PLC晶体管输出与继电器输出区别
继电器型PLC与晶体管型PLC的区别
继电器型PLC与晶体管型PLC的区别在很多自动化设备中，电路最终都需要对一些执行部件（如电机、电磁铁）实施控制，电路对这些执行部件的控制可通过继电器、晶体管、晶闸管等开关器件进行。
因此，对于电路的输出端来说，就有了与之对应的“继电器输出、晶体管输出、晶闸管输出”等类型。
其中，继电器输出和晶体管输出在PLC中最为常见。
虽然都是控制器件，但二者有所不同。
在电压比较高，电流比较大，要注意人身安全时，往往用继电器。
继电器输出一般都是弱电控制的强电，继电器的外壳上面写了输出的电流电压。
晶体管输入和输出没有电隔离，而继电器是电隔离的，在体积有限制的时候，响应时间要很短的时候，都往往采用晶体管控制。
一、在PLC上，这三类输出的区别是什么？1、继电器输出：优点是不同公共点之间可带不同的交、直流负载，且电压也可不同，带负载电流可达2A／点；但继电器输出方式不适用于高频动作的负载，这是由继电器的寿命决定的。
其寿命随带负载电流的增加而减少，一般在几十万次至Jl百万次之间，有的公司产品可达1000万次以上，响应时间为10ms。
2、晶体管输出：最大优点是适应于高频动作，响应时间短，一般为0.2ms左右，但它只能带 DC5-30V的负载，最大输出负载电流为0.5A/点，但每4点不得大于0.8A。
3、晶闸管输出：带负载能力为0.2A/点，只能带交流负载，可适应高频动作，响应时间为1ms。
所以，当你的系统输出频率为每分钟6次以下时，应首选继电器输出，因其电路设计简单，抗干扰和带负载能力强。
当频率为10次/min以下时，既可采用继电器输出方式；也可采用PLC输出驱动达林顿三极管（5-10A），再驱动负载，可大大减小。
二、常见的输出类型是继电器型和晶体管型，那么两者的区别是什么？1、负载电压、电流类型不同负载类型：晶体管只能带直流负载，而继电器带交、直流负载均可。
电流：晶体管电流0.2A-0.3A，继电器2A。
电压：晶体管可接直流24V（一般最大在直流30V左右，继电器可以接直流24V 或交流220V）。
继电器输出可控硅输出晶体管输出
存储器
数据可存放的存储器
输入模块
将外部开关或传感器给CPU 有两种接线方式:交流输入、直流 输入 端子试 高密度连接器连接
交流输入模块
供电电压110v~240v 每个模块8或16点 慢的相应时间20ms 端子连接
直流输入模块
1。快的相应时间10ms(1ms) 2。16, 32, 或 64 点 3。16 点为螺丝端子 4。32 和 64点 使用高密度连接器 5。5VDC, 12VDC, 或 24VDC 供电电 6。有源型和漏型输入 漏型输入 源型输入
冗余CPU
冗余CPU Q12PRHCPU Q25PRHCPU
在相同的基板上，相同的处理器通过 网络控制同样的I/O 用跟踪电缆连接两套 CPU 在发生故障时进行无缝跟踪 被设计位零停工期解决方案
存储器
每个CPU 有5个存储器驱动器。
程序内存 RAM 标准RAM 驱动器0 RAM 存储器卡 驱动器3 ROM 存储器卡 驱动器2 标准ROM 驱动器1
第二天
1.常用应用指令 2.应用指令编程练习 3.文件管理方式 4.多程序编辑运行 5. GX-SIMULATOR TEST,MONITOR使用 6.PLC诊断功能及维护
第三天
1.QPLC特殊功能的使用 （ 软元件合理分配、局部 软元件的使用、初始化等） 2.自举运行 3.特殊功能模块使用 Q64AD/A64DA 4.特殊功能模块编程练习 5.课程总结
.QPLC硬件构成 三.QPLC硬件构成
基板: 主基板 背板安装模块
Q3*B-E * 代表 3, 5, 8, or 12 I/O 槽
CPU 和电源模块不站槽号, 电源安装在最左侧，之后安装CPU模块 左侧扩展口连接扩展单元
PLC的IO接线，体现一个工程师的基本功
PLC的IO接线，体现一个工程师的基本功PLC按输出形式划分，可分为继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出形式。
继电器输出的PLC其输出点可控制交流或直流负载，晶体管输出的PLC其输出点只能控制直流负载，晶闸管输出的PLC其输出点只能控制交流负载。
按PLC输入端所接电源的不同，可分为交流输入和直流输入。
不同输入形式、输出形式的PLC的接线略有所不同，但原理是相似的。
从S7-200 PLC的型号可判别其输入、输出形式。
如型号为CPU226 AC／DC／继电器是工作电源为交流、直流数字输入、输电器输出的PLC；如型号为CPU224 DC/DC/DC是工作电源为直流（24V）、直流数字输入、直流输出的PLC。
