PLC電源的案例
PLC電源瞬停引起輸入/輸出狀態(tài)指示全無的故障
關鍵詞：PLC、接觸器、匝間短路
通常PLC輸入電源電壓選擇較寬，如三菱PLC輸入電源額定電壓AC100~240V/50~60HZ，電壓允許波動范圍AC85~264V；DC12~24V，電壓允許波動范圍DC10.2~28.8V。
一般在使用PLC控制器時，對于交流電源型，其輸入電源電壓是由控制變壓器提供110V或220V；而對于直流電源型，其輸入電源電壓是由開關電源提供24V。
一臺使用了三菱FX1N-40MR的PLC的專機，PLC輸入電源是由200VA控制變壓器提供的110V，其電源電壓同時也提供給接觸器控制電路。
接觸器控制電路是有一只CJX1-45（控制主軸）、六個CJX1-16（工作臺快慢正反、主軸橫梁上下），PLC的輸出直接驅動交流接觸器。
循環(huán)工作過程：按下循環(huán)啟動→工作臺快速向前→檔塊壓下快轉工行程開關→工作臺由快轉工的同時主軸接觸器動作，主軸旋轉。→加工尺寸到位，檔塊壓下工轉快退行程開關→工作臺由工轉快退→檔塊壓下行程開關（與快進轉工進同一開關）→主軸接觸器斷電，主軸停止。→檔塊壓下原位行程開關→工作臺停止。
故障現(xiàn)象：當檔塊壓下快轉工行程開關后，工作臺工進接觸器與主軸接觸器同時閃吸脫開，工作臺與主軸都停止了運行。PLC電源、運行輸入、輸出狀態(tài)指示全無。但PLC的電源與運行指示在幾秒后慢慢亮起。而輸入、輸出狀態(tài)指示還是沒有。又PLC未有出錯指示。
診斷與處理：從故障現(xiàn)象來看，應該是PLC電源短時失去電源，其時間超過了三菱PLC允許瞬停時間（10ms以下瞬時停電可繼續(xù)運行）。在電源正常后PLC輸入、輸出狀態(tài)指示仍無；需要切斷電源且等待幾分鐘后上電，PLC輸入、輸出狀態(tài)指示就會正常，這應該是PLC內(nèi)部開關電源自身保護引起的。
展開 三菱PLC電源端子的接線
一、電源端子的接線
三菱FX系列PLC工作時需要提供電源，其供電電源類型有AC（交流）和DC（直流）兩種。AC供電型PLC有L、N兩個端子（旁邊有一個接地端子），DC供電型PC有兩個端子，在型號中還含有“D”字母。
1、、AC供電型PLC的電源端子接線
AC供電型PLC的電源端子接線如圖所示：
AC100～240V交流電源接到PLC基本單元和擴展單元的L、N端子，交流電壓在內(nèi)部經(jīng)AC／DC電源電路轉換得到DC24V和DC5V直流電壓，這兩個電壓一方面通過擴展電纜提供給擴展模塊，另一方面DC24V電壓還會從24＋、COM端子往外輸出。
擴展單元和擴展模塊的區(qū)別在于：擴展單元內(nèi)部有電源電路，可以往外部輸出電壓，而擴展模塊內(nèi)部無電源電路，只能從外部輸人電壓。由于基本單元和擴展單元內(nèi)部的電源電路功率有限，因此不要用一個單元的輸出電壓提供給所有擴展模塊。
2、DC供電型PLC的電源端子接線
DC供電型PLC的電源端子接線如圖所示：
DC24V電源接到PLC基本單元和擴展單元的十、一端子，該電壓在內(nèi)部經(jīng)DC／DC電源電路轉換得DC5V和DC24V，這兩個電壓一方面通過擴展電纜提供給擴展模塊，另一方面DC24V電壓還會從24＋、COM端子往外輸出。為了減輕基本單元或擴展單元內(nèi)部電源電路的負擔，擴展模塊所需的DC24V可以直接由外部DC24V電源提供。
二、輸入端子的接線
PLC輸入端子接線方式與PLC的供電類型有關，具體可分為AC電源DC輸人、DC源DC輸入，AC電源AC輸入三種方式，在這三種方式中，AC電源DC輸入型PC常用，AC電源AC輸人型PLC使用較少。
