PLC在電氣自動化控制系統(tǒng)中都扮演了什么角色？

1、用于開關量控制

PLC控制開關量的能力是很強的。所控制的入出點數(shù)，少的十幾點、幾十點，多的可到幾百、幾千，甚至幾萬點，由于它能聯(lián)網(wǎng)，點數(shù)幾乎不受限制，不管多少點都能控制，所控制的邏輯問題可以是多種多樣的：組合的、時序的、即時的、的、不需計數(shù)的、需要計數(shù)的、固定順序的、隨機工作的等等，都可進行。又如負載為白熾燈時的純電阻負載時，觸點容量應該高于所控制負載的15%選取。

PLC的硬件結構是可變的，軟件程序是可編的，用于控制時，非常靈活。必要時可編寫多套或多組程序，依需要調(diào)用。它很適應于工業(yè)現(xiàn)場多工況、多狀態(tài)變換的需要。

用PLC進行開關量控制實例是很多的，冶金、機械、輕工、化工、紡織等等，幾乎所有工業(yè)行業(yè)都需要用到它。目前，PLC首用的目標，也是別的控制器無法與其比擬的，就是它能方便并可靠地用于開關量的控制。

2、用于模擬量控制

模擬量，如電流、電壓、溫度、壓力等等，它的大小是連續(xù)變化的。工業(yè)生產(chǎn)，特別是連續(xù)型生產(chǎn)過程，常要對這些物理量進行控制。

A/D單元是把外電路的模擬量，轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，然后送入PLC；二極管的工作原理及作用二極管工作原理：二極管是電子元件當中一種具有兩個電極的裝置，只允許電流由單一方向流過，許多的使用是應用其整流的功能。D/A單元，是把PLC的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量，再送給外電路。作為一種特殊的I/O單元，它仍具有I/O電路抗干擾、內(nèi)外電路隔離、與輸入輸出繼電器(或內(nèi)部繼電器，它也是PLC工作內(nèi)存的一個區(qū)，可讀寫)交換信息等等特點。

這里的A/D中的A，多為電流，或電壓，也有溫度。D/A中的A，多為電壓，或電流。電壓、電流變化范圍多為0～5V，0～10V，4～20mA，有的還可處理正負值的。這里的D，小型機多為8位進制數(shù)，中、大型多為12位二進制數(shù)。A/D、D/A有單路，也有多路。多路占的輸入輸出繼電器多。有了A/D、D/A單元，余下的處理都是數(shù)字量，這對有信息處理能力的PLC并不難。若驅(qū)動電壓和驅(qū)動電流值小于＜額定電壓和額定吸合電流值，則不能夠確保繼電器的正常工作。

3、繼電器的功率；

繼電器在實際使用時，千萬不要將繼電器小功率負載的觸點并聯(lián)后再來控制大功率負載電路之中。這是因為繼電器觸點從斷開到閉合所用的時間不可能完全一致，則并聯(lián)后動作時間短的那組觸點將要承受較大的功率負載，因此必然造成這組觸點的損壞。 ④繼電器的電壓與電流。電壓繼電器模塊觸點的動作和線圈的動作電壓大小有關的繼電器模塊叫電壓繼電器模塊，它用于電力拖動系統(tǒng)的電壓保護和控制，使用時電壓繼電器模塊的線圈與負載并聯(lián)。

在選擇繼電器使用時，繼電器的額定電壓和它的吸合電流值應該滿足電路設計需要，即根據(jù)驅(qū)動電壓與電流值的大小來選擇繼電器的線圈額定工作電壓值。若驅(qū)動電壓和驅(qū)動電流值小于＜額定電壓和額定吸合電流值，則不能夠確保繼電器的正常工作；當不存在外加電壓時，由于PN結兩邊載流子濃度差引起的擴散電流和自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)。如果驅(qū)動電壓和電流值大于＞繼電器的技術參數(shù)值時，則很有可能造成繼電器線圈的燒毀。

4、繼電器供電電壓性質(zhì)的選擇；

繼電器分為交流和直流兩種，根據(jù)它的工作電源情況來該選擇是使用交流繼電器或者直流繼電器。

干簧管繼電器的觸點形式有常開觸點(H)和轉(zhuǎn)換觸點(Z)兩種，控制組別有單組、兩組、三組等；它的工作原理非常簡單，利用永磁性磁鐵或者利用通電線圈產(chǎn)生磁場都能夠?qū)⑺某ｉ_觸點動作變換成常閉狀態(tài)來接通控制電路。

一般情況下，干簧管繼電器的觸點的額定容量都很小，只能夠作為控制信號回路的小控制電流。作為控制回路信號使用時，沒有額定工作電壓參數(shù)。

說明繼電器模塊工作時，電磁鐵通電，把銜鐵吸下來使D和E接觸，工作電路閉合。電磁鐵斷電時失去磁性，彈簧把銜鐵拉起來，切斷工作電路。因此，繼電器就是利用電磁鐵控制工作電路通斷的開關。

