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开关量输出模块是将PLC内部低电压信号转换成驱动外部输出设备的开关信号，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，既可以用于驱动交流负载，又可用于直流负载，受而且适用的电压大小范围较宽、导通压降小，同时承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、可靠性较差，只能适用于不频繁通断的场合。

对于频繁通断的负载，应该选用晶闸管输出或晶体管输出，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。

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，一组有一个公共端，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个公共端，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PLC外接输出设备的额定电流。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。

4）注意同时接通的输出点数量

选择开关量输出模块时，还应考虑能同时接通的输出点数量。同时接通输出设备的累计电流值必须小于公共端所允许通过的电流值，如一个220V／2A的８点输出模块，每个输出点可承受2A的电流，但输出公共端允许通过的电流并不是16A(8×2A)，通常要比此值小得多。一般来讲，同时接通的点数不要超出同一公共端输出点数的60％。

5)输出的电流上限与负载类型、环境温度等因素有关

开关量输出模块的技术指标，它与不同的负载类型密切相关，特别是输出的上限电流。另外，晶闸管的上限输出电流随环境温度升高会降低，在实际使用中也应注意。

PLC可编程序控制器在工业生产中已经无处不在，企业对系统正常稳定运行要求也越来越高，因此技术人员对PLC使用要求也逐步提高。

PLC产品本身的可靠性可以保证，但在应用中一些不正确的操作会造成一定的影响。为大家整理了一些PLC日常应用中的9个小技巧，希望能对大家在日常使用PLC有所帮助。

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1 PLC自身故障判断一般来说，PLC是极其可靠的设备，出故障率很低。PLC的CPU等硬件损坏或软件运行出错的概率几乎为零；PLC输入点如不是强电入qin所致，几乎也不会损坏；PLC输出继电器的常开点，若不是外围负载短路或设计不合理，负载电流超出额定范围，触点的寿命也很长。

因此，我们查找电气故障点，重dian要放在PLC的外围电气元件上，不要总是怀疑PLC硬件或程序有问题，这对快速维修好故障设备、快速***生产是十分重要的，因此笔者所谈的PLC控制回路的电气故障检修，重dian不在PLC本身，而是PLC所控制回路中的外围电气元件。

2 输入输出（I/O）模块的选取输出模块分为晶体管、双向可控硅、接点型。

晶体管型的开关速度***快（一般0.2ms），但负载能力***xiao，约0.2~0.3A、24VDC，适用于快速开关、 信号联系的设备，一般与变频、直流装置等信号连接，应注意晶体管漏电流对负载的影响。

可控硅型优点是无触点、具有交流负载特性，负载能力不大。

继电器输出具有交直流负载特点，负载能力大。常规控制中一般首先选用继电器触点型输出，缺点是开关速度慢，一般在10ms左右，不适于高频开关应用。

3 接地问题PLC系统接地要求比较严格，***hao有独li的专用接地系统，还要注意与PLC有关的其他设备也要可靠接地。多个电路接地点连接在一起时，会产生意想不到的电流，导致逻辑错误或损坏电路。 产生不同的接地电势的原因，通常是由于接地点在物理区域上被分隔的太远， 当相距很远的设备被通信电缆或传感器连接在一起的时候，电缆线和地之间的电流就会流经整个电路，即使在很短的距离内，大型设备的负载电流也可以在其与地电势之间产生变化，或者通过电磁作用直接产生不可预知的电流。在不正确的接地点的电源之间，电路中有可能产生毁灭性的电流， 以至于破怀设备。

PLC系统一般选用一点接地方式。为了提高抗共模干扰能力，对于模拟信号可以采用屏蔽浮地技术，即信号电缆的屏蔽层一点接地，信号回路浮空，与大地绝缘电阻应不小于50MΩ。

4 消除线间电容避免误动作电缆的各导线间都存在电容，合格的电缆能把此容值限制在一定范围之内。即使是合格的电缆，当电缆长度超过一定长度时，各线间的电容容值也会超过所要求的值，当把此电缆用于PLC输入时，线间电容就有可能引起PLC的误动作，会出现许多无法理解的现象。这些现象主要表现为：明接线正确，但PLC却没有输入；PLC应该有的输入没有，而不应该有的却有，即PLC输入互相干扰。为解决这一问题，应当做到：使用电缆芯绞合在一起的电缆；尽量缩短使用电缆的长度；把互相干扰的输入分开使用电缆；使用屏蔽电缆。

