基于安全继电器PLC输入、输出点的保护

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[摘 要]PLC使用过程中，经常出现输入、输出点坏损的情况；在PLC输入、输出端加入安全继电器，对plc输入、输出点进行了保护，若出现短路、过压等情况，坏损的是安全继电器，更换安全继电器即可。

[关键词]安全继电器；PLC；输入点保护；输出点保护

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

1 引 言

在PLC使用过程中，经常出现输入输出点坏损的情况，比如，输出点所带负载短路，这样会直接导致输出点被烧损；再比如，输入点所接入电压接错，会导致输入点被烧损；而PLC输入、输出点烧损，不易修复，尤其是西门子S7-200系列PLC，输入、输出点数量少，若烧损点多，则需要更换PLC，PLC价格高，更换PLC会造成很大的经济损失，所以，设计一种能对输入、输出点进行保护又经济的方法变得尤为重要。

1 设计思路

在PLC的输出端加入安全继电器，让输出端直接控制的是安全继电器的线圈，而负载连接安全继电器的常开触点，这样亦能实现输出点控制负载，但是间接控制，如果负载短路或接错电压，会烧损安全继电器，而不是PLC输出点，更换安全继电器即可。

同样，在PLC输入端加入安全继电器，让输入端连接安全继电器的常开触点，输入器件连接安全继电器的线圈，这样输入器件接通，直接接通的是安全继电器的线圈，随之，常开触点闭合，产生PLC输入信号；如果输入器件的电压接错，直接烧损的是安全继电器，而不是PLC输入点，更换安全继电器即可。

2 安全继电器

一般的中间继电器都可以承担安全继电器的工作，本文中采用松下AHN-22324N型中间继电器，它由1组线圈、2对常开触点和2对常闭触点组成。其侧面图如图1所示，其中包含继电器内部结构图。

图1 继电器侧面图

从图1中可以看出，此继电器线圈额定电压是直流24伏；其中，1、8是线圈；6、5及3、4是常开触点；6、7及3、2是常闭触点。

安全继电器的符号为文字符号为KA，线圈的图形符号为，常开触点图形符号为。

安全继电器的工作原理是，线圈得电，触点改变原状态；线圈失电，触点恢复原状态。即若想让常开触点闭合，需要给线圈通入24伏的直流电。文章中需要用到此继电器的线圈和常闭触点。

3 硬件接线方法

通过硬件接线实现安全继电器的桥梁作用，其中包括输出端的硬件接线和输入端的硬件接线。

3. 1 PLC输出端子保护接线方法

PLC输出端子连接安全继电器的线圈，并给线圈供电直流24V。再利用安全继电器的常开触点当作PLC的输出端。输出的接线分为两部分，一部分是PLC输出点与安全继电器线圈之间的接线，1L接0V；PLC的输出点依次连接安全继电器的1端；安全继电器的8端接一起接+24V，如图2所示。图中，1、8为继电器线圈。另一部分是安全继电器常开触点与PLC新的输出点和公共端之间的接线，如图3所示。图3中，3、4是安全继电器的常开触点，各安全继电器的3端连一起引出端子为新的输出公共端，图中标为1L，4端引出线为新的PLC输出点。

3. 2 PLC输入端子保护接线方法

PLC输入端子连接安全继电器的常开触点。安全继电器的线圈当作PLC的输入端子。输入的接线包含两部分，一部分是PLC输入端子与安全继电器常开触点间的接线，如图4所示，3、4是安全继电器的常开触点，4端连一起接在开关电源24V上，3端接PLC各个出入点，1M接0V。另一部分是安全继电器线圈与新的输入点和输入公共端之间的接线，1、8为继电器线圈，其中，1端引出线为新的PLC输入点，如图中I0. 0、I0. 1；各继电器8端连接在一起为新的PLC输入公共端1M。这里需要注意，尤其此款继电器8端必须接直流24V正端，所以用户接线时，1M只能接+24V。如图5所示。

对PLC及继电器进行接线后，用户可使用输出端子为1L、Q0. 0、Q0. 1，输入端子为1M、I0. 0、I0. 1；如需扩充输入输出点，办法相同。

4 24V电源

西门子S7-200系列PLC有一组直流电压输出端，L+与M，直流24V，但输出能力较小，故此，图2与图4中的24V与0V需外接24V开关电源来提供。