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[摘 要]本文浅论PLC驱动电磁阀系统在工业自动化控制领域的应用情况、PLC输出工作原理及其特点、电磁阀的工作原理及其主要特点、PLC输出驱动系统值得注意的问题，以及PLC驱动电磁阀类型的匹配选择等，以供设计参考。
[关键词]PLC；电磁阀；驱动；设计参考
中图分类号：O441.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）45-0010-01
1 引言
PLC是一种可编程控制器，在工业自动化领域应用非常广泛。它具有体积小、编程简单、抗干扰能力强、可靠性高等特点，是工业自动化控制的核心部件。当用来驱动电磁阀时，其由电磁阀用电磁铁操纵阀芯移动从而实现所要控制的目标，也就是所谓常见的工业控制对象。由于PLC输出类型与参数不同，加上电磁阀的种类也繁多，设计PLC驱动电磁阀电路时，就要合理选型匹配控。在此就它们的工作原理和特点进行比较分析，以便于选型应用在工程实际控制。
2 PLC输出工作原理及其特点
1）分类与原理：PLC按输出类型不同，分为继电器输出型与晶体管输出型。继电器输出型PLC输出部分采用的是继电器，是一种有触点的机电元件，最常用的就是电磁式继电器。该继电器线圈通电时，产生电磁力，使衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。线圈断电后，电磁的吸力消失，衔铁就会在弹簧的反作用力作用下返回原位，使动触点与原静触点（常闭触点）吸合。晶体管输出型PLC输出部分采用的是晶体管，它是一种无触点的电子元件，通过基极电流来控制集电极与发射极的导通与断开。
2）特点：继电器型输出的PLC可带交直流负载，驱动电流大，响应速度慢。而晶体管输出型PLC驱动电流小，频率高，寿命长，适用于控制伺服控制器、固态继电器等要求频率高、寿命长的应用场合。其各自的特点与区别见表1。
3 电磁阀的工作原理及其主要特点
电磁阀则是工业控制中常用的电气执行装置，它由电磁铁和阀体组成。电磁铁则是电磁阀的主要部件。利用电磁原理将电信号转换成阀芯的位移，以改变管路的通断状态，实现所要控制的目的。按使用电源不同，一般分交流电磁阀和直流电磁阀。直流型电磁阀驱动电流小，吸合速度快，使用方便，但噪声大，有时会出现发热烧毁现象。
4 PLC驱动电磁阀类型的匹配选择
使用PLC驱动电磁阀，首先要考虑PLC的输出参数与电磁阀的输入参数的匹配。只有匹配后才可以考虑采用PLC直接驱动，不然就要通过中间继电器间接控制。作为晶体管输出型PLC，它只能带直流负载，直流电磁阀在不超出PLC最大输出驱动负载的前提下则可以考虑直接驱动。假如直流电磁阀的功率超出了PLC的承受极限，那么就要选择合适的中间继电器作间接地控制电磁阀。一样，继电器输出型PLC可以直接驱动不超过自身承受极限的交、直流电磁阀，不然也要用继电器间接控制。因此，选择用PLC驱动电磁阀，关键就是考虑是否匹配的问题。
5 PLC输出驱动系统值得注意的问题
根据PLC输出参数与电磁阀输入参数，则可设计PLC控制电磁阀的方式。为降低PLC输出口与电磁阀的故障率，保证控制的安全性与可靠性，还应注意考虑以下几个问题：①要并联续流二极管或采用阻容吸收回路。感性负载在得失电的瞬间，由于通过电感的电流不可突变，将产生一个瞬间的高电压作用在继电器的2个触点之间或晶体管上，容易造成继电器触点金属迁移和氧化，出现接触电阻变大、接触不良、触点粘接和晶体管损坏的现象。所以当PLC驱动直流回路的感性负载时（继电器型、晶体管型都是如此）应在负载两端并联接人续流二极管吸收保护电路；若驱动交流回路的感性负载时，用户电路需并联RC浪涌吸收电路，以保护PLC的输出触点（见图2）。②设置熔断器防止短路。由于负载短路产生的大电流也会对PLC的输出触点造成损坏，所以为有效防止负载短路等故障引起的大电流烧坏PLC，需要配置适合各负载的熔断器。③尽量采用低电压小电流的中间继电器间接控制。对于PLC可以直接驱动的电磁阀，也可用低电压小电流的中间继电器实行间接控制电磁阀，这可通过减小瞬间高电压值减小损坏PLC输出点的可能性，还能方便电路的设计与故障的排查。④需要保证负载电压的稳定性。采用隔离变压器、开关电源时，要保证电磁阀所需交直流供电电压的稳定性，因这也可以提高PLC与电磁阀工作的稳定性与安全性。
6 结语
综上所述，设计PLC驱动电磁阀电路时，一要保证选型匹配，便于实现控制，二要保证控制的安全、稳定性。从上述对PLC与电磁阀的工作原理、特性的分析，明显可以看出匹配性是关键。另外，设有中间继电器的若是感性负载，内部保护电路要设置并联续流二极管或阻容吸收回路，以防止瞬间高压击毁PLC或中间继电器。
参考文献
[1]唐爱民.关于PLC输出类型的选择及使用中的注意事项[J].纺织机械，2008（6）：25-27.
[2]黎伟.一种基于PLC控制的自动混液装置设计[J].科学技术与工程，2009，9（4）：1051-1057.
