PLC开关量输入模块和输出模块的选择

时间：2023-03-08作者：佚名

开关量输入模块用来接收现场输入设备的开关信号（如按钮、行程开关、温控开关、液位开关等），将信号转换为plc内部的低电压信号，并实现PLC内、外信号的电气隔离。选择时主要应考虑以下几个方面：

1)输入信号的类型

开关量输入模块有直流输入、交流输入和交流/直流输入三种类型。选择时主要依据现场输入信号和周围环境因素等。直流输入模块延迟时间较短，还可直接与接近开关、光电开关等电子输入设备连接；交流输入模块可靠性好，适合在有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。

2)输入信号的工作电压

开关量输入信号的工作电压常用的有：直流分别为5V、12V、24V；交流分别为110V、230V等。选择时主要根据现场输入设备与输入模块之间的距离来考虑。

一般24V及以下属于低电平安全电压，用于传输距离较近场合或现场有防火、防爆等安全要求的场合，如12V输入模块最远不得超过10m。距离较远的应选用输入电压等级较高的模块。

国内设备多为交流220V和380V工作电压，国外常用110V工作电压。用230V电压等级时，一般允许其工作电压在184~276V之间。对于国内的电网来说，采用220V交流电的工作现场，信号采集方便，传输距离限制较小，它适用于一般环境下的机械设备所在的现场。

3)输入模块密度

按输入点数来分，常用的有8点、16点、32点等。对于32点及以上的高密度输入模块，同时接通的点数一般不要超过输入点数的60%。

4)输入接线方式

开关量输入模块主要有汇点式和分隔式两种接线方式。汇点式开关量输入模块所有输入点共用一个公共端(COM)；而分隔式开关量输入模块是将输入点分成若干组，每一组（几个输入点）有一个公共端，各组之间是分隔的。如果输入信号之间不需要分隔，一般选用汇点式开关量。

开/关量输出模块是把中央处理器CPU处理过的内部数字量信号转换成驱动外部输出设备、执行机构、显示灯等负载的开关信号，并实现PLC内外信号电气隔离的模块。选择时主要考虑以下几个方面：

1)输出方式。开关量输出模块有继电器输出、晶闸管输出和晶体管输出三种方式。

继电器输出的价格便宜，可驱动交流或直流负载，而且适用的电压范围广、导通压降小，承受瞬时过电压和过电流的能力较强，但其属于有触点元件，动作速度较慢、寿命较短，只能适用于动作不频繁的交直流负载。当驱动感性负载时，触点动作频率不得超过1Hz。

对于频繁通断、驱动电流不大、功率因数低的场合，应选用晶闸管或晶体管输出方式，它们属于无触点元件。但晶闸管输出只能用于交流负载，而晶体管输出只能用于直流负载。

感性负载在断开瞬间会产生较高的反向电压，必须采取抑制措施。若是直流感性负载，要在负载两端并联二极管。

2)输出接线方式。开关量输出模块主要有分组式和分隔式两种接线方式。分组式输出是几个输出点为一组，一组有一公共端，各组之间是分隔的，可分别用于驱动不同电源的外部输出设备；分隔式输出是每一个输出点就有一公共端，各输出点之间相互隔离。选择时主要根据PLC输出设备的电源类型和电压等级的多少而定。一般整体式PLC既有分组式输出，也有分隔式输出。

3)驱动能力。开关量输出模块的输出电流（驱动能力）必须大于负载的额定电流。用户应根据实际输出设备的电流大小来选择输出模块的输出电流。如果实际输出设备的电流较大，输出模块无法直接驱动，可增加中间放大环节。对于容性负载、电阻性负载在接通时有冲击电流，应留有足够的裕量。