減少輸入點數的措施 PLC控制系統設計

分類：技術教程日期：2009-06-08 09:17:35 來源：plc100

PLC在實際應用中常碰到這樣兩個問題：一是PLC的I/O點數不夠，需要擴展，然而增加I/O點數將提高成本；二是已選定的PLC可擴展的I/O點數有限，無法再增加。因此，在滿足系統控制要求的前提下，合理使用I/O點數，盡量減少所需的I/O點數是很有意義的。下面將介紹幾種常用的減少I/O點數的措施。

1.分組輸入

一般系統都存在多種工作方式，但系統同時又只選擇其中一種工作方式運行，也就是說，各種工作方式的程序不可能同時執行。因此，可將系統輸入信號按其對應的工作方式不同分成若干組，PLC運行時只會用到其中的一組信號,所以各組輸入可共用PLC的輸入點，這樣就使所需的輸入點減少。

如圖6-12所示，系統有“自動”和“手動”兩種工作方式，其中S1～S8為自動工作方式用到的輸入信號、Q1～Q8為手動工作方式用到的輸入信號。兩組輸入信號共用PLC的輸入點X0～X7，如S1與Q1共用輸入點X0。用“工作方式”選擇開關SA來切換“自動”和“手動”信號的輸入電路，并通過X10讓PLC識別是“自動”，還是“手動”，從而執行自動程序或手動程序。

圖6-12 分組輸入

圖中的二極管是為了防止出現寄生回路，產生錯誤輸入信號而設置的。例如當SA扳到“自動”位置，若S1閉合，S2斷開，雖然Q1、Q2閉合，也應該是X0有輸入，而X1無輸入，但如果無二極管隔離，則電流從X0流出，經Q2→Q1→S1→COM形成寄生回路，從而使得X1錯誤地接通。因此，必須串入二極管切斷寄生回路，避免錯誤輸入信號的產生。

2.矩陣輸入

如圖6-13所示為3×3矩陣輸入電路，用PLC的三個輸出點Y0、Y1、Y2和三個輸入點X0、X1、X2來實現9個開關量輸入設備的輸入。圖中，輸出Y0、Y1、Y2的公共端COM與輸入繼電器的公共端COM連在一起。當Y0、Y1、Y2輪流導通，則輸入端X0、X1、X2也輪流得到不同的三組輸入設備的狀態，即Y0接通時讀入Q1、Q2、Q3的通斷狀態, Y1接通時讀入Q4、Q5、Q6的通斷狀態,Y2接通時讀入Q7、Q8、Q9的通斷狀態。

當Y0接通時，如果Q1閉合，則電流從X0端流出，經過D1→Q1→Y0端，再經過Y0的觸點，從輸出公共端COM流出，最后流回輸入COM端，從而使輸入繼電器X0接通。在梯形圖程序中應該用Y0常開觸點和X0常開觸點的串聯，來表示Q1提供的輸入信號。

圖中二極管也是起切斷寄生回路的作用。

圖6-13 矩陣輸入

采用矩陣輸入方法除了要按圖6-12的硬件連接外，還必須編寫對應的PLC程序。由于矩陣輸入的信號是分時被讀入PLC，所以讀入的輸入信號為一系列斷續的脈沖信號，在使用時應注意這個問題。另外，應保證輸入信號的寬度要大于Y0、Y1、Y2輪流導通一遍的時間，否則可能會丟失輸入信號。

3.組合輸入

對于不會同時接通的輸入信號，可采用組合編碼的方式輸入。如圖6-14a所示，三個輸入信號Q1、Q2、Q3只要占用兩個輸入點，再通過如圖6-14b所示程序的譯碼，又還原成與Q1、Q2、Q3對應的M0、M1、M2三個信號。采用這種方法應特別注意要保證各輸入開關信號不會同時接通。

圖6-14組合輸入

a)硬件連接圖 b)梯形圖程序

4.輸入設備多功能化

在傳統的繼電器電路中，一個主令電器(開關、按鈕等)只產生一種功能的信號。而在PLC系統中，可借助于PLC強大的邏輯處理功能，來實現一個輸入設備在不同條件下，產生的信號作用不同。下面通過一個簡單的例子來說明。

如圖6-15所示的梯形圖只用一個按鈕通過X0輸入去控制輸出Y0的通與斷。

圖6-15用一個按鈕控制的起動、保持、停止電路

圖中，當Y0斷開時，按下按鈕（X0按通），M0得電，使Y0得電并自鎖；再按一下按鈕，M0得電，由于此時Y0已得電，所以M1也得電，其常閉觸點使Y0斷開。即按一下按鈕，X0接通一下，Y0得電；再按一下按鈕，X0又接通下，Y0失電。改變了傳統繼電器控制中要用兩個按鈕(起動按鈕和停止按鈕)的作法，從而減少了PLC的輸入點數。