4 驅(qū)動感性負(fù)載的影響

繼電器控制接觸器等感性負(fù)載的開合瞬間，由于電感具有電流不可突變的特點(diǎn)，因此根據(jù)U=L(dI/dt)，將產(chǎn)生一個瞬間的尖峰電壓在繼電器的兩個觸點(diǎn)之間，該電壓幅值超過繼電器的觸點(diǎn)耐壓的降額;繼電器采用的電磁式繼電器，觸點(diǎn)間的耐受電壓是1 000 V(1 min)，若觸點(diǎn)間的電壓長期工作在1 000 V 左右，容易造成觸點(diǎn)金屬遷移和氧化，出現(xiàn)接觸電阻變大、接觸不良和觸點(diǎn)粘接的現(xiàn)象。而且動作頻率越快現(xiàn)象越嚴(yán)重。瞬間高壓如圖2 所示，持續(xù)的時(shí)間在1 ms 以內(nèi)，幅值為1 kV以上。晶體管輸出為感性負(fù)載時(shí)也同樣存在這個問題，該瞬時(shí)高壓可能導(dǎo)致晶體管的損壞。

因此當(dāng)驅(qū)動感性負(fù)載時(shí)應(yīng)在負(fù)載兩端接入吸收保護(hù)電路。當(dāng)驅(qū)動直流回路的感性負(fù)載(如繼電器線圈)時(shí)，用戶電路需并聯(lián)續(xù)流二極管(需注意二極管極性);若驅(qū)動交流回路的感性負(fù)載時(shí)，用戶電路需并聯(lián)RC 浪涌吸收電路，以保護(hù)PLC 的輸出觸點(diǎn)。PLC 輸出觸點(diǎn)的保護(hù)電路如圖3 所示。

5 使用中應(yīng)注意的事項(xiàng)

目前市場上經(jīng)常出現(xiàn)繼電器問題的客戶現(xiàn)場有一個共同的特點(diǎn)就是：出現(xiàn)故障的輸出點(diǎn)動作頻率比較快，驅(qū)動的負(fù)載都是繼電器、電磁閥或接觸器等感性負(fù)載而且沒有吸收保護(hù)電路。因此，建議在對PLC 輸出類型進(jìn)行選擇和使用時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

1)一定要關(guān)注負(fù)載容量輸出端口須遵守允許最大電流限制(如表1 所列)，以保證輸出端口的發(fā)熱限制在允許范圍。繼電器的使用壽命與負(fù)載容量有關(guān)，當(dāng)負(fù)載容量增加時(shí)，觸點(diǎn)壽命將大大降低(如表2 所列)，因此要特別關(guān)注。

2)一定要關(guān)注負(fù)載性質(zhì)根據(jù)前面的分析，感性負(fù)載在開合瞬間會產(chǎn)生瞬間高壓，因此表面上看負(fù)載容量可能并不大，但是實(shí)際上負(fù)載容量很大，繼電器的壽命將大大縮短，因此當(dāng)驅(qū)動感性負(fù)載時(shí)應(yīng)在負(fù)載兩端接入吸收保護(hù)電路。尤其在工作頻率比較高時(shí)務(wù)必增加保護(hù)電路。從客戶的使用情況來看，增加吸收保護(hù)電路后的改善效果十分明顯。

根據(jù)電容的特性，如果直接驅(qū)動電容負(fù)載，在導(dǎo)通瞬間將產(chǎn)生沖擊浪涌電流，因此原則上輸出端口不宜接入容性負(fù)載，若有必要，需保證其沖擊浪涌電流小于規(guī)格(見表1)說明中的最大電流。

猿)一定要關(guān)注動作頻率當(dāng)動作頻率較高時(shí)，建議選擇晶體管輸出類型，如果同時(shí)還要驅(qū)動大電流則可以使用晶體管輸出驅(qū)動中間繼電器的模式。當(dāng)控制步進(jìn)電機(jī)/伺服系統(tǒng)，或者用到高速輸出/PWM 波，或者用于動作頻率高的節(jié)點(diǎn)等場合，只能選用晶體管型。PLC 對擴(kuò)展模塊與主模塊的輸出類型并不要求一致，因此當(dāng)系統(tǒng)點(diǎn)數(shù)較多而功能各異時(shí)，可以考慮繼電器輸出的主模塊擴(kuò)展晶體管輸出或晶體管輸出主模塊擴(kuò)展繼電器輸出以達(dá)到最佳配合。

事實(shí)證明，根據(jù)負(fù)載性質(zhì)和容量以及工作頻率進(jìn)行正確選型和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，輸出口的故障率明顯下降，客戶十分滿意。