光耦隔离-光耦隔离的作用及其原理

大家好，今天小编关注到一个比较有意思的话题，就是关于光耦隔离的问题，于是小编就整理了1个相关介绍光耦隔离的解答，让我们一起看看吧。

plc开关量输入信号如何隔离？

plc开关量输入信号如何隔离？

它是一种特殊的计算机，具有编程简单，通用性好，功能强等优点。电气隔离是在PLC的应用是很常见的，其目的之一就是将电路上的干扰源和容易干扰的部分隔离开来，从而达到隔离现场干扰的目的。

光电耦合隔离

是通过光电耦合器来完成的，其输入端配置发光源，输入端配置受光器，因此输入端和输出端在电气上是完全隔离的。光电耦合器将输入信号与内部电路隔离开来，或者是把内部输出信号跟外部电路隔离开来。例如开关量输入电路接入光电耦合器，由于它的耦合作用，使夹杂在输入开关量中的各种干扰脉冲被挡在输入回路一侧。因为光电耦合器是以光作为媒介，所以具备较高的电气隔离和抗干扰能力。

继电器隔离

从其原理来看，它的线圈和触点是没有电气上的联系。于是，利用继电器的线圈来接受信号，用其触点发出和输出控制信号。这样，就直接避免了强电和弱电信号之间的直接联系，因此实现了抗干扰隔离。

脉冲变压器隔离

这种隔离在工控系统是应用广泛的。因为plc使用的数字量信号输入和输出的设备不要求传递直流分量。脉冲变压器是什么？有个铁氧体磁芯，在它的上面分别缠绕一次和二次绕组，用于作为脉冲信号的隔离元件。当其传递输入和输出脉冲信号时，不传递直流分量。

在工业领域，PLC直接连接被控电子设备，很容易被周围干扰源干扰而产生误动作。因此为了它能稳定工作，高可靠性，所以要采取一定的抗干扰错事。上面说的这些隔离，主要是通过隔离元件将噪音干扰路径切断，从而达到抑制噪声干扰的目的，使得设备符合电磁兼容性要求。

PLC在工业现场应用广泛，由于现场环境较为恶劣，可能出现干扰，为了提高系统稳定性，通常在设备和PLC之间加一个信号隔离板，起到信号隔离的作用，保证PLC系统不受环境和设备的干扰。开关量输入实现隔离比较方便，使用光耦即可。

所设计的一个简单的光耦隔离电路如下图所示。

上图中左侧为设备输入端，右侧为PLC控制端。当设备输出高电平时，光耦不导通，PLC检测到高电平；当设备端输出低电平时，光耦导通，PLC检测到低电平。由此实现了，开关量信号的隔离。

信号隔离板，在工控行业非常常见，可以根据需求在电路中加入LED状态指示灯，方便调试，信号隔离板如下图所示。

在使用信号隔离板的时候，需要注意：设备端的电源和PLC端的电源不要用同一个，否则隔离板就失去了该有的隔离作用。

以上就是这个问题的回答，感谢留言、评论、转发。更多电子设计、硬件设计、单片机等内容请关注本头条号：玩转嵌入式。感谢大家。

PLC开关量输入信号只有开、关两种状态，与模拟量相比，其隔离比较简单，通过光耦就可以实现。

下图是我在电路设计中使用的开关量输入信号隔离电路：

上图中，

U6为光耦，

R32为限流电阻，

R31为泄流电阻 ，用于防止在输入断开时，流过U6漏电流，使U6导通，导致PLC误检测为输入闭合。

R33为上拉电阻，与LED灯并联，主要用于输入闭合的指示。

X00_IN连接到PLC的单片机的IO输入口。

开关量信号主要有没有极性的干接点输入、低电压的NPN型输入以及高电压的PNP型输入。

为了同时支持这三种输入，选择了双向光耦U6作为隔离的器件。

SW1用于这三种输入检测时的参考电平

当输入为干接点或者是NPN时，XCOM接到12V-24V的电源输入。
当输入为PNP时，拨动 SW1，使得XCOM接到PLC的参考地。
当输入断开时，U6不导通，X00_IN输出高电平给单片机。
当输入闭合时，U6导通，X00_IN输出低电平给单片机，同时LED灯被点亮。

泄流电阻R31以及限流电流R32的阻值是这个电路的难点，初学者往往因为取值不合理导致PLC在不同工作环境下不能可靠工作。

为了保证输入开关或者按键的使用寿命，

PLC需要在开关或按键闭合时提供>1mA的润湿电流，用于在开关闭合瞬间产生非常微弱的火花，烧蚀触点表面的杂质和氧化层。

在工作环境比较潮湿或者是开关／按键安装在潮湿的位置时，

开关/按键在断开时的触点电阻比较小，我们将这种情况下的触点绝缘电阻称为水电阻，PLC仍然需要能正确判为断开状态。

一般水电阻的值会到几K欧。

综合以上几点考虑，当光耦的导通电压为1.2V-1.6V时，我们将R32的阻值选为3.3K欧，这样即使PLC的电源电压为10V时，也能提供(10-1.6)/3.3=2.5mA的电流。

而且PLC的电源电压为24V时，也能保证开关/按键水电阻>10K欧时，能可靠地判为断开。

到此，以上就是小编对于光耦隔离的问题就介绍到这了，希望介绍关于光耦隔离的1点解答对大家有用。