【導讀】在PLC控制系統設計中接線(xiàn)的工作比重較小，但它是編程設計的基礎。要保證接線(xiàn)工作正確性，需PLC的輸入輸出電路有一個(gè)清楚的了解。接下來(lái)為大家分析PLC各種輸入輸出回路接線(xiàn)。
一、輸入回路接線(xiàn)
輸入電路是PLC接收信號的端口(對模擬量來(lái)說(shuō)一般為0-40MA直流電流或0-10V直流電壓信號),輸入接線(xiàn)是指外部輸入器件(任何無(wú)源的觸點(diǎn)和集電極開(kāi)路的NPN三極管)接通輸入回路閉合,同時(shí)輸入指示的發(fā)光二極管亮。常用外部輸入器件有按鈕，接近開(kāi)關(guān)，轉換開(kāi)關(guān)，撥碼器，各種感應器等，是對系統發(fā)出各種控制信號的主令電器。
（一）PLC輸入模塊與主令電器電器類(lèi)設備的連接
圖中松下PLC為直流匯點(diǎn)式輸入，即所以輸入點(diǎn)共用一個(gè)公共端COM，同時(shí)COM端內帶有DC24V電源，在編寫(xiě)程序時(shí)注意外部設備使用的是常閉還是常開(kāi)觸點(diǎn)
輸入端的電氣原理圖中停止按鈕SB0用常閉觸點(diǎn)，串在控制線(xiàn)中，用于停機控制。 啟動(dòng)按鈕SB1用常開(kāi)觸點(diǎn)。在設計的兩個(gè)梯形圖完成的控制功能相同，但停機信號X0使用的觸點(diǎn)類(lèi)型不同，那么連接在端點(diǎn)的外部停機按鈕觸點(diǎn)類(lèi)型也就不同
I/O分配SB0-X0，SB1-X1，輸出K0-Y0。當外部使用長(cháng)閉觸點(diǎn)，不操作該按鈕，輸出Y0正常接通，在PLC控制系統中，外部開(kāi)關(guān)無(wú)論是啟動(dòng)還是停止一般都選用常開(kāi)型。
（二）接近開(kāi)關(guān)與PLC輸入模塊的連接
在PLC控制系統設計中接線(xiàn)的工作比重較小，但它是編程設計的基礎。要保證接線(xiàn)工作正確性，需PLC的輸入輸出電路有一個(gè)清楚的了解。
1.PLC直流輸入電路：分有源型（共陽(yáng)極）輸入電路，漏型（共陰極）輸入電路。所以漏型輸入電路PLC的COM端是外接直流電源的正極，如西門(mén)子S7-400PLC直流輸入模塊的COM端必須接外部電源的正極。所以西門(mén)子PLC輸入信號為低壓信號,如果外部信號為高壓信號應該通過(guò)中間繼電器轉換。
2.PLC交流輸入電路電壓一般為AC120V或AC230V，經(jīng)過(guò)電阻的限流和電容的隔離在經(jīng)過(guò)整流變成直流三個(gè)環(huán)節，所以輸入信號延遲時(shí)間比直流電路長(cháng)，但是輸入端是高電壓，輸入信號的可靠信高，一般用于環(huán)境惡劣，對響應要求不高的場(chǎng)合。
（三）開(kāi)關(guān)量信號與PLC輸入模塊的連接
對于不同的PLC輸入電路應正確選擇傳感器（NPN或PNP）的輸入方式，NPN型傳感器動(dòng)作時(shí)，OUT端為0V，（NPN型輸出端OUT應和PLC的輸入端漏型相連）輸出低電平信號。PNP型傳感器動(dòng)作時(shí)，OUT端為+V，輸出高電平信號。
（四）PLC輸入回路接線(xiàn)的優(yōu)化
1、減少輸入點(diǎn)數，分組輸入
如圖上系統分自動(dòng)和手動(dòng)兩種工作方式，Q1-Q8為手動(dòng)方式用到的 輸入信號，S1-S8為自動(dòng)方式用到的輸入信號。S1和Q1共用輸入點(diǎn)X0，PLC運行時(shí)只會(huì )用到其中一組信號，所以可以共用PLC的輸入點(diǎn)。（圖中二極管是用來(lái)防止寄生回路，避免錯誤輸入信號的產(chǎn)生。
2、輸入設備的多功能化:在PLC系統中可以借助PLC邏輯功能來(lái)實(shí)現一個(gè)設備在不同條件下產(chǎn)生不同作用的信號。
3、不同形式的直流輸入信號與PLC連接
直流有源輸入輸入信號一般都是24V，這類(lèi)信號與其他無(wú)源開(kāi)關(guān)量信號混合接入PLC輸入點(diǎn)時(shí)電壓的0V點(diǎn)一定要接。上圖輸入點(diǎn)I0.0，I0.1連接光電編碼器，接近開(kāi)關(guān)的輸出OUT信號，它們的驅動(dòng)電源由PLC自身的24V電壓提供
