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我們都知道PLC是通過輸入端口和輸出端口與外部元器件和設(shè)備進(jìn)行連接的。輸入端口主要接收的是各種元器件向PLC提供的開關(guān)量信號、數(shù)據(jù)量信號。而輸出端口主要是向外部發(fā)出開關(guān)量信號、數(shù)據(jù)量信號和脈沖信號去控制外部負(fù)載的。繼電器分為電磁繼電器和物理量控制繼電器兩大類，常用的中間繼電器和接觸器屬于電磁繼電器。對于這些繼電器，有觸點(diǎn)有線圈，觸點(diǎn)是接到PLC輸入接口的。物理量控制繼電器包括有壓力繼電器、速度繼電器、溫度繼電器、液位繼電器等。

在之前的文章中，我們已經(jīng)介紹過輸入端口元器件，那么這次介紹一下輸出端口元器件。輸出端口主要是向外部發(fā)出開關(guān)量信號、數(shù)據(jù)量信號和脈沖信號去控制外部負(fù)載的。

??PLC輸出端口有三種輸出方式：繼電器輸出、晶體管輸出和可控硅輸出。這三種輸出方式連接的負(fù)載會有所不同。對于PLC的輸出端口，它僅僅只是一個控制開關(guān)，繼電器輸出為有觸點(diǎn)開關(guān)，晶體管輸出和可控硅輸出為無觸點(diǎn)開關(guān)。PLC輸出控制外部負(fù)載的時候，負(fù)載的電源是由外部提供的。

??根據(jù)負(fù)載使用電源的性質(zhì)，可分為直流負(fù)載和交流負(fù)載。對于繼電器輸出的PLC可以接直流負(fù)載，也可以接交流負(fù)載;晶體管輸出的PLC只能接直流負(fù)載;可控硅輸出的PLC只能接交流負(fù)載。所以我們在選擇負(fù)載的時候要注意一下負(fù)載的電源類型。

僅僅通過加載一個大約50歐姆左右的阻值的光電二極管，你就可以從光敏模式中得到很多益處。如果二極管電壓沒超過20 mV，就沒必要對二極管進(jìn)行正向偏置，同時響應(yīng)也是是合理的并且快速的。然而靈敏度會很低。

雪崩式光電二極管是特殊的模式，需要對其提供接近于擊穿電壓的反向偏置電壓。這就使得在低光強(qiáng)的情況下，輸出電流可以被放大。

選擇光電二極管的時候會存在很多權(quán)衡，包括光電二極管的尺寸，電容，噪聲，暗電流以及封裝類型。一般來說，最好是選用較小的同時帶有反射器或者透鏡可以聚集光源的光電二極管。德州儀器沒有生產(chǎn)單獨(dú)的光電二極管，然而對于很多基本的應(yīng)用，將光電二極管和跨阻放大器集成在一塊芯片上的OPT101會提供一個完整的解決方案。

在光伏模式下，二極管電容限制了頻率響應(yīng)。光強(qiáng)的快速改變會對CD進(jìn)行充放電。這并不是用于快速響應(yīng)的模式。

輸出端可以引入緩沖，或者輸出端也可以進(jìn)行同相放大。為了實(shí)現(xiàn)低的輸入偏置電流，可以使用CMOS或者JFET的運(yùn)算放大器。從而在低的光強(qiáng)的情況下，運(yùn)放不至于成為光電二極管的負(fù)載。

在光伏模式下的輸出功率，當(dāng)輸出端引入負(fù)載時電壓會有明顯的下降。為了輸出最高的功率，所采用的負(fù)載值由光強(qiáng)決定。

光敏模式-二極管電壓為常量，如圖3所示，通常為0V。通常會使用跨阻放大器來將光電流轉(zhuǎn)換為電壓。可以通過對光電二極管加反向偏置的方法來降低它的電容，但這會造成暗電流的泄露。當(dāng)二極管兩端沒有正向電壓的時候，響應(yīng)與光強(qiáng)之間是成線性關(guān)系的。此外，二極管電容兩端的電壓不會隨著光強(qiáng)的改變而改變，因此頻率響應(yīng)大大改善了。由于電容在負(fù)反饋的回路中形成了一個極點(diǎn)，因此很有必要降低電容的值。為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性的，通常引入一個反饋電容CF。