5 抗干扰处理工业现场的环境比较恶劣，存在着许多高低频干扰。这些干扰一般是通过与现场设备相连的电缆引入PLC的。除了接地措施外，在电缆的设计选择和敷设施工中，应注意采取一些抗干扰措施：模拟量信号属于小信号，极易受到外界干扰的影响，应选用双层屏蔽电缆；高速脉冲信号（如脉冲传感器、计数码盘等）应选用屏蔽电缆，既防止外来的干扰，也防止高速脉冲信号对低电平信号的干扰；PLC之间的通信电缆频率较高，一般应选用厂家提供的电缆，在要求不高的情况下，可以选用带屏蔽的双绞线电缆；模拟信号线、直流信号线不能与交流信号线在同一线槽内走线；控制柜内引入引出的屏蔽电缆必须接地，应不经过接线端子直接与设备相连；交流信号、直流信号和模拟信号不能共用一根电缆，动力电缆应与信号电缆分开敷设。在现场维护时，解决干扰的方法有：对受干扰的线路采用屏蔽线缆，重新敷设；在程序中加入抗干扰滤波代码。

6 标记输入输出，方便检修PLC控制着一个复杂系统，所能看到的是上下两排错开的输入输出继电器接线端子、对应的指示灯及PLC编号，就像一块有数十只脚的集成电路。任何一个人如果不看原理图来检修故障设备，会束手无策，查找故障的速度会特别慢。鉴于这种情况，我们根据电气原理图绘制一张表格，贴在设备的控制台或控制柜上，标明每个PLC输入输出端子编号与之相对应的电器符号，中文名称，即类似集成电路各管脚的功能说明。

有了这张输入输出表格，对于了解操作过程或熟悉本设备梯形图的电工就可以展开检修了。但对于那些对操作过程不熟悉，不会看梯形图的电工来说，就需要再绘制一张表格：PLC输入输出逻辑功能表。该表实际说明了大部分操作过程中输入回路（触发元件、关联元件）和输出回路（执行元件）的逻辑对应关系。实践证明如果你能熟练利用输入输出对应表及输入输出逻辑功能表，检修电气故障，不带图纸，也能轻松自如。

7 通过程序逻辑推断故障现在工业上经常使用的PLC种类繁多，对于低端的PLC而言，梯形图指令大同小异，对于中高段机，如S7-300，许多程序是用语言表编的。实用的梯形图必须有中文符号注解，直流变频柜，否则阅读很困难，看梯形图前如能大概了解设备工艺或操作过程，看起来比较容易。

若进行电气故障分析，一般是应用反查法或称反推法，即根据输入输出对应表，从故障点找到对应PLC的输出继电器，开始反查满足其动作的逻辑关系。经验表明，消喷淋变频柜，查到一处问题，故障基本可以排除，因为设备同时发生两起及两起以上的故障点是不多的。

8 充分合理利用软、硬件资源不参与控制循环或在循环前已经投入的指令可不接入PLC；多重指令控制一个任务时，可先在PLC外部将它们并联后再接入一个输入点；尽量利用PLC内部功能软元件，充分调用中间状态，使程序具有完整连贯性，易于开发。同时也减少硬件投入，降低了成本；条件允许的情况下***hao独 li 每一路输出，便于控制和检查，也保护其它输出回路；当一个输出点出现故障时只会导致相应输出回路失控；输出若为正/反向控制的负载，不仅要从PLC内部程序上联锁，并且要在PLC外部采取措施，防止负载在两方向动作；PLC紧急停止应使用外部开关切断，以确保安全。

9 其他注意事项不要将交流电源线接到输入端子上， 以免烧坏PLC；接地端子应独li接地，不与其它设备接地端串联，接地线截面积不小于2mm2；辅助电源功率较小，只能带动小功率的设备（光电传感器等）；一些PLC有一定数量的占有点数（即空地址接线端子），不要将线接上；当PLC输出电路中没有保护时，应在外部电路中串联使用熔断器等保护装置，防止负载短路造成损坏。

智能驱动系统在优化机器配置和性能方面以及帮助实现工业4.0发挥着重要作用。由于制造成本上涨带来的压力，机器制造商们更愿意应用工业4.0，使用更***的机器，从而减少人员开支、缩短开发时间。

工业4.0 相关的关键字是连接性，即在生产过程中所有参与者之间的连接。即使是还没有应用工业4.0的工厂也是如此。

连接性很重要的一点是，组件或系统至少要能与工业4.0的要求相兼容，当然使用新的组件很容易实现，但是将所有现有的系统都进行替换并保证兼容性并不现实。因此各种设备的开发必须要能够提供与工业4.0 系统的基本连接，而不会影响自动化逻辑。连接性另一个重要的特点是可以与内部和外部网络进行连接和通讯，在整个控制系统中，要能够快捷和准确地为运行决策制定提供必要信息，因此对于关键数据的实时性和数据总量的要求会越来越大。