展開 為什么不推薦使用PLC自帶的24V電源？
PLC自身電源的輸出電流大小
我們來剖析一下PLC自身24V電源輸出電流值的大小，每種品牌的PLC自身24V直流電源其輸出電流值是不一樣的，我們可以查找PLC的使用手冊會發(fā)現(xiàn)FX系列PLC自身自帶24V電源的輸出電流值是400毫安、西門子的PLC一般在500毫安。
由此可見PLC自帶的直流24電源輸出電流值是不高的，最大也不超過1A的電流量。對于數(shù)量較少的PLC外設是可以“應付”的，但是一般PLC系統(tǒng)其外設元件是比較豐富的，比如直流24V電磁閥、直流微型繼電器、各種傳感器等其電流值可達數(shù)安之多，倘若把這些元器件都用PLC自身電源來提供的話顯然其電流值是不夠的，因此我認為這是不用不用plc自帶24v電源的原因之一。
PLC控制系統(tǒng)的安全要求
配電柜不用PLC自帶24V電源的另一個原因我認為是從安全角度來考慮，我們知道由于其自帶電源的輸出電流相對較小其總體電源容量肯定不高，面對PLC外設的大功率負載來講會給PLC的自身電源帶來“力不從心”的負擔。這樣對系統(tǒng)的運行安全角度來說是系統(tǒng)的“硬傷”，故此面對數(shù)量如此多、功率如此大的負載來說也只能用容量大的外部電源了。
展開 控制回路中，plc自帶的24v電源大多不會用，為什么？
PLC自身電源的輸出電流大小
我們來剖析一下PLC自身24V電源輸出電流值的大小，每種品牌的PLC自身24V直流電源其輸出電流值是不一樣的，我們可以查找PLC的使用手冊會發(fā)現(xiàn)FX系列PLC自身自帶24V電源的輸出電流值是400毫安、西門子的PLC一般在500毫安。
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PLC控制系統(tǒng)的安全要求
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為什么不推薦使用PLC自帶的24V電源？
我們來剖析一下PLC自身24V電源輸出電流值的大小，每種品牌的PLC自身24V直流電源其輸出電流值是不一樣的，我們可以查找PLC的使用手冊會發(fā)現(xiàn)FX系列PLC自身自帶24V電源的輸出電流值是400毫安、西門子的PLC一般在500毫安。
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PLC自身電源的輸出電流大小
我們來剖析一下PLC自身24V電源輸出電流值的大小，每種品牌的PLC自身24V直流電源其輸出電流值是不一樣的，我們可以查找PLC的使用手冊會發(fā)現(xiàn)FX系列PLC自身自帶24V電源的輸出電流值是400毫安、西門子的PLC一般在500毫安。
由此可見PLC自帶的直流24電源輸出電流值是不高的，最大也不超過1A的電流量。對于數(shù)量較少的PLC外設是可以“應付”的，但是一般PLC系統(tǒng)其外設元件是比較豐富的，比如直流24V電磁閥、直流微型繼電器、各種傳感器等其電流值可達數(shù)安之多，倘若把這些元器件都用PLC自身電源來提供的話顯然其電流值是不夠的，因此我認為這是不用不用plc自帶24v電源的原因之一。
PLC控制系統(tǒng)的安全要求
配電柜不用PLC自帶24V電源的另一個原因我認為是從安全角度來考慮，我們知道由于其自帶電源的輸出電流相對較小其總體電源容量肯定不高，面對PLC外設的大功率負載來講會給PLC的自身電源帶來“力不從心”的負擔。這樣對系統(tǒng)的運行安全角度來說是系統(tǒng)的“硬傷”，故此面對數(shù)量如此多、功率如此大的負載來說也只能用容量大的外部電源了。
