前言

PLC由于連接方便，所以通常照貓畫虎的連接即可。但是如果對其輸入電路的構成有比較深入的了解，則連接而成的控制系統會更加可靠，有問題也更容易排除和理解，本文基于此理由而寫，希望能夠對使用者有所幫助。

電路構成

PLC的輸入端電路如果是認真設計的話，通常有如下圖的等價電路結構，下圖是IVI PLC

的輸入電路構成，根據IVI PLC的說明，我們可以看到電路有3段構成。①輸入信號的發光二極管電壓提供電路，由直流電源和分壓電阻構成;②信號隔離電路，由發光二極管及接受部分構成信號的光耦合電路構成，用以消除輸入信號對后端MPU的影響;③對于輸入信號的的各種處理用的部分，也就是PLC的中央處理部分，即MPU(Micro Process Unit)，也即單片計算機。

圖1

電氣特性規格

我們知道，由于工業環境會有很多噪聲，同時信號的質量也會千差萬別，所以為了滿足各種需求，同時保證可靠的動作，任何一個PLC系統輸入端信號的處理都會在某個前提條件下進行設計，所以嚴格來說市面上的各種PLC控制器都會有所不同。基于這種情況，對于輸入信號處理機理的理解就會顯的尤為重要，否則會遇到一些意想不到的問題。當然，不用深入理解也可構筑一定的系統，但是由于各種系統設計的冗余性造成大致能夠運行的情況，這只能說是幸運而已，如果想要構筑可靠的系統最好是對其輸入機理有所理解，這樣才可以避免不必要的失敗。

接下來我們繼續以IVI PLC的輸入電路為基礎進行探討。首先想在這里說明的是一個輸入信號的遲滯(Hysteresis)概念。也就是說輸入信號通常會在它的狀態變化中物理性的存在遲滯現象，其狀態變遷的過程如圖2所示。

圖2

當信號從OFF到ON的變化時，它是循著從①到③的順序進行的，當信號從ON到OFF變化時它時循著從④到⑥的順序。通常我們的固有概念是電壓超過一個閾值他就被認為是高電平，低于某個閾值時為低電平。觀察IVI PLC的輸入電路光耦合元件的發光二極管就會發現，他的亮燈電壓和滅燈電壓是不同的。以IVI PLC為例，其實際電壓的差在30mV—130mV之間。也就是說最壞的情況下，輸入信號會有最大130mV抗噪聲損失。所以對于PLC系統發生的一些奇妙的誤動作和不可解釋現象時可以往這方面找找原因。

基于以上的考慮以及IEC(國際電工委員會)的標準，IVI PLC的輸入電阻采用R1=750歐姆，R2=2700歐姆的形式，從而保證構筑了以Vin<=5V為低電平，Vin>=19V為高電平的設計要求。同時也考慮到了光耦合的遲滯問題。

以上只是以IVI PLC為例對PLC輸入部分的設計做了一定說明，有關一些詳細設計計算由于文章篇幅的關系只能割愛。同時由于以IVI PLC為基礎的說明，并不能說明所有類型的的PLC，所以還請讀者多多參考除IVI PLC以外的PLC說明，防止以偏概全。

審核編輯：湯梓紅