PLC输出电路(继电器,晶体管,晶闸管输出)区别,PLC输出类型选择和注意事项

精心整理PLC输出类型选择及其使用中的注意事项
摘要：本文简要比较了PLC的继电器和晶体管两种输出类型的工作原理及特点,提出了在选型和使用中应注意的事项。

关键词：PLC输出类型、继电器、晶体管
1．引言
PLC的输出类型有继电器和晶体管两种类型，两者的工作参数差别较大，使用前需加以区别，以免误用而导致产品损坏。

本文简要介绍了继电器和晶体管输出的特点及使用中的注意事项。

2
（常闭
图1电磁式继电器结构图晶体管是一种电子元件，它是通过基极电流来控制集电极与发射极的导通。

它是无触点元件。

3．继电器与晶体管输出的主要差别
由于继电器与晶体管工作原理的不同，导致了两者的工作参数存在了较大的差异，下面以艾默生EC系列PLC相关数据为例进行比较说明（输出口主要规格参见表1）
（1）驱动负载不同
继电器型可接交流220V或直流24V负载，没有极性要求；晶体管型只能接直流24V负载，有极性要求。

继电器的负载电流比较大可以达到2A，晶体管负载电流为0.2-0.3A。

同时与负载类型有关，具体参见表1。

表1输出端口规格
（2）响应时间不同
继电器响应时间比较慢（约10ms-20ms），晶体管响应时间比较快，约0.2ms-0.5ms，Y0、Y1甚至可以达到10us。

（3）使用寿命不同
继电器由于是机械元件受到动作次数的寿命限制，且与负载容量有关，详见表2，从表中可以看出，随着负载容量的增加，触点寿命几乎按级数减少。

晶体管是电子原件只有老化，没有使用寿命限制。

表2继电器使用寿命
4．继电器与晶体管输出选型原则
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图2驱动感性负载时产生的瞬间高压继电器控制接触器等感性负载的开合瞬间，由于电感具有电流具有不可突变的特点，因此根据U=L*(dI/dt)，将产生一个瞬间的尖峰电压在继电器的两个触点之间，该电压幅值超过继电器的触点耐压的降额；继电器采用的电磁式继电器，触点间的耐受电压是1000V（1min），若触点间的电压长期的工作在1000V左右的话，容易造成触点金属迁移和氧化，出现接触电阻变大、接触不良和触点粘接的现象。

而且动作频率越快现象越严重。

瞬间高压如下图2所示，持续的时间在1ms以内，幅值为1KV以上。

晶体管输出为感性负载时也同样存在这个问题，该瞬时高压可能导致晶体管的损坏。

因此当驱动感性负载时应在负载两端接入吸收保护电路。

当驱动直流回路的感性负载（如继电器线圈）时，用户电路需并联续流二极管（需注意二极管极性）；若驱动交流回路的感性负载时，用户电路需并联RC浪涌吸收电路，以保护PLC的输出触点。

PLC输出触点的保护电路如图3所示。

图3PLC
PLC
（1
（2
根据电容的特性，如果直接驱动电容负载，在导通瞬间将产生冲击浪涌电流，因此原则上输出端口不宜接入容性负载，若有必要，需保证其冲击浪涌电流小于规格（见表1）说明中的最大电流。

（3）一定要关注动作频率。

当动作频率较高时，建议选择晶体管输出类型，如果同时还要驱动大电流则可以使用晶体管输出驱动中间继电器的模式。

当控制步进电机/伺服系统，或者用到高速输出/PWM波，或者用于动作频率高的节点等场合，只能选用晶体管型。

PLC对扩展模块与主模块的输出类型并不要求一致，因此当系统点数较多而功能各异时，可以考虑继电器输出的主模块扩展晶体管输出或晶体管输出主模块扩展继电器输出以达到最佳配合。

事实证明，根据负载性质和容量以及工作频率进行正确选型和系统设计，输出口的故障率明显下降。

PLC输出电路(继电器,晶体管,晶闸管输出)区别和注意事项
PLC的输出电路形式一般分为：继电器输出，晶体管输出和晶闸管输出三种。

弄清这三种输出形式的区别，对于PLC的硬件设计工作非常有必要。

下面以三菱PLC为例，简要介绍一下这三种输出电路形式的区别和注意事项，其它公司的PLC输出电路形式也大同小异。

1、晶体管输出电路
???晶体管输出电路形式相比于继电器输出响应快（一般在0.2ms以下），适用于要求快速响应的场合；由于晶体管是无机械触点，因此比继电器输出电路形式的寿命长。

晶体管输出型电路的外接电源只能是直接电源，这是其应用局限的一方面。

另外，晶体管输。

这
COM只
???
2
???这是
图1
PLC100VA 负载，如接
???PLC
10ms）左右，
介绍的两种输出形式）。

???当连接感性负载时，为了延长继电器触点的使用寿命，对于外接直流电源时的情况，通常应在负载两端加过电压抑制二极管（如上图中并在外接继电器线圈上的二极管）；对于交流负载，应在负载两端加RC抑制器。

3、双向
晶闸管输出电路
???双向晶闸管输出电路只能驱动交流负载，响应速度也比继电器输出电路形式要快，寿命要长。

其电路形式如下图所示：
图4双向晶闸管输出
???双向晶闸管输出的驱动能力要比继电器输出的要小，允许负载电压一般为AC85～242V；单点输出电流为0.2A～0.5A，当多点共用公共端时，每点的输出电流应减小（如单点驱动能力为0.3A的双向晶闸管输出，在4点共用公共端时，最大允许输出为0.8A/4点）。

注意：
为了保护晶闸管，通常在PLC内部电路晶闸管的两端并接RC阻容吸收元件（一般为0.015uF/22Ω左右）和压敏电阻，因此在晶闸管关断时，PLC的输出仍然有1～2mA的开路漏电流，这就可能导致一些小型继电器在PLC输出OFF时无法关断的情况。