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展開 PLC電源大小如何選擇，計算原理是什么？
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來源：電氣自動化應用（頭條）
以前我們學習過，PLC的電源如果選擇不當?shù)脑挄沟?em>PLC系統(tǒng)異常，可能會出現(xiàn)很多無法預知的錯誤，比如說稱重傳感器信號丟失，輸出點激活但無電壓輸出等等，這些都是PLC電源選擇不當造成的，那么今天我們以S7-200PLC來了解下怎么計算電源需求。
S7-200 CPU模塊提供5VDC和24VDC電源：
當有擴展模塊時CPU通過I/O總線為其提供5V電源，所有擴展模塊的5V電源消耗之和不能超過該CPU提供的電源額定。若不夠用不能外接5V電源。也就是說5VDV是用來為拓展模塊供電的，每種PLC的供電能力不同，因此所能攜帶的拓展模塊數(shù)量也不同。
每個CPU都有一個24VDC傳感器電源，它為本機輸入點和擴展模塊輸入點及擴展模塊繼電器線圈提供24VDC。如果電源要求超出了CPU模塊的電源定額，你可以增加一個外部24VDC電源來提供給擴展模塊。
所謂電源計算，就是用CPU所能提供的電源容量，減去各模塊所需要的電源消耗量。
表1. CPU的供電能力
表2. CPU上及擴展模塊上的數(shù)字量輸入所消耗的電流
表3. 數(shù)字擴展模塊所消耗的電流
表4. 模擬擴展模塊所消耗的電流
表5. TC（熱電偶）和RTD（熱電阻）模塊所消耗的電流
表6.
展開 一圖讓你搞懂PLC輸入端和輸出端的接線問題，90%的電氣人都收藏了！
一般情況下，PLC電源輸入端接AC220V，是為了給PLC提供運行電源。PLC輸出電源端口一般為DC24V，是PLC自帶的電源輸出。PLC使用過程中，輸入端和輸出端正確的接線是非常重要，接線正確是PLC工作的前提。下面我們重點來分析一下PLC的輸入端，輸出端常見的接線類型：
1、 輸入端口常見的接線類型和對象
圖1
2、 PLC輸入端口一般是輸入
1）開關量信號：按鈕，行程開關，轉換開關，接近開關。
圖2
舉個簡單的例子更加容易說清楚：
按鈕或者接近開關的接線所示：PLC開關量接線，一頭接入PLC的輸入端（X0，X1，X2等），另一頭并在一起接入PLC公共端口（COM端）。
2）模擬量信號：
一般為各種類型的傳感器，例如：壓力變送器，液位變送器，遠傳壓力表，熱電偶和熱電阻等等信號。模擬量信號采集設備不同，設備線制（二線制或者三線制）不同，接線方法也會稍有不同
3）輸出端口接線
PLC輸出端口接線一般可以分為以下三種情況：繼電器輸出、晶體管輸出、晶閘管輸出
PLC輸出方式不同，輸出負載所接的電源類型也不同。如圖所示：這是PLC輸入端和輸出端的基本接線，屬于PLC基本知識。
圖3
PLC接線過程中的三點常識
1、PLC電源電路
PLC控制系統(tǒng)的電源除了交流電源外，還包括PLC直流電源，一般而言，PLC交流電源可以由市電直接供應，而輸入設備（開關，傳感器等）的直流電源和輸出設備（繼電器）的直流電源等，最好采取獨立的直流電源供電。大部分的PLC自帶24V直流電源，只有當輸入設備或者輸出設備所需電流不是很大的情況下，才能使用PLC自帶直流電源。
展開 PLC接線過程中的三點常識
PLC的正確接線是PLC發(fā)揮功能的前提條件，熟練的掌握PLC輸入端口和輸出端口的接線是每一個電氣作業(yè)人員所必需的。