[3]臧运明.PLC控制的电磁阀耐久试验系统设计[J].消费电子，2014，242
[4]王怀宇，罗洪双.PLC在生碎通风系统中的应用[J].工艺设计改造及检测检修，2014，11：94.
[关键词]PLC；电磁阀；驱动；设计参考
中图分类号：O441.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）45-0010-01
1 引言
PLC是一种可编程控制器，在工业自动化领域应用非常广泛。它具有体积小、编程简单、抗干扰能力强、可靠性高等特点，是工业自动化控制的核心部件。当用来驱动电磁阀时，其由电磁阀用电磁铁操纵阀芯移动从而实现所要控制的目标，也就是所谓常见的工业控制对象。由于PLC输出类型与参数不同，加上电磁阀的种类也繁多，设计PLC驱动电磁阀电路时，就要合理选型匹配控。在此就它们的工作原理和特点进行比较分析，以便于选型应用在工程实际控制。
2 PLC输出工作原理及其特点
1）分类与原理：PLC按输出类型不同，分为继电器输出型与晶体管输出型。继电器输出型PLC输出部分采用的是继电器，是一种有触点的机电元件，最常用的就是电磁式继电器。该继电器线圈通电时，产生电磁力，使衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。线圈断电后，电磁的吸力消失，衔铁就会在弹簧的反作用力作用下返回原位，使动触点与原静触点（常闭触点）吸合。晶体管输出型PLC输出部分采用的是晶体管，它是一种无触点的电子元件，通过基极电流来控制集电极与发射极的导通与断开。
2）特点：继电器型输出的PLC可带交直流负载，驱动电流大，响应速度慢。而晶体管输出型PLC驱动电流小，频率高，寿命长，适用于控制伺服控制器、固态继电器等要求频率高、寿命长的应用场合。其各自的特点与区别见表1。
3 电磁阀的工作原理及其主要特点
电磁阀则是工业控制中常用的电气执行装置，它由电磁铁和阀体组成。电磁铁则是电磁阀的主要部件。利用电磁原理将电信号转换成阀芯的位移，以改变管路的通断状态，实现所要控制的目的。按使用电源不同，一般分交流电磁阀和直流电磁阀。直流型电磁阀驱动电流小，吸合速度快，使用方便，但噪声大，有时会出现发热烧毁现象。
4 PLC驱动电磁阀类型的匹配选择
使用PLC驱动电磁阀，首先要考虑PLC的输出参数与电磁阀的输入参数的匹配。只有匹配后才可以考虑采用PLC直接驱动，不然就要通过中间继电器间接控制。作为晶体管输出型PLC，它只能带直流负载，直流电磁阀在不超出PLC最大输出驱动负载的前提下则可以考虑直接驱动。假如直流电磁阀的功率超出了PLC的承受极限，那么就要选择合适的中间继电器作间接地控制电磁阀。一样，继电器输出型PLC可以直接驱动不超过自身承受极限的交、直流电磁阀，不然也要用继电器间接控制。因此，选择用PLC驱动电磁阀，关键就是考虑是否匹配的问题。
5 PLC输出驱动系统值得注意的问题
根据PLC输出参数与电磁阀输入参数，则可设计PLC控制电磁阀的方式。为降低PLC输出口与电磁阀的故障率，保证控制的安全性与可靠性，还应注意考虑以下几个问题：①要并联续流二极管或采用阻容吸收回路。感性负载在得失电的瞬间，由于通过电感的电流不可突变，将产生一个瞬间的高电压作用在继电器的2个触点之间或晶体管上，容易造成继电器触点金属迁移和氧化，出现接触电阻变大、接触不良、触点粘接和晶体管损坏的现象。所以当PLC驱动直流回路的感性负载时（继电器型、晶体管型都是如此）应在负载两端并联接人续流二极管吸收保护电路；若驱动交流回路的感性负载时，用户电路需并联RC浪涌吸收电路，以保护PLC的输出触点（见图2）。②设置熔断器防止短路。由于负载短路产生的大电流也会对PLC的输出触点造成损坏，所以为有效防止负载短路等故障引起的大电流烧坏PLC，需要配置适合各负载的熔断器。③尽量采用低电压小电流的中间继电器间接控制。对于PLC可以直接驱动的电磁阀，也可用低电压小电流的中间继电器实行间接控制电磁阀，这可通过减小瞬间高电压值减小损坏PLC输出点的可能性，还能方便电路的设计与故障的排查。④需要保证负载电压的稳定性。采用隔离变压器、开关电源时，要保证电磁阀所需交直流供电电压的稳定性，因这也可以提高PLC与电磁阀工作的稳定性与安全性。
6 结语
综上所述，设计PLC驱动电磁阀电路时，一要保证选型匹配，便于实现控制，二要保证控制的安全、稳定性。从上述对PLC与电磁阀的工作原理、特性的分析，明显可以看出匹配性是关键。另外，设有中间继电器的若是感性负载，内部保护电路要设置并联续流二极管或阻容吸收回路，以防止瞬间高压击毁PLC或中间继电器。
参考文献
[1]唐爱民.关于PLC输出类型的选择及使用中的注意事项[J].纺织机械，2008（6）：25-27.
[2]黎伟.一种基于PLC控制的自动混液装置设计[J].科学技术与工程，2009，9（4）：1051-1057.
[3]臧运明.PLC控制的电磁阀耐久试验系统设计[J].消费电子，2014，242
[4]王怀宇，罗洪双.PLC在生碎通风系统中的应用[J].工艺设计改造及检测检修，2014，11：94.