述原因繼電器不會動作，這后果是嚴(yán)重的。如果改為“失電"報(bào)警，一旦儀表接線未接好或開路，繼電器線圈供電出現(xiàn)問題，或儀表故障，都不會出現(xiàn)失報(bào)。原因是：在未報(bào)警時繼電器線圈是處于“帶電"狀態(tài)，一旦上述不正常現(xiàn)象出現(xiàn)時，繼電器線圈將恢復(fù)至“失電"狀態(tài);操作、維修人員就會因?yàn)椤皥?bào)警"而查找報(bào)警原因，當(dāng)發(fā)現(xiàn)信號正常而報(bào)警時，就會去查找其他原因，并排除故障，使報(bào)警電路恢復(fù)正常，從而可避免不報(bào)警現(xiàn)象的出現(xiàn)，顯然繼電器采用“失電"報(bào)警比“帶電"報(bào)警更可靠。

光伏模式-光電流在如圖2所示的環(huán)路中流動，并且給二極管提供正向偏置。由于二極管的電壓電流間成對數(shù)關(guān)系，因此空載的輸出電壓與光電流間近似成對數(shù)關(guān)系，并且通過RD 上的一個小電流得到修正。所以輸出電壓與光強(qiáng)之間是高度非線性的關(guān)系。某些應(yīng)用將很受益于對數(shù)關(guān)系,因?yàn)樵诤艽蟮姆秶鷥?nèi)，光強(qiáng)的改變(眼睛是的對數(shù)型)會使電壓發(fā)生類似的改變。由于二極管電壓電流特性與溫度相關(guān)，電壓與光強(qiáng)之間的絕對關(guān)系很差。

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一般具有報(bào)警和聯(lián)鎖功能的儀表、dcs、變頻器都少不了使用繼電器，即大多是通過繼電器的觸點(diǎn)和報(bào)警、聯(lián)鎖電路相連，來進(jìn)行報(bào)警和聯(lián)鎖。以上說的：“勵磁"就是表示繼電器線圈處于“帶電"狀態(tài)，而“失磁"就是表示繼電器線圈處于“失電"狀態(tài)，當(dāng)報(bào)警時是使繼電器線圈處于“帶電"還是處于“失電"狀態(tài)好呢?從可靠性出發(fā)來分析一下“帶電"和“失電"狀態(tài)的優(yōu)缺點(diǎn)。

繼電器線圈“帶電"而動作使電路報(bào)警，這是最易被人理解的設(shè)計(jì)，但是存在一個隱患，如果相關(guān)接線沒有接好而出現(xiàn)開路時，或繼電器線圈供電電源出現(xiàn)問題，出事故需要報(bào)警時，繼電器線圈應(yīng)“帶電"而動作，如由于上

在自控系統(tǒng)報(bào)警和聯(lián)鎖設(shè)計(jì)中，通常采用繼電器“失電"報(bào)警，這因?yàn)槔^電器采用“失電"報(bào)警比“帶電"報(bào)警更可靠。常有人問“繼電器正常時勵磁，故障時失磁，這句話是不是意味著“電源系統(tǒng)故障信號應(yīng)該接該繼電器的常閉點(diǎn)?"等問題。這些問題的解決就必須對繼電器的觸點(diǎn)及報(bào)警動作狀態(tài)有個正確的認(rèn)識。

在電氣接線或者維修工作中會經(jīng)常接觸到一種元器件——傳感器。傳感器的作用各不相同，種類繁多，不管是磁性開關(guān)、光電開關(guān)、壓力傳感器等。但都會分為兩大類：PNP型和NPN型。它們該如何識別和接線呢?

PNP型和NPN型一般指的是三線制的傳感器來說的，(注意：“P"是代表正極，“N"代表負(fù)極。)特性是輸出狀態(tài)不同，按照輸出信號來判定，即高電平和低電平。PNP輸出高電平(1)，NPN輸出低電平(0)。

PNP型和NPN型傳感器一般有三條線，即電源正極線(24V)，電源負(fù)極線(0V)，OUT信號輸出線。IGBT是絕緣柵雙極型晶體管， 由圖可知，它集成了三極管的引腳屬性和場效應(yīng)管的引腳屬性，也有三個引腳，分別稱為柵極G 集電極C和發(fā)射極E ，優(yōu)點(diǎn)繼承了場效應(yīng)管高的輸入阻抗和三極管的低飽和導(dǎo)通壓降，簡單來說就是一個非通即斷的開關(guān)， 類似大功率開關(guān)，沒有放大電壓功能。主要用于變頻器 電磁爐 交流電機(jī) 開關(guān)電源等內(nèi)部電路中，是能源變換與傳輸?shù)暮诵钠骷娏﹄娮拥摹癈PU"。西門子PLC CPU ET200模塊西門子PLC CPU ET200模塊