一般情況下，PLC電源輸入端接AC220V，是為了給PLC提供運行電源。PLC輸出電源端口一般為DC24V，是PLC自帶的電源輸出。PLC使用過程中，輸入端和輸出端正確的接線是非常重要，接線正確是PLC工作的前提。下面我們重點來分析一下PLC的輸入端，輸出端常見的接線類型：
1、 輸入端口常見的接線類型和對象
圖1
2、 PLC輸入端口一般是輸入
1、開關量信號：按鈕，行程開關，轉換開關，接近開關。
圖2
舉個簡單的例子更加容易說清楚：
按鈕或者接近開關的接線所示：PLC開關量接線，一頭接入PLC的輸入端（X0，X1，X2等），另一頭并在一起接入PLC公共端口（COM端）。
2、模擬量信號：
一般為各種類型的傳感器，例如：壓力變送器，液位變送器，遠傳壓力表，熱電偶和熱電阻等等信號。模擬量信號采集設備不同，設備線制（二線制或者三線制）不同，接線方法也會稍有不同
3、 輸出端口接線
PLC輸出端口接線一般可以分為以下三種情況：1、繼電器輸出2、晶體管輸出3、晶閘管輸出
PLC輸出方式不同，輸出負載所接的電源類型也不同。如圖所示：這是PLC輸入端和輸出端的基本接線，屬于PLC基本知識。
圖3
三、PLC接線過程中的三點常識
1、PLC電源電路
PLC控制系統(tǒng)的電源除了交流電源外，還包括PLC直流電源，一般而言，PLC交流電源可以由市電直接供應，而輸入設備（開關，傳感器等）的直流電源和輸出設備（繼電器）的直流電源等，最好采取獨立的直流電源供電。
展開 一文讀懂 | PLC輸入端和輸出端接線的不同
PLC輸出方式不同，輸出負載所接的電源類型也不同。如圖所示：這是PLC輸入端和輸出端的基本接線，屬于PLC基本知識。
PLC接線的3個常識
（1）PLC電源電路
PLC控制系統(tǒng)的電源除了交流電源外，還包括PLC直流電源，一般而言，PLC交流電源可以由市電直接供應，而輸入設備（開關，傳感器等）的直流電源和輸出設備（繼電器）的直流電源等，最好采取獨立的直流電源供電。大部分的PLC自帶24V直流電源，只有當輸入設備或者輸出設備所需電流不是很大的情況下，才能使用PLC自帶直流電源。
（2）PLC輸入口和輸出口的電流定額
PLC自帶的輸入口電源一般為DC24v，輸入口每一個點的電流定額在5mA-7mA之間，這個電流是輸入口短接時產(chǎn)生的最大電流，當輸入口有一定的負載時，其流過的電流會相應減少。PLC輸入信號傳遞所需的最小電流一般為2mA，為了保證最小的有效信號輸入電流，輸入端口所接設備的總阻抗一般要小于2K歐。
也就是說當輸入端口的傳感器功率較大時候，需要接單獨的外部電源。
（3）PLC輸出端口一般所能通過的最大電流隨PLC機型的不同而不同
大部分在1A~2A之間，當負載的電流大于PLC的端口額定電流的最大值時，一般需要增加中間繼電器才能連接外部接觸器或者是其他設備。
PLC正確接線是PLC有效運行的前提，也是PLC的基本技能，熟練的掌握PLC的接線常識是十分有必要的。
展開 PLC柜內(nèi)部布局、接線、布線的五個雷區(qū)，匯總學習
01 注意電源安裝
PLC系統(tǒng)的電源有兩類：外部電源和內(nèi)部電源。
外部電源是用來驅動PLC輸出設備(負載)和提供輸入信號的，又稱用戶電源，同一臺PLC的外部電源可能有多規(guī)格。外部電源的容量與性能由輸出設備和PLC的輸入電路決定。由于PLC的I／O電路都具有濾波、隔離功能，所以外部電源對PLC性能影響不大。因此，對外部電源的要求不高。
內(nèi)部電源是PLC的工作電源，即PLC內(nèi)部電路的工作電源。它的性能好壞直接影響到PLC的可靠性。因此，為了保證PLC的正常工作，對內(nèi)部電源有較高的要求。一般PLC的內(nèi)部電源都采用開關式穩(wěn)壓電源或原邊帶低通濾波器的穩(wěn)壓電源。
