N-1HC高速计数模块。

图6-35所示为S7-200PLC与E6A2-C系列旋转编码器的接口示意图。

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图6-35 S7-200PLC与E6A2-C系列旋转编码器的接口示意图

（4）PLC与传感器元件的接口电路 传感器的种类很多，其输出方式也各不相同。接近开关、光电开关、磁性开关等为二线式传感器。霍耳开关为三线式传感器。它们与PLC的接口电路分别如图6-36a、b所示。

图6-36 PLC与传感器元件的接口示意图

a）二线式传感器 b）三线式传感器

2.PLC的输出接口电路

（1）输出接口电路 PLC的输出方式有三种，一是继电器方式，二是晶体管方式，三是晶闸管方式。这三种PLC输出模块所接的外部负载各不相同，继电器输出可以是交流负载或直流负载；晶体管输出仅是直流负载；晶闸管输出仅是交流负载。其接口电路分别如图6-37所示。

图6-37 PLC的输出接口电路方式

a）继电器输出方式 b）晶体管输出方式 c）晶闸管输出方式

（2）输出负载的抗干扰措施 PLC与外接感性负载连接时，为了防止其误动作或瞬间干扰，对感性负载要加入抗干扰措施。若是直流接口电路，要在感性负载两端并联二极管，如图6-38a所示。并联的二极管可选1A的管子，其耐压值大于负载电源电压的5～10偌。接线时要注意二极管的极性。若是交流负载，要与负载并联阻容吸收电路，如图6-38b所示。阻容吸收电路的电阻可选51～120Ω、功率为2W以上；电容可取0.1～0.47μF，耐压应大于电源的峰值电压。

图6-38 输出负载的抗干扰措施