一、CPU26AC/DC/继电器的接线下面以CPU226 AC/I兀／继电器为例来介绍PLC的接线，其接线图如图所示。
图中Ll、N端子接PLC的交流工作电源，该电源、电压允许范围为85～264V CAC）。
L＋、M为PLC向外输出的24V（DC）/400mA直流电源，L＋为电源正极，M为电源负极，该电源可作为输入端的电源使用，也可向其他传感器提供电源。
1.24个数字量输入点24个数字量输入点分成以下两组。
(1）第一组由输入端子I O.0~IO.7、I1.0~I1.4共13个输入点组成，每个外部输入的开关信号均由各输入端子接出，经一个直流电源终至公共端1M，如图所示。
(2）第二组由输入端子I1.5~I1.7、I2.0~I2.7共11个输入点组成，各输入端子的接线与第一组类似，公共端为2M，如困2-10所示。
2.16个数字量输出点16个数字量输出点分成以下三组。
(1）第一组由输出端子QO.O～QO.3共四个输出点与公共端lL组成。
其接线如图所示，图中电源为负载的工作电源，同组负载的工作电源要相同。
(2）第二组由输出端子QO.4~Q O.7、Ql.0共5个输出点与公共端2L组成，其接线如图所示。
(3）第三组由输出端子Ql.1~Ql.7共7个输出点与公共端3L组成。
PLC输出电路(继电器,晶体管,晶闸管输出)区别,PLC输出类型选择和注意事项
精心整理PLC输出类型选择及其使用中的注意事项摘要：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（常闭图1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，Y0、Y1甚至可以达到10us。
（3）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。
表2继电器使用寿命4．继电器与晶体管输出选型原则5图2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（1min），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。
PLC输出电路(继电器,晶体管,晶闸管输出)区别和注意事项
PLC输出电路(继电器,晶体管,晶闸管输出)区别和注意事项PLC的输出电路形式一般分为：继电器输出，晶体管输出和晶闸管输出三种。
弄清这三种输出形式的区别，对于PLC的硬件设计工作非常有必要。
下面以三菱PLC为例，简要介绍一下这三种输出电路形式的区别和注意事项，其它公司的PLC输出电路形式也大同小异。
1、晶体管输出电路晶体管输出电路形式相比于继电器输出响应快（一般在0.2ms以下），适用于要求快速响应的场合；由于晶体管是无机械触点，因此比继电器输出电路形式的寿命长。
晶体管输出型电路的外接电源只能是直接电源，这是其应用局限的一方面。
另外，晶体管输出驱动能力要小于继电器输出，允许负载电压一般为DC5V～30V，允许负载电流为0.2A～0.5A。
这两点的使用晶体管输出电路形式时要注意。
晶体管输出电路的形式主要有两种：NPN和PNP型集电极开路输出。
如下图所示：图2 NPN集电极开路输出图3 PNP集电极开路输出由以上两图可看出这两种晶体管输出电路形式的区别：NPN型集电极开路输出形式的公共端COM只能接外接电源的负极，而PNP型的COM端只能接外接电源的正极。
和继电器输出形式电路一样，在驱动感性负载时也要在负载两端反向并联二极管（二极管的阴极接电源的正极）防止过电压，保护PLC的输出电路。
2、继电器输出电路这是PLC输出电路常见的一种形式，其电路形式如下图所示。
该种输出电路形式外接电源既可以是直流，也可以是交流。
图1 继电器输出PLC继电器输出电路形式允许负载一般是AC250V/50V以下，负载电流可达2A，容量可达80～100VA（电压×电流），因此，PLC的输出一般不宜直接驱动大电流负载（一般通过一个小负载来驱动大负载，如PLC的输出可以接一个电流比较小的中间继电器，再由中间继电器触点驱动大负载，如接触器线圈等）。
PLC继电器输出电路的形式继电器触点的使用寿命也有限制（一般数十万次左右，根据负载而定，如连接感性负载时的寿命要小于阻性负载）。
西门子PLC输出电路
PLC的输出电路形式一般分为：继电器输出，晶体管输出和晶闸管输出三种。
弄清这三种输出形式的区别，对于PLC的硬件设计工作非常有必要。
下面以三菱PLC为例，简要介绍一下这三种输出电路形式的区别和注意事项，其它公司的PLC 输出电路形式也大同小异。
1、继电器输出电路这是PLC输出电路常见的一种形式，其电路形式如下图所示。
