PLC如何與常用輸入輸出電氣元件連接？
PLC如何與常用輸入輸出電氣元件連接？
PLC應用方便，可靠性高。很多設備的的電氣控制，主要以開關量的I/O電氣接口為主，PLC的輸入端通常與現場儀表、各種開關等電器元件進行連接，PLC的輸出端通常與各種類型的執行機構進行連接，如電動、氣動等執行機構連接。還有繼電器、接觸器、電磁閥等連接。
例如開關量輸入元件的連接，其實就是將PLC的輸入端和其公共端導通或斷開。因此，將“開關”的一頭接PLC輸入端，一頭接其公共端。
例如傳感器輸入元件的連接。由於傳感器種類很多，其輸出方式各有千秋。假設是開關量傳感器，如兩線制及三線制傳感器（接近開關）。兩線制傳感器與PLC連接，由於漏電流大，可能會有錯誤信號輸入，杜絕此現象的發生，在輸入端並聯旁路電阻，再接兩線制傳感器。三線制傳感器與PLC連接，由於三線制傳感器有NPN和PNP兩種類型，與PLC接線時要分清它支持的是漏型還是源型還是漏型和源型都支持，然後再來選用NPN還是PNP型的接近開關。如果PLC的輸入信號由晶體管提供，那麼晶體管的截止電阻大於10kΩ，導通電阻低於800Ω。如果輸入端接感性元件，是直流感性元件，應在輸入端並聯續流二極管，是交流感性元件，應在輸入端並聯阻容電容。目的是防止電路斷開瞬間產生的電弧對PLC輸入元件的影響。假如是電流或電壓信號輸出的傳感器，接PLC的擴展模塊的模擬量塊的輸入端正負極端子。
編碼器應該也是常用的輸入元件。由於編碼器能夠提供高速脈衝信號，在工業控制中也是常用到的。因為旋轉編碼器信號不同，它的輸出頻率也不同，同時相數也不同。有的編碼器輸出有ABZ三相脈衝，有的是兩相脈衝，還有的是一相脈衝。頻率低的時候PLC是可以響應的，頻率高時PLC就不能響應了，那麼編碼器輸出信號要接到PLC的特殊功能模塊。例如下圖的一個三相脈衝編碼器與PLC的連接。
從上述來看，PLC是工業自動化的核心設備之一，只要有控制要求的場合就能夠用它。其輸入輸出接口是它與外界連接的接口。實際應用中，輸入輸出元件與PLC的正確接線，對於提高PLC控制系統中的應用有著重要作用。
PLC外表硬邦邦，看起來是個黑盒子，一般廠家只會給出輸入輸出端子接線圖，根據端子接線圖就可以了。而電路的本質還是要形成迴路，每個輸入端對應一個迴路，同樣每個輸出端也對應一個輸出迴路，只要迴路閉合，就會產生電流，輸入或者輸出狀態變化了，就會產生外邊電路和PLC之間實現連接，請關注：機電貓
普通開關量I/O接法
實際上PLC有很多個獨立的開關點輸入和輸出，同時會有一個公共端COM（或者S/S等），每個開關量輸入對應一個端子比如X0（或者I0)，每個開關量輸出也會對應一個端子比如Y0(或者O0)，比如把要輸入的開關量的一段接X0，另外一端接公共端COM，開關動作時候，就會讓X0信號的狀態發生改變。
現在的PLC基本上不管輸入信號是NPN還是PNP類型的，都可以接受了，因為使用了雙向類型的光耦，裡邊有兩個方向的發光二極管，電流可以兩個方向流動，只要你接對線就好。
早期一些日系的PLC只可以接受NPN信號，也就是輸入信號只能是低電平進來，這樣電流是往外“漏”的，所以是所謂的漏型輸入，漏型的輸入公共端COM（S/S)是接地的。
而另外一種是隻可以接受PNP型號的，也就是輸入信號只可以是高電平進去的，這樣電流是通過外部電源流入的，所以叫源型輸入，源型的輸入公共端COM（S/S)是接正極的。
同樣道理，晶體管輸出也會面臨這個問題，因為晶體管輸出，一般也是有NPN或者PNP這類型的三極管（或者類似結構的場效應管）來給外圍電路。
比如上圖是NPN類型的輸出示意圖，一般PLC都會有了內阻的上拉電阻（如果沒有的要外加），output信號線，就是PLC輸出端子上的（Y0或者O0之類），而且使用時候要留意最大的輸出電流，計算負載這邊的阻抗，不然可能會燒掉。
同樣也會有PNP類型的輸出結構，裡邊核心就是一個PNP型三極管，對地會有個下拉電阻，而output信號線，同樣對應PLC輸出端子上的（Y0或者O0之類）。
