固態(tài)繼電器SSR在PLC控制系統(tǒng)中的應用

PLC為晶體管輸出型，輸出單元允許所帶負載工作電源為DC 12～24 V，尢法直接驅(qū)動交流接觸器，只能先驅(qū)DC 12～24 V的中問繼電器，再用中間繼電器來帶AC 380 V的負載，這樣就會使得外部接線變得繁瑣，而且由于傳統(tǒng)的交流接觸器為電磁式開關(guān)，其機械觸點的壽命及可靠性與PLC控制系統(tǒng)相差甚遠，較大地阻礙了控制系統(tǒng)性能的發(fā)揮。因此像這類的負載，我們需要選擇一種更為合適的繼電器來充當其受控的開關(guān)器件。

1 固態(tài)繼電器的特點及分類

1.1 固態(tài)繼電器的特點

固態(tài)繼電器SSR是近年來世界上新興的控制繼電器，這種繼電器用幾毫安的微小信號可以控制大功率負載的起動與關(guān)斷，正符合了晶體管輸出型PLC的特點。并且其輸入信號(控制端)和輸出信號(受控端)采用光電隔離電路，保證了輸入與輸出互不干擾，輸出端采用無觸點大功率輸出電路，整個電路用環(huán)氧樹脂澆鑄為一體。因此，固態(tài)繼電器運行時無火花、無噪音、無污染、不產(chǎn)生電磁干擾，比電磁繼電器具有開關(guān)速度快、體積小、壽命長、耐震、耐腐蝕、防潮、防腐、輸出端在接通瞬間無震顫現(xiàn)象等優(yōu)點，可以在嚴重污染和震動的環(huán)境下使用，更具有很高的靈敏度和抗干擾能力，被廣泛應用于石油化工儀器設備，燈光照明設備，紡織機械、數(shù)控車床、娛樂設施等各種自動化控制領(lǐng)域，特別適用在腐蝕、防塵、要求防爆等惡劣環(huán)境，及頻繁開關(guān)場合。

1.2 固態(tài)繼電器的分類

交流固態(tài)繼電器按開關(guān)方式分有電壓過零導通型和隨機導通型;按輸出開關(guān)元件分有雙向可控硅輸出型(普通型)和單向可控硅反并聯(lián)型(增強型);按安裝方式分有印刷線路板上用的針插式(自然冷卻，不必帶散熱器)和固定在金屬底板上的裝置式(靠散熱器冷卻);另外輸入端又有寬范圍輸入(DC 3～32 V)的恒流源型和串電阻限流型等。

單相SSR為四端有源器件，其中兩個輸入控制端，兩個輸出端，輸入輸出間為光隔離，輸入端加上直流或脈沖信號到一定電流值后，輸出端就能從斷態(tài)轉(zhuǎn)變成通態(tài)。而三相交流固態(tài)繼電器則是集三只單相交流固態(tài)繼電器為一體，并以單一輸入端對三相負載進行直接開關(guān)切換，可方便地控制l一相交流電機、加熱器等三相負載，圖1為三相交流固態(tài)繼電器的基本接線圖。三相交流固態(tài)繼電器的相與相問，輸入輸出間，以及與基板之間絕緣電壓大于2 000 VAC，其他基本指標與相應的單相固態(tài)繼電器相同。需要指出的是對實際負載電流不大的場合，比如實驗室教學，三相SSR使用起來比較方便，但電流大時發(fā)熱亦大，這時使用三只單相SSR更為可靠。

2 應用實例

PLC控制的三相交流電動機正反轉(zhuǎn)控制電路

2.1 PLC控制的三相交流電動機正反轉(zhuǎn)控制電路

圖2為PLC控制的三相交流電動機正反轉(zhuǎn)控制電路，其中X1、X2、X3，分別表示PLC的輸入，控制電動機的轉(zhuǎn)動方向與起停;Y1、Y1表示PLC的輸出。當Y1有效時，SSR1輸入端得到DC24V的直流信號，則三相輸出端從斷態(tài)轉(zhuǎn)變成通態(tài)，三相交流電動機得電，反轉(zhuǎn);同理當Y 有效時，SSR2的三相輸出端接通，因A、c換向則電動機正轉(zhuǎn)。

2.2 PLC控制的Y-△降壓起動控制電路

圖3為PLC控制的Y-△降壓起動控制電路，其中X1、X2分別表示PLC的輸入，控制電動機的起停;Y1、Y2、Y3表示PLC的輸出。當Y1和Y3有效時，對應的SSR1和SSR3也同時有效，此時電動機為Y型接法，延時幾秒后，Y3失效，Y2有效，則對應的SSR3三相輸出端斷開，SSR2三相輸出端合上，則電動機變?yōu)椤鹘臃ǎ瓿闪薡一△降壓起動。

3 結(jié)論

三相交流固態(tài)繼電器是集三只單相交流固態(tài)繼電器為一體，以單一輸入端對三相負載進行直接開關(guān)切換，并可以用幾毫安的微小信號來控制大功率負載的起動與切斷的開關(guān)器件。經(jīng)驗證，它能可靠、安全、方便地控制三相交流電機、加熱器等三相負載，并使PLC的外部接線變得簡單。