基于这种需求，电机驱动及传动部分的发展使制造商可以通过内置的技术来配置各种功能，这些技术减小甚至完全消除了对于外部PLC 的需求，这是对上一代只能提供有限功能的传动所进行的改变。

一、提供***的控制手段

现代的驱动系统已经足够的智能化来实现位置位移和速度控制。实现这些功能就像用手机查看电子邮件一样简单，并且可以越过PLC直接与整个控制系统和生产信息系统相连。工业4.0 带来的另一个期望是，驱动系统可以获取机器功能和性能方面的数据，并向外界呈现这些数据。

例如在一个检票进出口闸机中，电机驱动系统可以直接将闸机的速度、位置、是否有异常等信息传输给检票系统，还可以将有人试图闯关等信息直接传递给警报系统等。

图二 MOTEC出品可直接与检票系统进行数据交互的闸机驱动产品

***的驱动系统制造商可以通过内置的技术来配置各种功能，这些技术消除了对于外部可编程逻辑控制器（PLC）的需求。例如，目前***xin的伺服驱动包括国际电工技术委yuan会（IEC）61131-3 可编程控制器操作系统。

驱动器直接与信息系统相连，PLC变频柜，也增加了系统的实时响应能力，中间不需要PLC在控制指令和状态反馈之间进行桥接，这也是工业4.0 的一个主要方面。去掉了PLC直接进入到驱动器，可以消除时间间隔，而且优化了周期时间和产品的一致性。

现在驱动系统内有了各种***的工具可供使用，目的是使没有经验的机器制造商编程人员可以访问和使用这些功能，因此选择正确的工具是很重要的。建议使用经过试验和测试过的PLC功能块，它们可以用在IEC 61131-3 标准下的PLC，甚至可以与梯形逻辑编程合并起来。

例如某驾驶模拟系统，应用了MOTEC集成PLC的伺服驱动，模拟软件可直接通过总线与驱动通信，相较于传统的PLC，惠济区变频柜，实时性更佳，控制也更稳定，而且节省了成本（图三）。并且使用梯形图编程，使习惯于使用传统PLC的工程师更容易上手（图四）。

图三

图四

二、创建HMI

人机界面（HMI） 是工业4.0的另一个关键组件。过去，在操作员和机器之间创建接口需要***PLC和总线系统的介入。总线系统用于将机器关键的设定信息和变量发送到驱动上去，并且将诊断信息和机器状态信息重新导入到PLC中，然后显示到HMI上。

虽然现代的总线系统也可以完成这个功能，不过它需要大量的编程工作，并且当驱动系统中包含所有所需信息时，它可能是不必要的。为解决这个问题， 许多驱动系统都包含创建HMI所需的所有工具。某些情况下，可能都不需要***PLC，集成控制功能的驱动器就可以直接进行本地化的信息读取。因为驱动可以使用全范围的输入和输出，以往它们一般会连接到PLC上，通过集成的总线工具和类似于MODBUS协议等通信标准。

必须控制的关键因素是设置和调试机器所需的时间。 智能驱动器现在提供了许多工具，可以通过优化轴运动和过程同步来减少启动时间。

这些快速启动工具的设计让传动在机器调试的前期，甚至在机器控制软件还没有安装到系统中的时候就可以动起来。这样只使用基本的IT 工具（如移动电话或平板电脑）就可以快速简单地测试机器的机械性能。

三、有助于维护

智能的驱动系统可以参与主动维护策略，因为它们在供货时可以与一套完整的、可以进行关键预测性维护功能的关键工具整合在一起，将额外的编程工作量降到***di。

这个软件可以实时持续地监控机器性能状态以及工艺状况，包括通过分析温度变化进行的波形分析，以及检查是否有反冲、摩擦增加或者过载等。如果出现故障情况，会生成一个代码并发送到HMI上。如果发现关键问题需要机器停止运行的，则可以在驱动器内做出决定， 从而***da限度地降低生产损失和机器损坏的风险。

四、有助于降低成本

随着人力成本、原材料价格上涨的因素，加之工业4.0对于设备的***性、系统的柔性、可连接性等的要求，设备制造商需要使用越来越多的高性能、多种PLC来进行设备的开发和制造，这不可避免地造成了设备成本的增加。而内置控制系统的传动产品的出现，将会大大降低传统制造商对于控制器的需求，同时减小编程的工作量。

工业4.0为智能传动提供了增强的处理能力以及改进的功能性，这为制造企业优化编程、生产以及维护带来了更多机会。在许多情况下对PLC需求都降低了甚至不再需要了，因此可以在更短的时间内创建更***的机器。