在干擾較強或可靠性要求較高的場合，應該用帶屏蔽層的隔離變壓器，對PLC系統(tǒng)供電。還可以在隔離變壓器二次側串接LC濾波電路。同時，在安裝時還應注意以下問題：
（1）隔離變壓器與PLC和I/O電源之間最好采用雙絞線連接，以控制串模干擾；
（2）系統(tǒng)的動力線應足夠粗，以降低大容量設備起動時引起的線路壓降；
（3）PLC輸入電路用外接直流電源時，最好采用穩(wěn)壓電源，以保證正確的輸入信號，否則可能使PLC接收到錯誤的信號。
02 遠離強干擾源
（1）動力線、控制線以及PLC的電源線和I/O線應分別配線，隔離變壓器與PLC和I/O之間應采用雙膠線連接。將PLC的IO線和大功率線分開走線，如必須在同一線槽內(nèi)，分開捆扎交流線、直流線，若條件允許，分槽走線最好，這不僅能使其有盡可能大的空間距離，并能將干擾降到最低限度。
（2）PLC應遠離強干擾源如電焊機、大功率硅整流裝置和大型動力設備，不能與高壓電器安裝在同一個開關柜內(nèi)。在柜內(nèi)PLC應遠離動力線（二者之間距離應大于200mm）。與PLC裝在同一個柜子內(nèi)的電感性負載，如功率較大的繼電器、接觸器的線圈，應并聯(lián)RC消弧電路。
展開 
詳解西門子S7-1500PLC使用方法，尤其電源的選擇策略！
S7-1500 PLC中有兩種電源可供選擇，系統(tǒng)電源和負載電流電源。
今天主要給大伙分享的關于西門子S7-1500PLC中如何去選擇電源，并且有哪倆種電源可供選擇。又該怎樣去區(qū)分系統(tǒng)電源和負載電流電源，此次文中將會做詳細的講解！
（1）、系統(tǒng)電源 (PS)
系統(tǒng)電源為背板總線提供內(nèi)部所需的系統(tǒng)電壓。這種系統(tǒng)電壓將為模塊電子元件和 LED 指示燈供電。CPU或者接口模塊未連接到 24 VDC 負載電流電源時，系統(tǒng)電源還可以為其供電。
（2）、負載電流電源 (PM)
負載電流電源未連接到背板總線，給模板的輸入輸出回路供電。此外，可以根據(jù)需要使用負載電流電源為 CPU 和系統(tǒng)電源提供 24 VDC 電壓。在通過系統(tǒng)電源為背板總線提供電壓時，還可選擇為 CPU 提供 24 VDC 電壓。
在這種情況下可以為每個CPU組態(tài)最多8個輸入/輸出模塊。但是需要在 STEP7 (TIA Portal) 中確認電源容量是否夠用，例如對 CPs 和 CMs，需要額外再加電源。
下面的三個表格給出了為模板供電的可能配置方式
A、只通過 CPU 給背板總線供電
通過負載電流電源向 CPU 提供 24 VDC 電壓。CPU 的參數(shù)分配：STEP 7 的“常規(guī)”(General) 選項卡內(nèi)“屬性”(Properties navigation) 區(qū)域導航中，選擇“連接電源電壓 L+” (Connection to supply voltage L+) 選項，以便 STEP 7 可以正確進行供電平衡計算。
B、只通過系統(tǒng)電源給背板總線供電
位于 CPU 左側 0 號槽的系統(tǒng)電源通過背板總線為 CPU 供電。
展開 從手冊到圖紙，教你學會PLC的IO接線套路
PLC（可編程控制器）是軟硬結合的一門技術，因為我們編寫的程序需要外部接線才能實現(xiàn)，而只有接線沒有程序的PLC也是沒有任何工程意義的，所以，入門學PLC的時候一定要端正一個觀念，那就是PLC不僅僅是編程，還包括PLC的外圍線路。
