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，尢法直接驅動交流接觸器，只能先驅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，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，及頻繁開關場合。

1.2 固態(tài)繼電器的分類

交流固態(tài)繼電器按開關方式分有電壓過零導通型和隨機導通型;按輸出開關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控制電路

2.1 PLC控制的三相交流電動機正反轉控制電路

圖2為PLC控制的三相交流電動機正反轉控制電路，其中X1、X2、X3，分別表示PLC的輸入，控制電動機的轉動方向與起停;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)轉變成通態(tài)，三相交流電動機得電，反轉;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。

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。