關于PLC輸出類型的選擇及使用中的注意事項

1．引言

　　PLC的輸出類型有繼電器和晶體管兩種類型，兩者的工作參數差別較大，使用前需加以區別，以免誤用而導致產品損壞。本文簡要介紹了繼電器和晶體管輸出的特點及使用中的注意事項。

2． 繼電器和晶體管輸出工作原理

　　繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統（又稱輸入回路）和被控制系統（又稱輸出回路），通常應用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關”。電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的（如圖1所示）。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）吸合。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。從繼電器的工作原理可以看出，它是一種機電元件，通過機械動作來實現觸點的通斷，是有觸點元件。

　　圖1 電磁式繼電器結構圖

　　晶體管是一種電子元件，它是通過基極電流來控制集電極與發射極的導通。它是無觸點元件。

3． 繼電器與晶體管輸出的主要差別

　　由于繼電器與晶體管工作原理的不同，導致了兩者的工作參數存在了較大的差異，下面以艾默生EC系列PLC相關數據為例進行比較說明（輸出口主要規格參見表1）

　　（1）驅動負載不同

　　繼電器型可接交流220V或直流24V負載，沒有極性要求；晶體管型只能接直流24V負載，有極性要求。

　　繼電器的負載電流比較大可以達到2A，晶體管負載電流為0.2-0.3A。同時與負載類型有關，具體參見表1。

　　表1 輸出端口規格

2）響應時間不同

　　繼電器響應時間比較慢（約10ms-20ms），晶體管響應時間比較快，約0.2ms-0.5ms，Y0、Y1甚至可以達到10 us。

　　（3）使用壽命不同

　　繼電器由于是機械元件受到動作次數的壽命限制，且與負載容量有關，詳見表2，從表中可以看出，隨著負載容量的增加，觸點壽命幾乎按級數減少。晶體管是電子原件只有老化，沒有使用壽命限制。

　　表2 繼電器使用壽命

4．繼電器與晶體管輸出選型原則

　　繼電器型輸出驅動電流大，響應慢，有機械壽命，適用于驅動中間繼電器、接觸器的線圈、指示燈等動作頻率不高的場合。晶體管輸出驅動電流小，頻率高，壽命長，適用于控制伺服控制器、固態繼電器等要求頻率高、壽命長的應用場合。在高頻應用場合，如果同時需要驅動大負載，可以加其他設備（如中間繼電器，固態繼電器等）方式驅動。