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图2.4 4N25型光耦输入端保护电路
2.输出端的保护：在通常情况下，PLC的输出驱动负载有两类：交流负载和 直流负载。对交流感性负载的保护措施通常是并联阻容吸收电路，以防止浪涌电 流对PLC输出电路的冲击，对直流负载是并联续流二极管，以防止关断时反电势 电压对PLC输出电路的冲击。但是，当控制系统的交流用电设备较多时，如变频 器、变压器、PLC共处于某一控制系统，系统的电磁干扰较强时，这些措施巳无 法有效抑制干扰对PLC及其输出电路的影响.严重时甚至会扰乱系统的正常工作 程序。为此，当PLC的驱动元件主要是电磁铁和交流接触器线圈时，为了提高系 统的可靠性，在PLC输出端与驱动元件之间增加过零型固态继电器AC-SSR，如 图2.5所示。从图2.5可以看出，从PLC输出的控制信号经晶体管放大，去驱动 AC-SSR、AC-SSR的输出经驱动元件连接AC220V电压。图中MOV为金属氧化 物压放电阻，用于保护AC-SSR，其中电压在标称值电压以下时，MOV阻值很大；当超过标称值时，阻值很小；在电压断开的瞬间，正好可以吸收线圈存储的能量。
鉴于本系统接触器较多，为节省成本，对于接触器这类负载，可采用阻容保护，而电磁阀、电磁铁等强感性负载采用本设计方案。
2.4.4用数码显示实现满盘计数
满盘计数是用来记录粉笔包装机的产量，在换盘过程进行，由接近开关SQ58控制。对于手动换盘或特殊情况尚未装满的粉笔盘，计数器不进行记录。本系统采 用四位LED数码显示器进行显示，显示范围0〜9999。数码显示以其字体清晰、醒目(0.3〜4英寸)的特点，在许多场合，尤其在一些光线较弱且需突出显示重要数据的车间环境，能够发挥其独特的优势。
图2.5固态继电器输出端保护电路
本文用输出扩展模块EM223的Q3.0~Q4.3共12个输出点对四位LED数码管进行控制。其硬件原理如图2.6所示。系统CPU224、扩展模块EM223、八D锁存驱动器TDIC6B273、共阳极七段数码管和电阻组成。
PLC将所需显示的数据转换成段码，经晶体管输出口(Q3.0〜Q3.7)送数据总线， 相应的位码用Q4.0-Q4.3分别控制各数据锁存驱动器的CLK端，将段码送入相应的 锁存器,锁存器驱动数码管显示数据。硬件电路设计采用数据段码、位码相配合的 输出控制方式。
PLC输出控制采用晶体管输出模块,开关速度快(0.4ms)，适应数据实时动态显示的特性。如果显示的位数较多，可釆用译码器来扩充输出控制线，如4-16译码 器可将位码的输出控制线由16根减至4根。即同样是12根输出口线可控制16位 数码管进行动态显示，极大的减少了 PLC的输出点数，节约了成本。273数据锁 存驱动器具有漏源电压高(50V)、驱动电流大(150mA)和输入兼容性好的特点,当 段码被锁存至驱动器后,静态数据显示，占用PLC扫描周期的时间可大大减少。提拉电阻R1用于电平匹配^当PLC输出为1时，晶体管输出口导通，数据线为低电平，驱动器输出断开，数码管对应段灭。当PLC输出为0时，晶体管输出口断开，数据线 为高电平，驱动器输出导通，驱动数码管对应段点亮。R2为限流电阻，其阻值依据电 源VC及数码管型号进行选取。硬件电路为负逻辑
为了减少数码显示所需的输出点数，可采用具有锁存、译码、驱动功能的芯片 CD4513驱动共阴极LED七段显示器。这样所需的输出点数由上述方案的12个减 少至8个，如图2.7所示。四片CD4513的数据输入端A〜D共用EM223的4个输出点Q3.(KQ3.3，其中A为最低位，D为最高位。LE时锁存使能输入端，上升沿把数据输入端的BCD数据锁存在片内的寄存器中，并将该数据译码后显示出来。 如果输入的不是十进制数，显示器熄灭。LE为高电平时，显示的数不受数据输入信号的影响。
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