延长plc触点寿命实战

PLC 输出触点有三种 1 继电器 2 晶体管 3 可控硅 可控硅类型的比较 少用 一般都有订货 在此就不讨论 就厂商给出的寿命来说 继电器型的在容许动作频率 满负载输出时通常 标 10 万次 机械寿命 1000 万次 这个 10 万次的电寿命显然是不能接受的 当然这是在极限状态下的数字 厂家一般都留有较大的余量 一般厂家标称最 大通断电流是 2A 而我从 PLC 内拆出的继电器上标的是 5A 故实际的寿命不 会只有 10 万次 艾默生网络能源有限公司所做的寿命测试来看 基本在 30 万 次 对于晶体管来说因是电子元件 只要按要求使用 不人为烧毁的话 只存 在衰减老化的问题 其寿命绝对比你那机器寿命长 怎样延长输出触点的使用寿命呢 对于继电器来说就是提高触点的电寿命 在感性负载的开合瞬间 由于电 感具有电流不可突变的特点 因此根据 U L dI dt 将产生一个瞬间的尖峰 电压在继电器的两个触点之间 该电压幅值超过继电器的触点耐压的时 触点 金属迁移和氧化 出现接触电阻变大 接触不良和触点粘接的现象 而且动作 频率越快现象越严重 这个持续时间为 1MS 的尖峰电压也会造成晶体管击穿 1 驱动感性负载时加装保护电路 2 加装中间继电器 减小驱动电流 对不要求负载物理切断的情况下 推 荐使用 SSR 在安全性要求高的情况下 因 SSR 存在一个漏电流 可能造成误 动作 这时就要使用传统继电器 宁愿继电器被烧毁 3 降低动作频率 如受客观条件所限无法降低动作频率时 请使用晶体管 型 点图进入相册 点图进入相册 点图进入相册 PLC 的晶体管输出通道电流由于受到电路板布线 器件散热和电源系统的限制 额定输出 电流一般为 0 2 0 75A 之间 而许多现场功率设备往往需要大电流驱动机械部件运动 这 就造成 PLC 输出功率不足 传统的解决方法是在 PLC 输出点加装中间继电器 PLC 输出 驱动继电器线圈 大电流通过继电器触点提供 但继电器的原理决定了每一次通断都会对 其机械寿命产生影响 同时触点通过的电流越大 触点表面氧化现象就越严重 尤其是在 感性负载情况下 久而久之就会造成继电器触点粘连 功率放大模块 或称电子继电器 以电子器件替代机械式继电器的触点 PLC 的输出信号驱动内部的场效应管使其导通 大 电流信号通过场效应管向设备供电 当诸如直流电机 电磁阀等大功率直流设备需要频繁 启动时 使用功率放大模块具有传统继电器无可比拟的优势 主要表现在 免维护 无通断寿命限制 微秒级导通和关断时间 是继电器的千分之一 带有感性负载 保护功能 输出通道可并联 实现更大的输出电流 固态继电器 引用 回复 2005 11 16 19 34 00 4 楼 支持国货 楼主给出的参数表就是它的性能吗 现在很多常效应管都可以到这个参数了 不过你每路 5A 的电流 8 路可就是 40A 了 这个电压 你的电路板布线可是要足够的大哦 机器动作频繁时使用无触点继电器组机器动作频繁时使用无触点继电器组 数量 个 价格 元 个 11 00元 个 供应商支持 混批 发货地 湖南 长沙 开福区 供货总量 100 个 想了解产品详情 请 给我留言 或 查看联系方式 收藏此信息 详细信息 批发说明 运费说明 联系方式 应用范围应用范围 信号品牌品牌HL 型号型号 HL N16 D24 16 路 配西门子 PLC 产品系列产品系列3RH11 触点形式触点形式 无额定电压额定电压 AC DC24 V 电流性质电流性质 直流外形外形 超小型 功率负载功率负载 小功率防护特征防护特征 敞开式 直流电阻直流电阻 吸合电流吸合电流 A 释放电流释放电流 A 线圈功率线圈功率 W 额定工作额定工作 频率频率 Hz 产品介绍 产品介绍 无触点继电器组用于扩展 PLC 输出的带负载的能力 可以驱动 6 16 通径电磁阀 小功率直流电机等感 性负载 无触点继电器组内部集成了输入输出状态指示 大功率电子开关 续流二极管等组成 完成用微 弱的电压信号控制较大的电流 无触点继电器组 N D24 与 PNP 晶体管输出型或继电器输出型 PLC 输出最 佳匹配 例如 西门子 适用适用 PLC 型号 型号 西门子等 PLC 特点及优点 特点及优点 