PLC節(jié)省輸入點數(shù)的方法

一般認(rèn)為輸入點數(shù)是按系統(tǒng)輸入信號的數(shù)量來確定的。但在實際應(yīng)用中，通過以下措施可達到節(jié)省PLC輸入點數(shù)的目的，下面以FX1N系列PLC來介紹。

（1）分組輸入 如圖1所示，系統(tǒng)有“手動”和“自動”兩種工作方式。用X000來識別使用“自動”還是“手動”操作信號，“手動”時的輸入信號為SB0～SB3，“自動”時的輸入信號為S0～S3，如果按正常的設(shè)計思路，那么需要X000～X007一共8個輸入點，若按圖1的方法來設(shè)計，則只需X001～X004一共4個輸入點。圖中的二極管用來切斷寄生電路。如果圖中沒有二極管，系統(tǒng)處于自動狀態(tài)，SB0、SB1、S0閉合S1斷開，這時電流從COM端子流出，經(jīng)SB0、SB1、S0形成寄生回路流入X000端子，使輸入位X002錯誤地變?yōu)?/span>ON。各開關(guān)串聯(lián)了二極管后，切斷了寄生回路，避免了錯誤的產(chǎn)生。但使用該方法應(yīng)考慮輸入信號強弱。

圖1 分組輸入

（2）矩陣輸入 如圖2所示為4×4矩陣輸入電路，它使用PLC的四個輸入點（X000～X003）和四個輸出點（Y000～Y003）來實現(xiàn)16個輸入點的功能，特別適合PLC輸出點多而輸入點不夠的場合。當(dāng)Y000導(dǎo)通時，X000～X003接受的是Q1～Q4送來的輸入信號；當(dāng)Y001導(dǎo)通時，X000～X003接受的是Q5～Q8送來的輸入信號；當(dāng)Y002導(dǎo)通時，X000～X003接受的是Q9～Q12送來的輸入信號；當(dāng)Y003 導(dǎo)通時，X000～X003接受的是Q13～Q16送來的輸入信號。將Y000的常開點與X000～X003串聯(lián)即為輸入信號Q1～Q4；將Y1的常開點與X000～X003串聯(lián)即為輸入信號Q5～Q8；將Y002的常開點與X000～X003串聯(lián)即為輸入信號Q9～Q12；將Y003的常開點與X000～X003串聯(lián)即為輸入信號Q13～Q16。

圖2 矩陣輸入

使用時應(yīng)注意的是除按圖2進行接線外，還必須有對應(yīng)的軟件來配合，以實現(xiàn)Y000～Y003輪流導(dǎo)通；同時還要保證輸入信號的寬度應(yīng)大于Y000～Y003輪流導(dǎo)通一遍的時間，否則可能丟失輸入信號。該方法的缺點是使輸入信號的采樣頻率降低為原來的三分之一，而且輸出點Y000～Y003不能再使用。

（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3所示，三個輸入信號SB0～SB2只占用兩個輸入點，M0～M2圖3 組合輸入

分別代表SB0～SB2。

（4）輸入設(shè)備多功能化 在傳統(tǒng)的繼電控制系統(tǒng)中，一個主令（按鈕、開關(guān)等）只產(chǎn)生一種功能的信號。在PLC控制系統(tǒng)中，一個輸入設(shè)備在不同的條件下可產(chǎn)生不同的信號，如一個按鈕既可用來產(chǎn)生啟動信號，又可用來產(chǎn)生停止信號。如圖4所示，只用一個按鈕通過X000去控制Y000的“通”與“斷”。即第一次接通X000時Y000“通”再次接通X000時Y000“斷”。

圖4 用一個按鈕控制的啟動、保持、停止電路

（5）輸入觸點的合并 將某些功能相同的開關(guān)量輸入設(shè)備合并輸入（常閉觸點串聯(lián)輸入、常開觸點并聯(lián)輸入）。一些保護電路和報警電路常常采用此法。

如果外部某些輸入信號總是以某種“與或非”組合的整體形式出現(xiàn)在梯形圖中，可以將它們對應(yīng)的某些觸點在可編程序控制器外部串并聯(lián)后作為一個整體輸入可編程序控制器，只占可編程序控制器的一個輸入點。

例如某負(fù)載可在多處啟動和停止，可以將多個啟動信號并聯(lián)，將多個停止信號串聯(lián)，分別送給可編程序控制器的兩個輸入點，如圖5所示。與每一個啟動信號和停止信號占用一個輸入點的方法相比，不僅節(jié)約了輸入點，還簡化了梯形圖電路。

圖5 輸入觸點的合并

（6）某些輸入信號不進入PLC 系統(tǒng)中有些信號功能簡單、涉及面窄，如圖6中的手動按鈕、過載保護的熱繼電器觸點等，有時就沒有必要作為PLC的輸入，將它們設(shè)計在PLC外圍的硬件電路中同樣可以滿足控制要求。如果外部硬件電路過于復(fù)雜，則應(yīng)考慮仍將有關(guān)信號送入可編程序控制器，

圖6 輸入信號設(shè)在PLC外部用梯形圖來實現(xiàn)連鎖。

（7）利用RUN口 大多PLC有RUN口，而且只有該口接通（RUN到COM之間用導(dǎo)線短接）時，PLC才能運行，因此，可將某些輸入信號送入RUN口。在進行電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計時，曾將電梯牽引電動機進行過載保護的熱繼電器常閉觸點、安全窗開關(guān)的常開觸點、安全鉗開關(guān)的常開觸點、上下限位開關(guān)的常閉觸點等串入到RUN口到COM之間的連線上。當(dāng)出現(xiàn)牽引電動機過載、安全窗被打開、安全鉗動作及沖頂和沉底等故障情況時，RUN口被切斷，PLC停止運行，既保證了電梯和乘客的安全，又可以督促維修人員進行維修。這樣做有以下兩點好處，一是牽引電動機過載、安全窗被打開等故障信號不送到PLC內(nèi)，也就不占用PLC的輸入口；二是不通過軟件實現(xiàn)保護，可以簡化控制程序。