PLC的数字量输出模块简介

    输出模块的作用是将内部的电平信号转换为外部所需要电平等级的输出信号，并传给外部负载。每个输出点的输出电路可以等效成一个输出继电器，按负载使用电源的不同，可分为直流输出、交流输出和交直流输出3种；按输出电路所用的开关器件不同，可分为晶体管输出、晶闸管输出和继电器输出。它们所能驱动的负载类型、负载的大小和响应时间是不一样的。    (1)直流输出模块直流输出模块的原理如图2-4所示，它的输出电路采用晶体管驱动，也叫晶体管输出模块。在图2-4中，VLC是光耦合器，VL用于指示输出点的状态，VT为输出晶体管，VD为保护二极管，可防止负载电压极性接反或高电压、交流电压损坏晶体管，FU为熔断器，可防止负载短路时损坏PLC。其工作原理是：当输出锁存器的对应位为1时，通过内部电路使光耦合器VLC导通，从而使晶体管VT饱和导通，使负载得电，同时点亮VL，以表示该路输出点有输出。当输出锁存器的对应位为0时，光耦合器VLC不导通，晶体管VT截止，使负载失电，此时VL不亮，表示该输出点状态为0。如果负载是感性的，则必须给负载并接续流二极管（如图2-4中点画线所示），使负载关断时，可通过续流二极管释放能量，保护输出晶体管VT免受高电压的冲击。
    图2-4    晶体管输出电路    直流输出模块的输出方式一般为集电极输出，外加直流负载电源。其带负载的能力一般每一个输出点为零点几安培左右。因晶体管输出模块为无触点输出模块，所以使用寿命比较长、响应速度快、可关断次数多。    (2)交流输出模块交流输出模块的原理如图2-5所示。它的输出电路是采用光控双向晶闸管驱动的，所以又叫双向晶闸管输出模块。在图2-5中，VLC为光耦合器（光控双向晶闸管），R2和C构成阻容吸收保护电路。其工作原理是：当输出锁存器的对应位为1时，发光二极管导通发光，使双向晶闸管导通，从而使负载得电，同时输出指示灯VL亮，表示该输出点为ON；当输出锁存器的对应位为0时，双向晶闸管不导通，负载失电，输出指示灯VL灭，表示该输出点为OFF。
    图2-5    晶闸管输出电路    交流输出模块需要外加交流电源，带负载能力一般为1A左右，不同型号的外加电压和带负载的能力有所不同。双向晶闸管为无触点开关，使用寿命较长，反应速度快，可靠性高。    (3)交直流输出模块 交直流输出模块（继电器输出模块）的工作原理如图2-6所示。它的输出驱动电路是继电器。继电器的常开触点接通或断开，从而使负载得电或失电。在图2-6中，K为一小型直流继电器，其工作原理如下：当输出锁存器的对应位为l时，K得电吸合，其常开触点闭合，负载得电，VL点亮，表示该输出点接通；当输出锁存器的对应位为0时，K失电，其常开触点断开，负载失电，VL熄灭，表示该输出点断开。
    图2-6    继电器输出电路    继电器输出型PLC的负载电源可以是交流也可以是直流，是有触点开关，带负载能力比较强，一般在2A左右，但寿命比无触点开关要短一些，开关动作频率也相应低一些。    PLC的输出电路也有汇点式、分组式、隔离式几种。