用繼電器控制電路的好處：用低電壓控制高電壓;遠距離控制;自動控制。繼電器是一種靠電磁感應工作的自動化電器開關。繼電器的工作原理和特性;繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉(zhuǎn)換電路等作用。相對于電磁繼電器，光耦繼電器由于沒有觸點引起的磨損，使用壽命是無限的，同時也具有無震動、無切換聲音等特性，與電磁繼電器一樣可控制各種負載（燈泡、發(fā)光二極管、加熱器、馬達等）。

說明出部分設計包含了輸出電容，輸出電感以及MOSFET等等，這些器件的選擇基本上就是要滿足性能和成本的平衡，比如高的開關頻率就可以使用小的電感值（意味著小的封裝和便宜的成本），但是高的開關頻率會增加干擾和對MOSFET的開關損耗，從而效率降低。的開關頻率帶來的結果則是相反的。于輸出電容的ESR和MOSFET的Rds_on參數(shù)選擇也是非常關鍵的，小的ESR可以減小輸出紋波，但是電容成本會增加，好的電容會貴嘛。關電源控制器驅(qū)動能力也要注意，過多的MOSFET是不能被良好驅(qū)動的。而變?nèi)荻O管（VaricapDiode）則用來當作電子式的可調(diào)電容器。

一般來說，開關電源控制器的供應商會提供具體的計算公式和使用方案供工程師借鑒的。何調(diào)試開關電源電路？當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）釋放。一些經(jīng)驗可以共享給大家：（1）電源電路的輸出通過低阻值大功率電阻接到板內(nèi)，這樣在不焊電阻的情況下可以先做到電源電路的先調(diào)試，避開后面電路的影響。

一、信號隔離：
其目的在于從電路上把干擾源和易受干擾的部分隔離開來，使測控裝置與現(xiàn)場僅保持信號聯(lián)系，而不直接發(fā)生電的聯(lián)系。隔離的實質(zhì)是把引進的干擾通道切斷，從而達到隔離現(xiàn)場干擾的目的。測控裝置與現(xiàn)場信號之間、弱電和強電之間，常用的隔離方式有光電隔離、繼電器隔離、變壓器隔離、隔離放大器等。另外，在布線上也應該注意隔離。

二、光電耦合器：
將發(fā)光元件和受光元件組合在一起，通過電-光-電這種轉(zhuǎn)換，利用“光”這一環(huán)節(jié)完成隔離功能，使輸入和輸出在電氣上是完全隔離的。根據(jù)受光元件的不同可分為晶體管輸出型和晶閘管輸出型兩類。
光電耦合器具有三個特點：①信號傳遞采取電-光-電的形式，發(fā)光部分和受光部分不接觸，能夠避免輸出端對輸入端可能產(chǎn)生的反饋和干擾，②抑制噪聲干擾能力強；③具有耐用、可靠性高和速度快等優(yōu)點，響應時間一般為數(shù) 以內(nèi)，高速型光電耦合器的響應時間有的甚至小于10ns。只要在繼電器模組線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。

三、固態(tài)繼電器:
固態(tài)繼電器按使用場合可以分為交流型(AC-SSR) 和直流型(DC-SSR)兩類，它們分別在交流或直流電源上做負載的開關，不能混用。

四、隔離放大器：
為完成地線隔離，將放大器加上靜電和電磁屏蔽浮置起來，這種放大器叫隔離放大器，或叫隔離器，其輸入和輸出電路與電源沒有直接的電路耦合關系。熱繼電器模塊的選用：（1）過載能力較差的電動機，熱元件的額定電流IRT為電動機的額定電流IN的60％～80％。常用的隔離放大器有Analog Devices公司的AD277J、AD202、AD204、AD289、AD290、AD210、AD281等。

五、線性光電隔 離放大器：
利用發(fā)光二極管的光反向送回輸入端，正向送至輸出端，從而提高了放大器的精度和線性度。這是因為繼電器觸點從斷開到閉合所用的時間不可能完全一致，則并聯(lián)后動作時間短的那組觸點將要承受較大的功率負載，因此必然造成這組觸點的損壞。放大器的輸入端和輸出端是用光隔離的，所以不存在電氣連接。常見的線性光電隔離放大器有Burr-Brown公司的ISO100、3650和3652] 。
歷史編輯。




光電耦合器件是把發(fā)光器件(如發(fā)光二極管)和光敏器件(如光敏三極管)集成在一起，通過光線實現(xiàn)耦合構成電一光和光一電的轉(zhuǎn)換器件 。