西门子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，晶体管输出驱动能力要小于继电器输出，允许负载电压一般为dc5v～30v，允许负载电流为0.2a～0.5a。这两点的使用晶体管输出电路形式时要注意。

晶体管输出电路的形式主要有两种：npn和pnp型集电极开路输出。如下图所示：

图2 npn集电极开路输出

图3pnp集电极开路输出

2、继电器输出电路

   这是plc输出电路常见的一种形式，其电路形式如下图所示。该种输出电路形式外接电源既可以是直流，也可以是交流。

 图1 继电器输出

plc继电器输出电路形式允许负载一般是ac250v/50v以下，负载电流可达2a，容量可达80～100va（电压×电流），因此，plc的输出一般不宜直接驱动大电流负载（一般通过一个小负载来驱动大负载，如plc的输出可以接一个电流比较小的中间继电器，再由中间继电器触点驱动大负载，如接触器线圈等）。

   plc继电器输出电路的形式继电器触点的使用寿命也有限制（一般数十万次左右，根据负载而定，如连接感性负载时的寿命要小于阻性负载）。此外，继电器输出的响应时间也比较慢（10ms）左右，因此，在要求快速响应的场合不适合使用此种类型的电路输出形式（可以根据场合使用下面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，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。