PLC的接線可以分兩部分，一是電源接線，一是IO接線。電源接線很簡單，確認PLC的供電電源，市面上的PLC一般是兩種規(guī)格的供電，DC24V和AC220V，接線前，一定要確認PLC的電源，否則就是一陣青煙，一般PLC電源部分都會有標識，具體可以參考硬件手冊。一般PLC的包裝盒里也會有一張簡易說明，需要注意的是，接地線一定要接，不能省略。
IO接線是PLC接線的重點，也就是PLC的輸入輸出接線，它包括數(shù)字量和模擬量。從應用的角度出發(fā)，所謂PLC的輸入，就是人發(fā)給PLC的命令信號。這些命令通過各種開關、按鈕、限位、溫度傳感器、電位器等實現(xiàn)的。
PLC的輸入&接線邏輯
先講解數(shù)字量的接線，它包含PNP和NPN兩種形式，其實很簡單，照手冊接就可以，不過很多初學者沒有耐心去看手冊，這點是不對的。這兩種接線方式的區(qū)別就是公共端的接法不一樣。PNP又稱正邏輯，源型接法，高電平有效。NPN又稱負邏輯，漏型接法，低電平有效。
初學入門怎樣理解PLC的輸入信號，以及NPN與PNP邏輯的接線與實現(xiàn)？
圖1 施耐德PLC的硬件手冊
如圖1所示，這是施耐德PLC的硬件手冊的接法說明，從圖中可以看出0V和COM0端短接，當I0上的開關閉合后，輸入I0就會有24V輸入，很明顯這是PNP接法。
那么，具體我們在實際中是怎么應用的呢？
展開 PLC柜安裝布線的五個“雷區(qū)”
一
注意電源安裝
PLC系統(tǒng)的電源有兩類：外部電源和內(nèi)部電源。
外部電源是用來驅動PLC輸出設備(負載)和提供輸入信號的，又稱用戶電源，同一臺PLC的外部電源可能有多規(guī)格。外部電源的容量與性能由輸出設備和PLC的輸入電路決定。由于PLC的I／O電路都具有濾波、隔離功能，所以外部電源對PLC性能影響不大。因此，對外部電源的要求不高。
內(nèi)部電源是PLC的工作電源，即PLC內(nèi)部電路的工作電源。它的性能好壞直接影響到PLC的可靠性。因此，為了保證PLC的正常工作，對內(nèi)部電源有較高的要求。一般PLC的內(nèi)部電源都采用開關式穩(wěn)壓電源或原邊帶低通濾波器的穩(wěn)壓電源。
在干擾較強或可靠性要求較高的場合，應該用帶屏蔽層的隔離變壓器，對PLC系統(tǒng)供電
。還可以在隔離變壓器二次側串接LC濾波電路。
展開 PLC柜安裝布線的五個“雷區(qū)”
一
注意電源安裝
PLC系統(tǒng)的電源有兩類：外部電源和內(nèi)部電源。
外部電源是用來驅動PLC輸出設備(負載)和提供輸入信號的，又稱用戶電源，同一臺PLC的外部電源可能有多規(guī)格。外部電源的容量與性能由輸出設備和PLC的輸入電路決定。由于PLC的I／O電路都具有濾波、隔離功能，所以外部電源對PLC性能影響不大。因此，對外部電源的要求不高。
內(nèi)部電源是PLC的工作電源，即PLC內(nèi)部電路的工作電源。它的性能好壞直接影響到PLC的可靠性。因此，為了保證PLC的正常工作，對內(nèi)部電源有較高的要求。一般PLC的內(nèi)部電源都采用開關式穩(wěn)壓電源或原邊帶低通濾波器的穩(wěn)壓電源。
在干擾較強或可靠性要求較高的場合，應該用帶屏蔽層的隔離變壓器，對PLC系統(tǒng)供電
。還可以在隔離變壓器二次側串接LC濾波電路。同時，在安裝時還應注意以下問題：
（1）隔離變壓器與PLC和I/O電源之間最好采用雙絞線連接，以控制串模干擾；
（2）系統(tǒng)的動力線應足夠粗，以降低大容量設備起動時引起的線路壓降；
（3）PLC輸入電路用外接直流電源時，最好采用穩(wěn)壓電源，以保證正確的輸入信號，否則可能使PLC接收到錯誤的信號。
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