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潯之漫智控技術(shù)有限公司  上海詩慕自動化設(shè)備有限公司

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圖5  輸入觸點(diǎn)的合并

（6）某些輸入信號不進(jìn)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(hù)的熱繼電器觸點(diǎn)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(shí)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(yùn)行,，因此,，可將某些輸入信號送入RUN口。在進(jìn)行電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計時,，曾將電梯牽引電動機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)的熱繼電器常閉觸點(diǎn)、安全窗開關(guān)的常開觸點(diǎn),、安全鉗開關(guān)的常開觸點(diǎn),、上下限位開關(guān)的常閉觸點(diǎn)等串入到RUN口到COM之間的連線上。當(dāng)出現(xiàn)牽引電動機(jī)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(yùn)行,，既保證了電梯和乘客的安全,，又可以督促維修人員進(jìn)行維修。這樣做有以下兩點(diǎn)好處,，一是牽引電動機(jī)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(shí)現(xiàn)保護(hù),，可以簡化控制程序。

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PLC節(jié)省輸出點(diǎn)數(shù)的方法

（1）分組輸出  如圖7所示,，當(dāng)兩組負(fù)載不會同時工作時,，可通過外部轉(zhuǎn)換開關(guān)或受PLC控制的電器觸點(diǎn)進(jìn)行切換，使PLC的一個輸出點(diǎn)可以控制兩個不同時工作的負(fù)載,。

圖7  分組輸出

（2）矩陣輸出  如圖8所示為4×4矩陣輸出電路,，用8個輸出點(diǎn)可控制16個負(fù)載。要使某個負(fù)載接通工作,，只要它所在的行與列對應(yīng)的輸出繼電器接通即可,。例如，當(dāng)Y010與Y004同時接通時,，KM1得電吸合,。應(yīng)當(dāng)注意的是：當(dāng)只有某一行對應(yīng)的輸出繼電器接通，各列對應(yīng)的輸出繼電器才可以任意接通,；或者當(dāng)只有某一列對應(yīng)的輸出繼電器接通,，各行對應(yīng)的輸出繼電器才可以任意接通。否則將會錯誤接通負(fù)載,。因此,，采用矩陣輸出時，必須將同一時間段接通的負(fù)載安排在同一行或同一列中,，否則將無法控制,。

本機(jī)集成14輸入/10輸出共24個數(shù)字量I/O點(diǎn)，2輸入/1輸出共3個模擬量I/O點(diǎn),，可連接7個擴(kuò)展模塊,，擴(kuò)展值至168路數(shù)字量I/O點(diǎn)或38路模擬量I/O點(diǎn)。20K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間,，6個獨(dú)立的高速計數(shù)器（100KHz）,，2個100KHz的高速脈沖輸出，2個RS485通訊/編程口,，具有PPI通訊協(xié)議,、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力,。本機(jī)還新增多種功能，如內(nèi)置模擬量I/O,位控特性,，自整定PID功能,，線性斜坡脈沖指令，診斷LED,，數(shù)據(jù)記錄及配方功能等,。是具有模擬量I/O和強(qiáng)大控制能力的CPU。

本機(jī)集成24輸入/16輸出共40個數(shù)字量I/O 點(diǎn),?？蛇B接7個擴(kuò)展模塊，擴(kuò)展至248路數(shù)字量I/O 點(diǎn)或35路模擬量I/O 點(diǎn),。13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間,。6個獨(dú)立的30kHz高速計數(shù)器，2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出,，具有PID控制器,。2個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議,、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力,。I/O端子排可很容易地整體拆卸。用于較高要求的控制系統(tǒng),，具有更多的輸入/輸出點(diǎn),，更強(qiáng)的模塊擴(kuò)展能力，更快的運(yùn)行速度和功能更強(qiáng)的內(nèi)部集成特殊功能,?？?適應(yīng)于一些復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)。

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圖2  矩陣輸入

使用時應(yīng)注意的是除按圖2進(jìn)行接線外,，還必須有對應(yīng)的軟件來配合，以實(shí)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn),，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”。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(diǎn)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(diǎn)串聯(lián)輸入,、常開觸點(diǎn)并聯(lián)輸入）,。一些保護(hù)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(diǎn)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(diǎn)。

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(diǎn),，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(diǎn)的方法相比，不僅節(jié)約了輸入點(diǎn),，還簡化了梯形圖電路,。

一、合理的結(jié)構(gòu)型式

PLC主要有整體式和模塊式兩種結(jié)構(gòu)型式,。

整體式PLC的每一個I/O點(diǎn)的平均價格比模塊式的便宜,且體積相對較小,一般用于系統(tǒng)工藝過程較為固定的小型控制系統(tǒng)中,；而模塊式PLC的功能擴(kuò)展靈活方便,在I/O點(diǎn)數(shù),、輸入點(diǎn)數(shù)與輸出點(diǎn)數(shù)的比例、I/O模塊的種類等方面選擇余地大,且維修方便,一般于較復(fù)雜的控制系統(tǒng),。

二,、相應(yīng)的功能要求

一般小型(低檔)PLC具有邏輯運(yùn)算、定時,、計數(shù)等功能,對于只需要開關(guān)量控制的設(shè)備都可滿足,。

對于以開關(guān)量控制為主,帶少量模擬量控制的系統(tǒng),可選用能帶A/D和D/A轉(zhuǎn)換單元,具有加減算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送功能的增強(qiáng)型低檔PLC,。對于控制較復(fù)雜,要求實(shí)現(xiàn)PID運(yùn)算 ,、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等功能,可視控制規(guī)模大小及復(fù)雜程度,選用中檔或高擋PLC,。但是中,、高擋PLC價格較貴,一般用于大規(guī)模過程控制和集散控制系統(tǒng)等場合。

四,、響應(yīng)速度要求

PLC是為工業(yè)自動化設(shè)計的通用控制器,不同檔次PLC的響應(yīng)速度一般都能滿足其應(yīng)用范圍內(nèi)的需要,。如果要跨范圍使用PLC,或者某些功能或信號有特殊的速度要求時,則應(yīng)該慎重考慮PLC的響應(yīng)速度,可選用具有高速I/O處理功能的PLC,或選用具有快速響應(yīng)模塊和中斷輸入模塊的PLC等。

五,、系統(tǒng)可靠性的要求

對于一般系統(tǒng)PLC的可靠性均能滿足,。對可靠性要求很高的系統(tǒng),應(yīng)考慮是否采用冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng)。

六,、機(jī)型盡量統(tǒng)一

一個企業(yè),應(yīng)盡量做到PLC的機(jī)型統(tǒng)一,。主要考慮到以下三方面問題：

1)機(jī)型統(tǒng)一,其模塊可互為備用,便于備品備件的采購和管理。

2)機(jī)型統(tǒng)一,其功能和使用方法類似,有利于技術(shù)力量的培訓(xùn)和技術(shù)水平的提高,。

3)機(jī)型統(tǒng)一,其外部設(shè)備通用,資源可共享,易于聯(lián)網(wǎng)通信,配上位計算機(jī)后易于形成一個多級分布式控制系統(tǒng)