无触点继电器组内部全部采用贴片工艺生产 采用进口元器件 增强了抗干扰性能 集成度高 体积小巧 结构紧凑 便于安装 有利于减少控制箱尺寸 降低成本 内部电子开关导通电阻低到 20m 连续电流达 3 安 功率耗损极低 不发热 摒弃了传统电子 开关的散热片 输入输出状态指示 设备调试时简单明了 4 通道一组 和继电器比可以少接很多线 模块化拼装 根据需要选择所需路数 避免不必要的浪费 输入输出接线端子异侧排列 便于布线 标准导轨安装 拆装方便 感性负载不用额外接续流二极管 超长的使用寿命 使设备维护变得省心 无触点继电器组响应速度快 最高可达 1KHz 普通电磁阀除了用于开关和换向外 通过调节占空 比 使普通电磁阀变为无冲击阀成为可能 在比例阀简单改变流量和压力的应用中可以取代比例 阀放大器 给低成本提供途径 工作参数表 工作参数表 工作电源 24VDC 10 输入阻抗 6 3K 输入电压 24VDC 输入电流 3 8mA 单通道最大输出连续电流 3 安培 每组输出总电流不超过 10 安培 有效电平 N 型高电平有效 P 型低电平有效 最大切换速度 1KHz 线径范围 24 12 AWG 端子扭矩 0 4Nm 3 6Lb in 通道数 4 通道一组 各通道相互独立 各组相互独立 工作温度 0 70 存储温度 10 100 外形尺寸 宽 高 长 82x42x25 N N 2 3 4 8 安装方式 带标准导轨卡式安装 防护级别 IP40 状态显示 绿色 电源指示 红色 各通道输入输出工作指示 寿命 次 关于关于 PLC 输出类型的选择及使用中的注意输出类型的选择及使用中的注意 事项事项 收藏此信息 打印该信息 添加 佚名 来源 未知 摘要 本文简要比较了 PLC 的继电器和晶体管两种输出类型的工作原理及特点 提出了在 选型和使用中应注意的事项 关键词 PLC 输出类型 继电器 晶体管 1 引言 引言 PLC 的输出类型有继电器和晶体管两种类型 两者的工作参数差别较大 使用前需 加以区别 以免误用而导致产品损坏 本文简要介绍了继电器和晶体管输出的特点及使用 中的注意事项 2 继电器和晶体管输出工作原理继电器和晶体管输出工作原理 继电器是一种电子控制器件 它具有控制系统 又称输入回路 和被控制系统 又 称输出回路 通常应用于自动控制电路中 它实际上是用较小的电流去控制较大电流的 一种 自动开关 电磁式继电器一般由铁芯 线圈 衔铁 触点簧片等组成的 如图 1 所 示 只要在线圈两端加上一定的电压 线圈中就会流过一定的电流 从而产生电磁效应 衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯 从而带动衔铁的动触点 与静触点 常开触点 吸合 当线圈断电后 电磁的吸力也随之消失 衔铁就会在弹簧的 反作用力返回原来的位置 使动触点与原来的静触点 常闭触点 吸合 这样吸合 释放 从而达到了在电路中的导通 切断的目的 从继电器的工作原理可以看出 它是一种机 电元件 通过机械动作来实现触点的通断 是有触点元件 图图 1 电磁式继电器结构图电磁式继电器结构图 晶体管是一种电子元件 它是通过基极电流来控制集电极与发射极的导通 它是无触点元 件 3 继电器与晶体管输出的主要差别继电器与晶体管输出的主要差别 由于继电器与晶体管工作原理的不同 导致了两者的工作参数存在了较大的差异 下面以 艾默生 EC 系列 PLC 相关数据为例进行比较说明 输出口主要规格参见表 1 1 驱动负载不同 驱动负载不同 继电器型可接交流 220V 或直流 24V 负载 没有极性要求 晶体管型只能接直流 24V 负载 有极性要求 继电器的负载电流比较大可以达到 2A 晶体管负载电流为 0 2 0 3A 同时与负载类型有关 具体参见表 1 表 1 输出端口规格 2 响应时间不同 响应时间不同 继电器响应时间比较慢 约 10ms 20ms 晶体管响应时间比较快 约 0 2ms 0 5ms Y 0 Y1 甚至可以达到 10 us 3 使用寿命不同 使用寿命不同 继电器由于是机械元件受到动作次数的寿命限制 且与负载容量有关 详见表 2 从表中 可以看出 随着负载容量的增加 触点寿命几乎按级数减少 晶体管是电子原件只有老化 没有使用寿命限制 