PLC供电方式的选择与设计

    PLC供电方式有直流与交流两种。交流供电的PLC可以为用户的输入设备提供容量较小的直流供电。I/O设备的直流供电应分别采用独立的直流电源供电，以减少输出设备，主要是减少感性负载对输入的干扰。其性能直接影响到PLC控制系统的可靠性，在设计供电电路时应注意考虑以下因素：    (1)输入电源电压允许在一定的范围内变化；    (2)当输入交流电断电时，应不破坏控制器程序和数据；    (3)在控制器不允许断电的场合，应考虑供电电源的冗余；    (4)当外部设备电源断电时，应不影响控制器的供电；    (5)要考虑供电电路的抗干扰措施。    以下是几种实用的供电电路设计方案和电源干扰措施，根据使用需要选用一种方案或几种方案组合，并考虑电源干扰，设计相应的电路图。    1．使用隔离变压器的供电电路    图6-8所示是使用隔离变压器的供电电路，控制器和I/O系统分别由各自的隔离变压器供电，并与主回路电源分开，这样当输入／输出供电断电时不会影响控制器的供电。    2．使用UPS (Uninterrupted Power Supply)的供电电路    图6-9所示是使用不间断电源UPS的供电电路，UPS平时处于充电状态，当输入断电时，UPS能自动切换到输出状态，继续向控制器供电。
    图6-8    使用隔离变压器的供电电路
    图6-9    使用UPS的供电电路    根据UPS的容量，在交流电断电后，可继续向控制器供电10～30min，因此对于非长时间停电的系统，其效果是非常显著的。    3．双路供电电路    对于要求供电可靠性非常高的情况，交流供电最好采用双路供电，两路电源分别引自不同的变电站。当一路供电故障时，要能自动切换到另一路供电。图6-10所示的电路是双路供电系统的典型结构，图中的RA和RB均是欠压继电器控制回路，工作原理如下：    (1)先合上开关A，令A路供电，则RA的动合触点为断开状态；由于B路没有供电，欠压继电器RB动作，其常开端子接通，完成A路供电控制。
    图6-10    双路供电电路    (2)然后合上开关B，这时B路处于备用状态。    (3)当A路电压降到规定值时，欠压继电器RA动作，其动合触点闭合，这时B路开始供电，同时断开RB的端子。由B路切换到A路供电的原理与此相同。    4．抗电源干扰的措施    抑制电网中的干扰信号可以采用如图6-11所示的滤波器与隔离变压器，没有隔离变压器时，也可以使用普通变压器。为改善隔离变压器的抗干扰效果，应注意以下两点：    (1)屏蔽层要良好接地；    (2)次级接线应使用双绞线，以减少电源线间干扰。
    图6-11    滤波器与隔离变压器同时使用    使用滤波器在一定频率范围内有较高的抗电网干扰作用，但是要选择好滤波器的频率范围是很困难的。因此，常用的方法是既使用滤波器，同时也使用隔离变压器。滤波器与隔离变压器同时使用时，应把滤波器接入电源，然后再接入隔离变压器，同时，隔离变压器的初级和次级线圈连接要用双绞线，且初、次级要分离开。此外，将控制器、I/O通道和其他设备供电分离开，也有助于抗电网干扰。