该种输出电路形式外接电源既可以是直流，也可以是交流。
图1 继电器输出PLC继电器输出电路形式允许负载一般是AC250V/50V以下，负载电流可达2A，容量可达80～100VA（电压×电流），因此，PLC的输出一般不宜直接驱动大电流负载（一般通过一个小负载来驱动大负载，如PLC的输出可以接一个电流比较小的中间继电器，再由中间继电器触点驱动大负载，如接触器线圈等）。
PLC继电器输出电路的形式继电器触点的使用寿命也有限制（一般数十万次左右，根据负载而定，如连接感性负载时的寿命要小于阻性负载）。
此外，继电器输出的响应时间也比较慢（10ms）左右，因此，在要求快速响应的场合不适合使用此种类型的电路输出形式（可以根据场合使用下面介绍的两种输出形式）。
当连接感性负载时，为了延长继电器触点的使用寿命，对于外接直流电源时的情况，通常应在负载两端加过电压抑制二极管（如上图中并在外接继电器线圈上的二极管）；对于交流负载，应在负载两端加RC抑制器。
2、晶体管输出电路晶体管输出电路形式相比于继电器输出响应快（一般在0.2ms以下），适用于要求快速响应的场合；由于晶体管是无机械触点，因此比继电器输出电路形式的寿命长。
晶体管输出型电路的外接电源只能是直接电源，这是其应用局限的一方面。
另外，晶体管输出驱动能力要小于继电器输出，允许负载电压一般为DC5V～30V，允许负载电流为0.2A～0.5A。
这两点的使用晶体管输出电路形式时要注意。
晶体管输出电路的形式主要有两种：NPN和PNP型集电极开路输出。
如下图所示：图2 NPN集电极开路输出由以上两图可看出这两种晶体管输出电路形式的区别：NPN型集电极开路输出形式的公共端COM只能接外接电源的负极，而PNP型的COM端只能接外接电源的正极。
晶体管输出和继电器输出
1.负载电压、电流类型不同负载类型：晶体管只能带直流负载，而继电器带交、直流负载均可。
电流：晶体管电流0.2A-0.3A，继电器2A。
电压：晶体管可接直流24V（一般最大在直流30V左右，继电器可以接直流24V或交流220V。
2.负载能力不同晶体管带负载的能力小于继电器带负载的能力，用晶体管时，有时候要加其他东西来带动大负载（如继电器，固态继电器等）。
3.晶体管过载能力小于继电器过载的能力一般来说，存在冲击电流较大的情况时（例如灯泡、感性负载等），晶体管过载能力较小，需要降额更多。
PLC晶体管输出响应快，可以用于高速输出，但是控制电磁阀等还是需要加中间继电器；继电器输出响应慢，但是可以省去外接继电器，接线简单。
具体选用什么输出要视负载情况而定。
晶体管主要用于定位控制，要用晶体的输出来发出脉冲。
而继电器是不能用发出脉冲的，也就不能定位控制了。
如果用继电器去控制定位伺服或是步进的话就还要加定位模块，经济上不划算。
而用一个晶体管输出的就可以控制伺服等。
就这么回事。
虽然二者都是控制器件，但晶体管输入和输出没有电隔离，而继电器是电隔离的，在体积有限制的时候，响应时间要很短的时候，都往往采用晶体管控制，而在电压比较高，电流比较大，要注意人身安全时，往往用继电器……。
PLC输出方式与输出电流的选择方法
输出方式的选择
开关量输出模块有三种输出方式：继电器输出、晶闸管输出和晶体管输出。
继电器输出的价格便宜，既可以用于驱动交流负载，又可用于直流负载，而且适用的电压大小范围较宽、导通压降小，同时承受瞬时过电压和过电流的能力较强。
但它属于有触点元件，其动作速度较慢、寿命短，可靠性较差，因此，只能适用于不频繁通断的场合。
当用于驱动感性负载时，其触点动作频率不超过1Hz。
对于频繁通断的负载，应该选用双向晶闸管输出或晶体管输出，它们属于无触点元件。
但双向晶闸管输出只能用于交流负载，而晶体管输出只能用于直流负载。
输出电流的选择
输出模块的输出电流（驱动能力）必须大于负载的额定电流。
用户应根据实际负载电流的大小选择模块的输出电流。
如果实际负载电流较大，输出模块无法直接驱动，可增加中间放大环节。
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P L C晶体管输出与继电
器输出区别
Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
关于PLC输出类型的选择及使用中的注意事项
艾默生CT
唐爱民
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
Notice about Choosing and Using the PLC output type
Tang Aimin
Emerson Network Power Co., Ltd