至於繼電器輸出，是無源觸點，所以沒有方向之分，不用考慮什麼共地或者共陽問題，隨便接都沒有問題。
其他功能模塊
比如高速計數端口，因為考慮到高速光耦比普通的貴，而且很多單片機只有某些端口是可以高速響應的，所以做成PLC後也會固定某幾個I/O有這些功能，這些要看手冊來確定。
同樣模擬量模塊也是一個道理，也會指定一些I/O有這些功能，也需要看手冊來接。而且需要注意輸入模擬量的範圍，還有信號的性質是電壓還是電流類型，有些需要外加電阻來轉換的。
不管是何種功能，接線的方法和普通I/O沒有本質區別，只要形成迴路就可以了。不過這些特殊I/O或者外加的功能模塊，因為傳輸的數據量比較大，頻率比較高，往往需要使用頻率線或者雙絞電纜之類來完成，避免信號受到干擾。
PLC如何與常用輸入輸出電氣元件連接，在我們工控中常用電氣元件的分類有很多，如下圖所示的，對於輸入來說有普通的輸入和高速輸入之分，普通的輸入有按鈕、旋鈕、急停按鈕、行程開關等開關輸入，它與plc的連接很簡單，在plc中輸入繼電器一般採用24V的直流電驅動，有源型輸入和漏型輸入，公共端根據需要進行選擇電源正負極，然後開關一側接對應即可(比如漏型輸入公共端接24v，開關串0v)。還有一個電氣元件接近開關，即可以當做限位使用也可以當做高速計數器，那麼高速輸入一般是採集一些高速脈衝如編碼器等。這裡注意接近開關、編碼器等一般為三線制、五線制的有NPN和PNP的區別，與plc連接需要注意漏源型的接法。比如NPN的接近開關三根線，兩根電源線接24v和0v，信號線接PLC輸入端子，公共端24v。
輸出同樣也分為普通輸出和高速輸出，普通輸出控制的電氣元件由中間繼電器、接觸器、指示燈等，高速輸出則是脈衝信號如控制伺服驅動器的。PLC的輸出類型有繼電器和晶體管之分，繼電器可以用直流和交流直接驅動，晶體管必須用直流電驅動，同時高速信號必須使用晶體管類型。這些輸出與PLC的連接也很簡單，把我們控制的信號串在輸出端和公共端即可，比如我們要控制接觸器的吸合，接觸器的線圈端子A1接220V、A2接Y0，公共端零線，這樣PLC的Y0有輸出信號時就與零線連接接觸器吸合。
除了以上開關量的輸入輸出，還有模擬量類型的，在PLC的基本單元無法完成，需要添加擴展模塊去實現，也是我們工控中常用的。例如變頻器頻率的調節、溫度信號的採集等。它們與PLC的連接也不難，找到模塊手冊和儀器儀表手冊對照一下就知道如何連接。
以上就是PLC如何與常用電氣元件連接的幾個方面，希望能幫到你！
前言:首先謝謝您關注，我是一個電氣愛好者，關注我可以瞭解更多電工電子知識專業知識，我的今日頭條文章內容天天基本更新 電工電子專業知識，我們互相學習，願你閱讀快樂
一、PLC與輸入元件的連接
PLC常見的輸入元件有按鈕、行程開關、接近開關、轉換開關、撥碼器、各種傳感器等，輸出設備有繼電器、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。
與主令電器元件連接1
如下圖-1所示是與按鈕、行程開關、轉換開關等主令電器類輸入設備的接線示意圖。圖中的PLC為直流匯點式輸入，即所有輸入點共用一個公共端COM，同時COM端內帶有DC24V電源。若是分組式輸入，也可參照下圖的方法進行分組連接。
與旋轉編碼器連接2
旋轉編碼器是一種光電式旋轉測量裝置，它將被測的角位移直接轉換成數字信號（高速脈衝信號）。因些可將旋轉編碼器的輸出脈衝信號直接輸入給PLC，利用PLC的高速計數器對其脈衝信號進行計數，以獲得測量結果。不同型號的旋轉編碼器，其輸出脈衝的相數也不同，有的旋轉編碼器輸出A、B、Z三相脈衝，有的只有A、B相兩相，最簡單的只有A相。
如圖-2所示是輸出兩相脈衝的旋轉編碼器與FX系列PLC的連接示意圖。編碼器有4條引線，其中2條是脈衝輸出線，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兩相脈衝輸出線直接與PLC的輸入端連接，連接時要注意PLC輸入的響應時間。有的旋轉編碼器還有一條屏蔽線，使用時要將屏蔽線接地。
