掌握 PLC 故障排除：解码漏极输出与源极输出

PLC 系统故障排除应从调查现场设备和 I/O 模块开始，而不是 PLC 程序。 70-80% 的故障源自现场设备以及相关接线、电源和其他相关硬件。 PLC程序故障很少见，除非有人修改过。

在本文中，我们将解释 PLC 漏型和源型输出的特性，以便您可以有效地排除故障并确定故障源。

让我们从“下沉”和“采购”这两个术语开始。

下沉和采购

我们中的许多人都被告知这样一个事实：负向正电子电流流动是一个事实。当我们谈论灌电流和拉电流时，我们指的是正向负电流，这是传统的电流。

为什么使用当前的传统术语来描述沉和源？这是关于传统的，因为概念和标准早在电子被理解之前就已经建立了。

如果电流从设备 #1 流向设备 #2，则设备 #1 正在拉电流，设备 #2 正在灌电流。

假设设备#1 是输出现场设备，例如继电器线圈，设备#2 是PLC 数字输出模块。如果电流从继电器线圈流向输出模块，则继电器线圈为源极，输出模块为汇极。

如果电流从输出模块流向继电器线圈，则模块为源极，继电器线圈为汇极。

PLC 供应商提供固态漏型和源型输出模块。实际的开关动作由固态元件（通常是 BJT 或 FET）执行，它们以电子方式打开或关闭负载电压。

由于采用固态开关，当将模块与受控现场设备类型相匹配时，电流方向很重要。

干继电器是第三种类型的输出模块。它是固定 PLC I/O 的原始标准，使用机械触点来切换交流和直流负载，无论极性或电流方向如何。

在许多 PLC 上，您可以听到继电器触点闭合的声音。干继电器输出模块可以充当接收器或源。如今，它在混合负载类型或更高电流的应用中仍然很受欢迎。

对干继电器输出模块进行故障排除与对任何其他继电器电路进行故障排除没有什么不同。因此我们将重点关注固态模块的故障排除。

现代工业系统需要高开关速度，因此依赖比机械继电器运行更可靠的固态输出模块。

漏型和源型输出模块的接线方式不同。源模块将负载连接到电源电压。下沉模块会将负载连接到电源回路或接地。

我们将从 Allen-Bradley 1756-OB16D 开始，它是一个 16 路输出源输出模块。字母“D”代表诊断，这使该模块优于许多其他模块。

与许多输出模块一样，每个输出都有一个 ST LED，用于指示输出命令状态。为了帮助排除故障，该模块具有 FLT LED，用于指示现场设备和相关硬件的潜在问题。

如果 ST LED 0 亮起，则它会按照 PLC 程序的指示反映 ON 命令逻辑。内部固态开关闭合，为连接到输出 0 端子的负载提供大约 +24 伏电压。

在正常工作条件下，固态开关两端的电压下降约 1.2 伏，从而降低负载电压。

即使负载开路或电线损坏，电压仍然存在。这就是 FLT LED 可以帮助排除故障的地方。如果 FLT LED 0 亮起，则表示该输出出现故障情况，例如负载开路或断线。

如果 ST LED 0 关闭，则固态开关打开，从而移除到外部电路的电流路径。您会期望输出电压为零。

然而，由于内部诊断电子器件的存在，您可能会在高阻抗数字万用表上看到显着的电压读数。不要被这篇文章所迷惑。

许多输出模块（例如 Allen-Bradley 1769-OB16）仅具有 ST LED，用于指示 PLC 程序指示的命令逻辑状态。故障排除更具挑战性，通常需要更多的电压测量。

Allen-Bradley 1756-OV16E 是一款 16 路输出灌电流模块。字母“E”代表电子熔断器。

该模块需要 +24V 电源为内部电子设备供电，但它会吸收模块输出处的负载电流。

如果 ST LED 0 亮起，则内部固态开关闭合，提供通过负载到地的电流路径。 LED亮起并不表示输出电路工作正常；只说明PLC已命令内部开关闭合。

测量输出电压时要小心。在正常工作条件下，当 LED 0 关闭时，输出电压将为 24 伏。如果 LED 0 亮起，输出电压将接近于零。该模块不提供 24 伏电压，因为它来自负载。

有几件事需要记住。固态输出模块负载通常采用外部保险丝，除非模块具有内置电子保险丝，例如 Allen-Bradley 1756-OV16E。

这些模块只能处理低电流负载。一般来说，任何不依赖高速开关且比简单灯消耗更多电流的负载都需要插入继电器。

了解漏电流和源电流对于成功进行 PLC 故障排除至关重要。状态 LED 是故障排除人员的绝佳资源，但了解它们所指示的内容至关重要。

熟悉正常和故障条件的特征将有助于您避免误解 LED 条件和电压读数。

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