Типы дискретных выходов ПЛК
Современные интеллектуальные устройства (контроллеры, регуляторы, датчики) имеют дискретные выходы для передачи другим устройствам сигналов о возникающих событиях, а так же для управления исполнительными устройствами. Эти входы могут быть всего нескольких типов.
Промышленные контроллеры, как правило, используют только релейные и транзисторные выходы. В регуляторах иногда встречаются другие разновидности. Далее мы разберём каждый из типов и определим их принцип работы, достоинства и недостатки.
Релейный выход
Такой выход представляет собой обычное электромагнитное реле, управляемое внутренней логикой контроллера. С помощью такого выхода можно скоммутировать любую внешнюю силовую нагрузку: электрическую печь, клапан, насос, привод и т.д. При этом необходимо учитывать мощность коммутируемого устройства (чтобы максимально возможный ток, протекающий в цепи не превышал предельный ток указанный для этого выхода). В технических характеристиках обязательно указывают нагрузочную способность выхода. Может быть 1, 2…10А — это и есть основная характеристика релейного выхода.
Ещё релейные выходы различают по количеству контактов. Как у обычного реле, у релейного выхода могут быть нормально-открытый (НО) и нормально-закрытый (НЗ) контакты. Чаще всего на корпус устройства выводят только НО контакт, как наиболее часто применяемый, для экономии места.
Однако встречаются ПЛК и модули дискретного вывода, где релейный выход имеет перекидной ключ с одним общим контактом — такой ключ называют перекидным.
Схема подключения ОВЕН ПЛК150
Как видно на схеме, дискретные выходы DO1 и DO2 имеют перекидной контакт (3 вывода), а DO3 и DO4 только НО контакт.
Теперь рассмотрим преимущества и недостатки релейного выхода.
Преимущества:
- выход уже готов к коммутации силовой (или слаботочной) нагрузки — нет необходимости в использовании внешних реле
- не нужно устанавливать внешний источник пропитки выходов
- релейные выходы независимы друг от друга и могут коммутировать разные по характеристикам цепи (например, один выход может включать лампу на 220В, а другой — капан на 12 В)
- не греются
Недостатки:
- искрение контактов при коммутации индуктивной нагрузки
- меньший ресурс (по сравнению с выходом типа «транзисторный ключ»)
- возможно залипание контактов реле при перегрузке
- задержка при срабатывании относительно большая (опять же по сравнению с выходом типа «транзисторный ключ»)
Транзисторный выход (транзисторная оптопара)
Дискретный выход типа «транзисторный ключ» — это электронный ключ реализованный на полевом или биполярном транзисторе. Транзистор пропускает электрический ток, когда на его базу приходит управляющее напряжение.
Такое включение транзистора называют схемой с открытым коллектором.
Транзисторный ключ может коммутировать только цепи постоянного тока. В промышленном оборудовании как стандарт де-факто для дискретных сигналов (как и аналоговых) используется напряжение 24 В. Но ничего не мешает такому выводу коммутировать цепь с напряжением, например, 12 В.
Транзисторные выходы обычно объединяют в каскады.
Существует две разновидности транзисторных выходных каскадов: для втекающего и вытекающего тока.
 |
 |
Выходные каскады для втекающих (слева) и вытекающих (справа) токов. (рисунок с сайта www.bookasutp.ru)
Эти схемы отличаются только общим выводом для каскада. В схеме со втекающим током общим общим выводом является земля, а в противоположном случае общий вывод — питание.
Рассмотрим преимущества и недостатки выхода типа «транзисторный ключ».
Преимущества:
- отсутствует искрение контактов и их залипание
- существенно больший ресурс работы
- малая задержка срабатывания
- возможна высокая частота коммутации
Недостатки:
- для коммутации силовой нагрузки нужно использовать внешнее реле
- необходимо отдельно пропитывать выходной контакт. Часто для этого требуется отдельный внешний блок питания
- чаще всего выходы связаны в один каскад, поэтому могут коммутировать только устройства, находящиеся в одной цепи
- могут коммутировать только цепи постоянного тока
Симисторный выход (симисторая оптопара)
Этот тип выхода по принципу работы, подключению, достоинствам и недостаткам аналогичен транзисторному входу. Однако, симисторный выход может коммутировать цепи переменного тока.
Такой выход редко встречается в ПЛК. Чаще всего его имеют регуляторы. Например, ПИД-регулятор температуры, который управляет индуктивной нагрузкой (электрическая печь). В этом случае симисторный выход удобен тем, что он как и релейный может коммутировать силовую нагрузку, но исключает искрение контактов.
Симисторный выход ПИД-регулятора ОВЕН ТРМ10
Полезная статейка
…не нужно устанавливать внешний источник пропитки выходов…
Что это за пропитка выходов?
искрение контактов при коммутации индуктивной нагрузки
я как понимаю, что если подцепить управление электродвигателем то будет искра?
Спасибо! Очень доступно. Как раз нигде не мог найти доступно изложенную информацию про типы выходов)