與傳感器連接3
傳感器的種類很多，其輸出方式也各不相同。當採用接近開關、光電開關等兩線式傳感器時，由於傳感器的漏電流較大，可能出現錯誤的輸入信號而導致PLC的誤動作，此時可在PLC輸入端並聯旁路電阻Ｒ，如圖-3所示。當漏電流不足lmA時可以不考慮其影響。
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的值根據輸入點不同有差異。
與多位撥碼開關連接4
如果PLC控制系統中的某些數據需要經常修改，可使用多位撥碼開關與PLC連接，在PLC外部進行數據設定。如圖-4所示為一位撥碼開關的示意圖，一位撥碼開關能輸入一位十進制數的0～9，或一位十六進制數的0～F。
如圖-5所示4位撥碼開關組裝在一起，把各位撥碼開關的COM端連在一起，接在PLC輸入側的COM端子上。每位撥碼開關的4條數據線按一定順序接在PLC的4個輸入點上。由圖可見，使用撥碼開關要佔用許多PLC 輸入點，所以不是十分必要的場合，一般不要採用這種方法。
二、PLC與輸出元件的連接
PLC開關量輸出的有：繼電器輸出：輸出交直流都可以，電壓範圍寬，電流大，動作頻率低，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，動作頻率高，最高可達200KHz或更高。晶閘管輸出：只能輸出交流，一般是60-450V，電流大，動作頻率高，價格貴。
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與輸出設備連接時，不同組（不同公共端）的輸出點，其對應輸出設備（負載）的電壓類型、等級可以不同，但同組（相同公共端）的輸出點，其電壓類型和等級應該相同。要根據輸出設備電壓的類型和等級來決定是否分組連接。如圖-6所示以FX2N為例說明PLC與輸出設備的連接方法。圖中接法是輸出設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。圖中只畫出Y0-Y7輸出點與輸出設備的連接，其它輸出點的連接方法相似。
與感性負載元件連接1
PLC的輸出端經常連接的是感性輸出設備（感性負載），為了抑制感性電路斷開時產生的電壓使PLC內部輸出元件造成損壞。因此當PLC與感性輸出設備連接時，如果是直流感性負載，應在其兩端並聯續流二極管；如果是交流感性負載，應在其兩端並聯阻容吸收電路。如圖-7所示。
圖-7中，續流二極管可選用額定電流為1A、額定電壓大於電源電壓的3倍；電阻值可取50~120Ω，電容值可取0.1~0.47μF，電容的額定電壓應大於電源的峰值電壓。接線時要注意續流二極管的極性。
與七段LED顯示器連接2
PLC可直接用開關量輸出與七段LED顯示器的連接，但如果PLC控制的是多位LED七段顯示器，所需的輸出點是很多的。
如圖-8所示電路中，採用具有鎖存、譯碼、驅動功能的芯片CD4513驅動共陰極LED七段顯示器，兩隻CD4513的數據輸入端A～D共用PLC的4個輸出瑞，其中A為最低位，D為最高位。LE是鎖存使能輸入端，在LE信號的上升沿將數據輸入端輸入的BCD數鎖存在片內的寄存器中，並將該數譯碼後顯示出來。如果輸入的不是十進制數，顯示器熄滅。LE為高電平時，顯示的數不受數據輸入信號的影響。顯然，N個顯示器佔用的輸出點數為P=4＋N。
如果PLC使用繼電器輸出模塊，應在與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
一般來說按鈕開關、接近開關、光電開關等接輸入，輸出接線首先要注意區分你手機的plc類型，如—MT的plc的的輸出端只能接直流負載。如果要接交流負載或交流接觸器時，必須先一中間繼電器再接交流的負載等。
相關推薦