Abstract: in this paper the PLC relay output type is compared with the transistor output type in the principles and characteristics. And the notice about choosing and using the two different type of PLC output.
Key words: PLC output type, relay, transistor
1．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。
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1 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。
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?
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。
同时与负载类型有关，具体参见表1。
输出
端口
规格
（2）
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，Y0、Y1甚至可以达到10 us。
（3）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。
继电
器使
用寿
命
4．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。
1.驱动感性负载的影响
图2 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（1min），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。
1.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。
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。
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1）说明中的最大电流。
1.一定要关注动作频率。
当动作频率较高时，建议选择晶体管输出类
型，如果同时还要驱动大电流则可以使用晶体管输出驱动中间继电器的模式。
当控制步进电机/伺服系统，或者用到高速输出/PWM波，或者用于动作频率高的节点等场合，只能选用晶体管型。
PLC对扩展模块与主模块的输出类型并不要求一致，因此当系统点数较多而功能各异时，
可以考虑继电器输出的主模块扩展晶体管输出或晶体管输出主模块扩展继电器输出以达到最佳配合。
事实证明，根据负载性质和容量以及工作频率进行正确选型和系统设计，输出口的故障率明显下降，客户十分满意。
参考文献：
艾默生EC20系列可编程控制器用户手册
1)PLC晶体管输出响应快，可以用于高速输出，但是控制电磁阀等还是需要加中间继电器；继电器输出响应慢，但是可以省去外接继电器，接线简单。
具体选用什么输出要视负载情况而定。
2)晶体管主要用于定位控制，要用晶体的输出来发出脉冲。
而继电器是不能用发出脉冲的，也就不能定位控制了。
如果用继电器去控制定位伺服或是步进的话就还要加定位模块，经济上不划算。
而用一个晶体管输出的就可以控制伺服等。
就这么回事。
依据生产工艺要求，各种指示灯、变频器/数字直流调速器的启动停止应采用晶体管输出，它适应于高频动作，并且响应时间短;如果PLC系统输出频率为每分钟6次以下，应首选继电器输出，采用这种方法，输出电路的设计简单，抗干扰和带负载能力强。
国产PLC细分：
1)负载电压、电流类型不同
负载类型：晶体管只能带直流负载，而继电器带交、直流负载均可。
电流：晶体管电流，继电器3A。
电压：晶体管可接直流24V一般最大在直流30V左右，继电器可以接直流24V或交流220V。
2)负载能力不同
晶体管带负载的能力小于继电器带负载的能力，用晶体管时，有时候要加其他东西来带动大负载（如继电器，固态继电器等）。
3)晶体管过载能力小于继电器
过载的能力一般来说，存在冲击电流较大的情况时（例如灯泡、感性负载等），晶体管过载能力较小，需要降额更多。
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