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輸入輸出電路引入的
為了實(shí)現(xiàn)輸入輸出電路上的隔離，近年來在控制系統(tǒng)中光電耦合得到廣泛應(yīng)用，已成為防止的有效措施之一。光電耦合器具有以下特點(diǎn):首先，由于是密封在一個管殼內(nèi)，不會受到外界光的;其次，由于靠光傳送，切斷了各部件電路之間地線的;第三，發(fā)光二極管動態(tài)電阻非常小，而源的內(nèi)阻一般很大，能夠傳送到光電耦合器輸入輸出的就很小;第四，光電耦合器的傳輸比和晶體管的放大倍數(shù)相比，一般很小，遠(yuǎn)不如晶體管對那么靈敏，而光電耦合器的發(fā)光二極管只有在通過一定的電流時才能發(fā)光。因此，即使是在電壓幅值較高的情況下，由于沒有足夠的能量，仍不能使發(fā)光二極管發(fā)光，從而可以有效地掉。由于光電耦合器的線性區(qū)一般只能在某一特定的范圍內(nèi)，因此，應(yīng)保證被傳的變化范圍始終在線性區(qū)內(nèi)。為了保證線性耦合，既要嚴(yán)格挑選光電耦合器，又要采取相應(yīng)的非線性較正措施，否則將產(chǎn)生較大的誤差。
(1) 光電耦合輸入電路如圖2所示。其中圖2(a)、圖2(b)用的較多，高電平時接成形式，低電平輸入時接成形式。圖2(c)為差動型接法，它具有兩個約束條件，對于防止有明顯的*性，適用于外部嚴(yán)重的環(huán)境，當(dāng)外部設(shè)備電流較大時，其傳輸距離可達(dá)100~200m，圖2(d)考慮到COMS電路的輸出驅(qū)動電流較小，不能直接帶動發(fā)光二極管，所以加接一級晶體管作為功率放大，需要注意的是圖中發(fā)光二極管和光敏三極管應(yīng)分別由兩個電源供電，電阻值視電壓高低選取。
圖2 光電耦合輸入電路
(2) 光電耦合輸出電路如圖3所示。為了得到和輸入同相的，可以采用圖3(a)形式。若要求輸出和輸入反相，可以接成圖3(b)形式。當(dāng)輸出電路所驅(qū)動的元件較多時，可以加接一級晶體管作為驅(qū)動功率放大，其接法如圖3(c)所示。有時為了更好的輸出波形，輸出可經(jīng)施密特電路。
圖3 光電耦合輸出電路
以上兩點(diǎn)是對開關(guān)量輸入輸出的處理方法，而對模擬輸入輸出，為了消除工業(yè)現(xiàn)場瞬時對它的影響，除加A/D、D/A轉(zhuǎn)換電路和光電耦合外，可根據(jù)需要采取的數(shù)字濾波如中值法、一階遞推數(shù)字濾波法等算法。
3 結(jié)束語
PLC控制系統(tǒng)的抗性設(shè)計是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及到具體的輸入輸出設(shè)備和工業(yè)現(xiàn)場的環(huán)境，在設(shè)計抗系統(tǒng)時要求要綜合考慮各方面的因素。
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