yz-pc-001型(plc)输出模块的线路分析.pdf

YZ- PC- 001型PLC输 出 模 块 的 线 路 分 析 张俊富 （哈尔滨轴承集团公司 松北精工轴承有限公司 ，黑龙江 哈尔滨 150525） 摘 要分析了Y Z- PC- 001型（PLC）输出模块的数据接收、信号放大及隔离作用，并通过控制信号输出所显 示的工作原理及线路作出分析，对PLC维修人员工作有所帮助。 关键词Y Z- PC - 001型（PLC ）；输出模块；原理；分析；状态 中图分类号TG7571.6 1 文献标识码B文章编码1672-4582（2012）02-0032- 02 Analysis of typeYZ-PC-001PLC output modulecircuit Zhang Junfu SongbeiJinggong BearingCorp, Harbin Bearing Group Corporation,Harbin150525, China ） Abstract The data receipt, signal ampli cation and isolation of YZ-PC-001PLC output module have been analyzed together with work principle from controlsignal output, which is a help for PLC maintenance worker. Keywords type YZ-PC-001PLC; output module; principle;analysis; condition 收稿日期 作者简介 2012- 02- 05. 张俊富（1964- ），男，技师. 1 前言 可编程序控制器输出模块的作用是把可编程 序控制器内部信号转换为外部开关信号，去驱动 电磁阀、交流接触器、指示灯等负载。这些负载 是工业控制现场执行控制和显示状态所必备的。 但是它们都需要比较大的驱动电流，而微处理器 模块所发出的控制信号电流太小，仅几毫安，不 能驱动这些负载，必须加以输出模块放大才行。 其次这些负载要和外电网发生关系，很容易把外 部干扰信号引入，所以输出模块还有对信号隔离 和过滤的作用。 2线路分析 分析线路前应对该模块整体充分了解框图见 图 1 。 根据图 1 我们把直流输出模块划分为三个功 能块，数据接收功能块；信号放大及隔离功能 块；控制信号输出及显示功能块。每个功能模 块都包含16路，现在我们以第一路为例来进行分 析，该路逻辑图如图 2 所示。 2.1数据接收 这部分主要就是8243I/O扩展口。微处理器模 块采取写模式，把输出数据经由8243的P2口写 入指定扩展口（P4- P7） 的输出锁存器。逻辑图 中所画的第一路对应到P40。数据1表示该路有 输出，数据0表示该路没有输出。由于数据被锁 存，不重写更改的话，可以一直保持有输出或 无输出。写操作过程如下先使8243的片选端 （CS）变为低电平。然后8243从P2接收访问口 地址（目前是P4）及写操作指令，接着把数据从 P2口写入选中口。前者发生在PROG由高到低跳 变时，后者发生在PROG由低到高跳变时。可以 看到写操作过程类似于读操作过程，但是微处理 模块和8243的P2口之间信息流向（数据 地址 指 令）是单向的指向8243。 2.2信号放大及隔离 这部分是晶体管直流输出模块的主要部分， 它包括CD4049及光耦和0R1～0R6及三极管9013 微 处 理 器 模 块 接 口 数 据 接 收 P4 P5 P6 P7 GS PROG P2 4 信号放大 及隔离 16 控制 信号输 出及显示 1616 接 线 端 子 板 图 1直流输出模块框图 第 33 卷 第 2 期 2 0 1 2 年 6 月 Vol.33 No.2 Jun. 20 12 哈 尔 滨 轴 承 JOURNALOFHARBINBEARING 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 33 （0V3）。它的作用是把8243各个口位锁存的输 出数据，或者说输出信号进行放大，最后驱动对 外输出的大功率三极管。同时用光耦进行信号隔 离，使外电路的干扰信号不影响8243及微处理器 模块的工作。 当第一路没有输出时，8243的P40中锁存的数 据为0，或者讲P40输出为低电平。CD4049是反 相缓冲器，当输入为低电平时，输出为高电平。 由于CD4049为CMOS电路芯片，高电平电压接近 5V。光耦的输入端二极管没有电流通过，输出 端晶体管处于截止状态，也没有电流通过，于是 0V3也截止，发射极电流基本为0。CD4049的3脚 电位接近0V，2脚电位接近5V，光耦输出晶体管 的发射极（15脚）及0V3的基极- 发射极电位都接 近0V。当第一路有输出时，8243的P40中锁存的 数据为1，输出为高电平。CD4049的3脚输入为 高电平，2脚输出为低电平。光耦的输入端二极 管导通，有电流通过，输出端晶体管也有电流流 过，向三极管0V3（9013）基极提供电流，经过 9013放大之后，再去驱动输出部分的大功率三极 管0V2（3DD17）。此时CD4049的3脚电位大约 3.3V，输出2脚的电位为地电平，9013（0V3）的 基极电位约1.5V，3DD17（0V2）的基极电位约 0.74V。 2.3控制信号输出及显示 这部分把对外电路的控制信号以大功率三极 管输出，并且用发光二极管显示。它由3DD17 （0V2），发光二极管（0H）及电阻0R5，保 险FU和保护二极管0V1组成。无信号输出时 3DD17（0V2）截止外电路不通电磁阀线圈没有 电流通过电磁阀不会吸合。这时发光二极管0H 没有电流通过，0H不亮。有信号输出时3DD17 （0V2）处于饱和状态，外电路接通有电流通过 电磁线圈，电磁阀吸合，这是3DD17（0V2）的 集电极- 发射极饱和电压降很低才0.23V，IN403 （0V4）是保护二极管，为电磁阀由通变断瞬间 产生的感应电流提供泻放回路，以免击穿3DD17 （0V2），保险FU是为保护3DD17（0V2）而设 的，3DD17（0V2）所允许通过的最大集电极电 流为3A，额定值2A，有信号输出时，有电流通 过发光二极管0H，0H会亮。 3结论 通过对输出模块的线路分析，可以较快地解 决输出模块在使用过程中发生的诸多问题，有效 地节省了维修时间，保证了机床的正常的生产效 率。 插座 16XT 5V1 5V2 SLET A1 B1 A1 B1 A5 B5 A8 B8 A14 B13 A15 B14 A16 B15 16D6 8243 VCC CS P40 P41-43 P50- 53 P2- P7 P20- 23 P60- 63 PROG P70- 73 GND 16D5 3 CD 4049 2 OR1 1 216 15 OR2 OR3 OR4 OV3 OV2 OR6 OR5 OV4 OH FU 1 2 3 负载 电源 17 18 接线端子 外24V 图 2晶体管直流输出模块逻辑图 （编辑林小江） 第 2 期张俊富，等YZ- PC- 001型（PLC）输出模块的线路分析 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m