晶体管型开关量输出

3.2.2　晶体管型开关量输出

S7-200PLC直流开关量24VDC输出模块电路结构如图3-5所示。此电路可分为译码、控制逻辑、输出锁存、光电隔离和输出驱动5个部分。译码、控制逻辑的作用与直流输入基本相同。输出锁存与直流输入模块的输入锁存电路数据信息的方向刚好相反，输出锁存将来自数据总线的信息写入锁存器。锁存器的输出经R ₁后驱动光电耦合器的光电二极管，当锁存器输出一个逻辑“1”时（TTL电平+5VDC），经R ₁=330Ω限流，这时流过光电二极管的电流约为13mA，光电二极管发光；当锁存器输出一个逻辑“0”时（TTL电平0VDC），流过R ₁的电流和光电二极管的电流为0mA，光电二极管熄灭。

图3-5　晶体管型开关量输出模块电路原理图

图3-6　EM222 DC24V输出模块接线方式图

在输出驱动电路中，功率管VT的作用是实现电流放大和电平转换。光电耦合器原边光电二极管发光时，副边光电三极管饱和导通，电流经前置驱动电路放大后作为功率管VT的基极电流，使功率管VT饱和导通，发光二极管发光，指示该输出端口输出高电平。电阻R ₂对光电耦合器副边光电三极管集电极起到限流作用，电阻R ₃是功率管VT的集电极限流电阻，同时在功率管VT截止时，与驱动电路配合对其漏电流起负反馈作用，以确保功率管VT的可靠截止。在电路中，熔断器FU的作用是起输出限流作用，以避免在输出回路短路或过载时损坏功率管VT。稳压管VD₂的作用是在输出端子上把+24VDC电源反接时或把+24VDC误接成高电压、交流电源时，防止将输出驱动电路烧坏。VD₁和D ₃的作用是防止感性负载在输出信号从“1”到“0”时，电流消失的瞬间电感上产生反向高电压击穿功率管VT，同时可防止在多路输出共地的情况下产生的负载误动作现象。

直流开关量输出扩展模块采用分组输出方式和独立输出方式，如EM222 DC24V（5A）4点输出模块采用4点相互独立的接线方式，如图3-6（a）所示，而EM222 DC24V 8点输出模块采用以4个输出信号为一组的汇点式分组输出接线方式，如图3-6（b）所示，每组输出信号共用一个公共端，在接线时可共用一个电源。CPU模块直流开关量输出及EM223输入/输出扩展模块的直流开关量输出外部信号的连接方式可参照EM222的接线方式。