不同電壓直流信號與PLC輸入模塊輸入點(diǎn)的連接，注意信號電位差的參考點(diǎn)必須相同。即它們的0V信號必須連接在一起。
4、對與用長(cháng)線(xiàn)引入PLC的開(kāi)關(guān)量信號可以用小行繼電器來(lái)轉接輸入信號，避免外部的強電感應的干擾。
二、輸出回路接線(xiàn)
由于PLC輸出元件被封裝在線(xiàn)路板上并連接至輸出端子板上，若將輸出元件短路將燒毀印制電路板，所以應用熔斷器保護輸出元件。開(kāi)關(guān)量輸出模塊有繼電器，晶體管，晶閘管輸出。輸出端接線(xiàn)分公共輸出和獨立輸出。直流輸出的續流管保護，交流輸出阻容吸收電路，晶體管，晶閘管輸出的旁路電阻保護，以及外部緊急停車(chē)電路。
（一）PLC輸出有三種，這三種輸出回路的配線(xiàn)應注意
1、繼電器輸出配線(xiàn)：通用于交直流電路,不同公共點(diǎn)可以帶不同交直流電壓負載。負載容量以負載性質(zhì)區分,阻抗負載2A/1點(diǎn),8A/4點(diǎn)COM ,感抗負載容量80VA,燈泡負載100W?？芍^電器型輸出的PLC可通過(guò)相對大的電流，但輸出觸點(diǎn)響應的時(shí)間相對較慢。
2、晶體管輸出：通用于直流電路,電壓范圍DC5-30V，阻抗負載0.5A/1點(diǎn),0.8A/4點(diǎn)COM ,感抗負載容量12W/DC24,燈泡負載1.5W/DC24?？芍w管型輸出的PLC輸出觸點(diǎn)響應時(shí)間快，但個(gè)通過(guò)的電流小。
3、晶閘管輸出：適應高頻動(dòng)作，但只能帶DC5-30V，負載最大電流電流為0.5A，燈泡負載30W。
4、在輸出回路必須設置適當熔斷器作為保護。DC直流感抗負載要并聯(lián)二極管以延長(cháng)觸點(diǎn)壽命，二極管規格為耐壓時(shí)負載電壓5-10倍，電路大于負載電流。
5、氖燈或小電流負載需要并聯(lián)浪涌吸收器。
6、馬達正反轉電路，除PLC內部程序要設計互鎖，輸出外部配線(xiàn)也必須互鎖配線(xiàn)。
（二）COM 點(diǎn)的選擇
因為PLC內部沒(méi)有熔斷器，需在COM點(diǎn)處加一個(gè)熔斷器。當負載種類(lèi)多且電流大可采用一個(gè)COM點(diǎn)帶1-2個(gè)輸出點(diǎn)的PLC產(chǎn)品，當負載數量多且種類(lèi)少可采用一個(gè)COM點(diǎn)帶4-8個(gè)輸出點(diǎn)的PLC產(chǎn)品。
（三）PLC與感性設備的連接
當PLC輸入輸出端接有感性負載元件時(shí)，直流輸出的續流管保護（直流電路兩端并聯(lián)續流二極管），交流輸出阻容吸收電路。
對與大容量負載電路，須在繼電器主觸頭兩端連接RC阻容吸收電路
（四）PLC與七段LED顯示器的連接
上圖兩只CD4513的數據輸入端A-D共用PLC四個(gè)輸出端Y0-Y3，A為最底D為最高，LE 為寄存輸入端，當LE 為高電平時(shí)，輸入數據將存在芯片內的寄存器中，并將其譯碼后顯示出來(lái)。如PLC使用繼電器輸出模塊時(shí)，與CD4513相連的輸出各端在接一個(gè)下拉電阻，避免輸出繼電器斷開(kāi)的時(shí)候CD4513輸入端懸空。
七段數碼管有共陰極(公共極接地)和共陽(yáng)極(公共極接+5V)兩種,是電氣儀表常用的數顯器件。
（五）PLC控制系統輸出回路接線(xiàn)的優(yōu)化
1、減少輸出點(diǎn)的措施
① 巨陣輸出：要使某個(gè)設備（負載）接通工作，只要控制相對應的輸出繼電器接通即可，采用巨陣輸出必須將同一時(shí)間段接通的負載安排在同一列。
②分組輸出：PLC每個(gè)輸出點(diǎn)可以控制兩個(gè)不同時(shí)工作的負載，當兩組負載不會(huì )同時(shí)工作事，可以通過(guò)外部轉換開(kāi)關(guān)SA進(jìn)行切換。
③ 并聯(lián)輸出：兩個(gè)通段完全相同的負載可并聯(lián)后共用PLC的一個(gè)輸出點(diǎn)。
④ 提高PLC輸出可靠性措施：PLC輸出模塊的繼電器觸點(diǎn)容量一般為2A，如果輸出點(diǎn)的負載功率太大，可以采用輸出繼電器帶動(dòng)一個(gè)中間繼電器，在由中間繼電器驅動(dòng)負載。