项目继电器输出端口晶体管输出端口 外部电源250Vac 30Vdc 以下5 24Vdc 电路绝缘继电器机械绝缘光耦绝缘 动作指示继电器输出触点闭合指示灯点亮 光耦被驱动时指示灯点亮 开路时漏电流 小于 0 1mA 30Vdc 最小负载2mA 5Vdc5mA 5 24Vdc 电阻负载 2A 1 点 8A 4 点组公共端 8A 8 点组公共端 Y0 Y1 0 3A 1 点 其他 0 3A 1 点 0 8A 4 点 1 2A 6 点 1 6A 8 点 8 点以上每增加 1 点允许总电流增加 0 1A 感性负载220Vac 80VA Y0 Y1 7 2W 24Vdc 其他 12W 24Vdc 最大输 出电流 电灯负载220Vac 100W Y0 Y1 0 9W 24Vdc 其他 1 5W 24Vdc ON OFF最多 20ms 响应时间 OFF ON最多 20ms Y0 Y1 10us 其他 0 5ms Y0 Y1 最高输出频率 每通道 100kHz 输出公共端 Y0 COM0 Y1 COM1 Y2 以后至多每 8 个端口使用 1 个公共端 每个公共 端之间彼此隔离 熔断器保护无 表 2 继电器使用寿命 4 继电器与晶体管输出选型原则 继电器与晶体管输出选型原则 继电器型输出驱动电流大 响应慢 有机械寿命 适用于驱动中间继电器 接触器的线圈 指示灯等动作频率不高的场合 晶体管输出驱动电流小 频率高 寿命长 适用于控制 伺服控制器 固态继电器等要求频率高 寿命长的应用场合 在高频应用场合 如果同时 需要驱动大负载 可以加其他设备 如中间继电器 固态继电器等 方式驱动 5 驱动感性负载的影响驱动感性负载的影响 图图 2 驱动感性负载时产生的瞬间高压驱动感性负载时产生的瞬间高压 继电器控制接触器等感性负载的开合瞬间 由于电感具有电流具有不可突变的特点 因此 根据 U L dI dt 将产生一个瞬间的尖峰电压在继电器的两个触点之间 该电压幅值超过 负荷容量动作频率条件触点寿命 220VAC 15VA1 秒 ON 1 秒 OFF320 万次 220VAC 30VA1 秒 ON 1 秒 OFF120 万次 220VAC 60VA1 秒 ON 1 秒 OFF30 万次 继电器的触点耐压的降额 继电器采用的电磁式继电器 触点间的耐受电压是 1000V 1m in 若触点间的电压长期的工作在 1000V 左右的话 容易造成触点金属迁移和氧化 出 现接触电阻变大 接触不良和触点粘接的现象 而且动作频率越快现象越严重 瞬间高压 如下图 2 所示 持续的时间在 1ms 以内 幅值为 1KV 以上 晶体管输出为感性负载时也 同样存在这个问题 该瞬时高压可能导致晶体管的损坏 因此当驱动感性负载时应在负载两端接入吸收保护电路 当驱动直流回路的感性负载 如 继电器线圈 时 用户电路需并联续流二极管 需注意二极管极性 若驱动交流回路的 感性负载时 用户电路需并联 RC 浪涌吸收电路 以保护 PLC 的输出触点 PLC 输出触 点的保护电路如图 3 所示 图图 3 PLC 输出触点的保护电路输出触点的保护电路 6 使用中应注意的事项使用中应注意的事项 目前市场上经常出现继电器问题的客户现场有一个共同的特点就是 出现故障的输出点动 作频率比较快 驱动的负载都是继电器 电磁阀或接触器等感性负载而且没有吸收保护电 路 因此建议在 PLC 输出类型选择和使用时应注意以下几点 1 一定要关注负载容量一定要关注负载容量 输出端口须遵守允许最大电流限制 如表 1 所示 以保证 输出端口的发热限制在允许范围 继电器的使用寿命与负载容量有关 当负载容量增加时 触点寿命将大大降低 如表 2 所示 因此要特别关注 2 一定要关注负载性质一定要关注负载性质 根据第 4 节的分析 感性负载在开合瞬间会产生瞬间高压 因此表面上看负载容量可能并不大 但是实际上负载容量很大 继电器的寿命将大大缩短 因此当驱动感性负载时应在负载两端接入吸收保护电路 尤其在工作频率比较高时务必 增加保护电路 从客户的使用情况来看 增加吸收保护电路后的改善效果十分明显 根据电容的特性 如果直接驱动电容负载 在导通瞬间将产生冲击浪涌电流 因此原则上 输出端口不宜接入容性负载 若有必要 需保证其冲击浪涌电流小于规格 见表