基于安全繼電器PLC輸入、輸出點(diǎn)的保護(hù)

朱麗娜

[摘 要]PLC使用過程中，經(jīng)常出現(xiàn)輸入、輸出點(diǎn)壞損的情況；在PLC輸入、輸出端加入安全繼電器，對(duì)PLC輸入、輸出點(diǎn)進(jìn)行了保護(hù)，若出現(xiàn)短路、過壓等情況，壞損的是安全繼電器，更換安全繼電器即可。

[關(guān)鍵詞]安全繼電器；PLC；輸入點(diǎn)保護(hù)；輸出點(diǎn)保護(hù)

[DOI]10. 13939/j. cnki. zgsc. 2016. 06. 058

1 引 言

在PLC使用過程中，經(jīng)常出現(xiàn)輸入輸出點(diǎn)壞損的情況，比如，輸出點(diǎn)所帶負(fù)載短路，這樣會(huì)直接導(dǎo)致輸出點(diǎn)被燒損；再比如，輸入點(diǎn)所接入電壓接錯(cuò)，會(huì)導(dǎo)致輸入點(diǎn)被燒損；而PLC輸入、輸出點(diǎn)燒損，不易修復(fù)，尤其是西門子S7-200系列PLC，輸入、輸出點(diǎn)數(shù)量少，若燒損點(diǎn)多，則需要更換PLC，PLC價(jià)格高，更換PLC會(huì)造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，所以，設(shè)計(jì)一種能對(duì)輸入、輸出點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)又經(jīng)濟(jì)的方法變得尤為重要。

1 設(shè)計(jì)思路

在PLC的輸出端加入安全繼電器，讓輸出端直接控制的是安全繼電器的線圈，而負(fù)載連接安全繼電器的常開觸點(diǎn)，這樣亦能實(shí)現(xiàn)輸出點(diǎn)控制負(fù)載，但是間接控制，如果負(fù)載短路或接錯(cuò)電壓，會(huì)燒損安全繼電器，而不是PLC輸出點(diǎn)，更換安全繼電器即可。

同樣，在PLC輸入端加入安全繼電器，讓輸入端連接安全繼電器的常開觸點(diǎn)，輸入器件連接安全繼電器的線圈，這樣輸入器件接通，直接接通的是安全繼電器的線圈，隨之，常開觸點(diǎn)閉合，產(chǎn)生PLC輸入信號(hào)；如果輸入器件的電壓接錯(cuò)，直接燒損的是安全繼電器，而不是PLC輸入點(diǎn)，更換安全繼電器即可。

2 安全繼電器

一般的中間繼電器都可以承擔(dān)安全繼電器的工作，本文中采用松下AHN-22324N型中間繼電器，它由1組線圈、2對(duì)常開觸點(diǎn)和2對(duì)常閉觸點(diǎn)組成。其側(cè)面圖如圖1所示，其中包含繼電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。

圖1 繼電器側(cè)面圖

從圖1中可以看出，此繼電器線圈額定電壓是直流24伏；其中，1、8是線圈；6、5及3、4是常開觸點(diǎn)；6、7及3、2是常閉觸點(diǎn)。

安全繼電器的符號(hào)為文字符號(hào)為KA，線圈的圖形符號(hào)為，常開觸點(diǎn)圖形符號(hào)為。

安全繼電器的工作原理是，線圈得電，觸點(diǎn)改變?cè)瓲顟B(tài)；線圈失電，觸點(diǎn)恢復(fù)原狀態(tài)。即若想讓常開觸點(diǎn)閉合，需要給線圈通入24伏的直流電。文章中需要用到此繼電器的線圈和常閉觸點(diǎn)。

3 硬件接線方法

通過硬件接線實(shí)現(xiàn)安全繼電器的橋梁作用，其中包括輸出端的硬件接線和輸入端的硬件接線。

3. 1 PLC輸出端子保護(hù)接線方法

PLC輸出端子連接安全繼電器的線圈，并給線圈供電直流24V。再利用安全繼電器的常開觸點(diǎn)當(dāng)作PLC的輸出端。輸出的接線分為兩部分，一部分是PLC輸出點(diǎn)與安全繼電器線圈之間的接線，1L接0V；PLC的輸出點(diǎn)依次連接安全繼電器的1端；安全繼電器的8端接一起接+24V，如圖2所示。圖中，1、8為繼電器線圈。另一部分是安全繼電器常開觸點(diǎn)與PLC新的輸出點(diǎn)和公共端之間的接線，如圖3所示。圖3中，3、4是安全繼電器的常開觸點(diǎn)，各安全繼電器的3端連一起引出端子為新的輸出公共端，圖中標(biāo)為1L，4端引出線為新的PLC輸出點(diǎn)。

3. 2 PLC輸入端子保護(hù)接線方法

PLC輸入端子連接安全繼電器的常開觸點(diǎn)。安全繼電器的線圈當(dāng)作PLC的輸入端子。輸入的接線包含兩部分，一部分是PLC輸入端子與安全繼電器常開觸點(diǎn)間的接線，如圖4所示，3、4是安全繼電器的常開觸點(diǎn)，4端連一起接在開關(guān)電源24V上，3端接PLC各個(gè)出入點(diǎn)，1M接0V。另一部分是安全繼電器線圈與新的輸入點(diǎn)和輸入公共端之間的接線，1、8為繼電器線圈，其中，1端引出線為新的PLC輸入點(diǎn)，如圖中I0. 0、I0. 1；各繼電器8端連接在一起為新的PLC輸入公共端1M。這里需要注意，尤其此款繼電器8端必須接直流24V正端，所以用戶接線時(shí)，1M只能接+24V。如圖5所示。

對(duì)PLC及繼電器進(jìn)行接線后，用戶可使用輸出端子為1L、Q0. 0、Q0. 1，輸入端子為1M、I0. 0、I0. 1；如需擴(kuò)充輸入輸出點(diǎn)，辦法相同。

4 24V電源

西門子S7-200系列PLC有一組直流電壓輸出端，L+與M，直流24V，但輸出能力較小，故此，圖2與圖4中的24V與0V需外接24V開關(guān)電源來提供。