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可编程控制器应用中节省输入/输出点的实用技术
[正文]:1 引言 在设计plc控制系统或对老设备进行plc技术改造时，设计人员经常会发现系统的输入/输出信号太多，需占用大量的plc输入/输出点，在原先预计的输入/输出点不够用的情况下，当然可以通过i/o扩展单元或i/o模块来解决，被迫提高plc的选用档次，进而使系统的硬件配置增加，体积变大，设备初投资也随之大大增加。
笔者认为在对不是需要增加很多输入/输出点的情况下，可以通过一定的设计技术来扩展输入/输出点的数量，而又不降低plc系统的可靠性，从而达到降低设备初投资成本的目的。
2 对输入点的扩展技术2.1 合并输入扩展技术一台棉纺织设备中常常有几个起动控制按钮和几个停止控制按钮，且它们分别设置在机台的不同位置，形成一种多地控制系统。
图1为三地控制的继电器控制线路，从图1中可以看出:在不同的地方装有3只停止按钮sb1、sb2、sb3，按下其中任一按钮都使km失电，电动机停转;有3只起动按钮sb4、sb5、sb6，按下其中任一按钮都使km得电并自保持，使电动机正常运转;还有一过载检测元件fr，只要主电路有过负荷故障，其串联在图1中的fr常闭触点断开，也使km失电，电动机停转，从而切断过负荷故障。
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图1 三地控制的继电器控制线路若对该设备进行plc改造，对输入信号不加任何处理，将有sb1～sb6、fr共7个输入信号要占用plc 7个输入点，在输入／输出点相对紧张时，对输入信号可以采取图2所示合并输入扩展技术:即在plc外部将4个常闭(动断)触点串联，3个常开(动合)触点并联后再分别接入plc的输入端子，这样只需占用2个输入点，节省了5个输入点，同样能达到对其7个输入信号的处理目的。
转化为梯形图如图３所示即可。
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图2 合并输入扩展技术线路图
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图3 采取合并输入扩展技术的梯形图 图4 油泵电机起停控制的梯形图2.2 状态变换扩展技术通常对于工作状态属于0/1或者开/关量变化的动作(如油泵电机的起停、冷却液的开关、灯的亮熄等)进行plc控制时,一般情况下要由2个按钮分别控制它们的开和关。
图4为某机床油泵电机起停控制的梯形图，占用了plc 2个输入点x0、x1，其中x0为油泵电机开按钮输入信号，x1为油泵电机关按钮输入信号，y0为油泵电机开输出信号。
对图4采用状态变换扩展技术，则只需一个按钮x0即可，每按一下按钮x0，就将当前的油泵电机的工作状态翻转一次，其实现的plc梯形图程序有三种电路，分别如图5、图6、图7所示。
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图5 用计数器的梯形图 图6 不用计数器的梯形图
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图7 用功能指令的梯形图图5为用计数器进行控制的状态变换技术。
从图5可以看出，当第一次按下x0时，使y0=1且自保持，油泵电机运转，同时x0的下降沿启动c0计数一次;当第二次按下x0又松开时，它的下降沿又使c0计数一次，此时的计数值达到c0的设定值(k2)，计数器c0动作，其动断触点断开y0回路，油泵电机停转，实现了输出状态的翻转，在接下来的一个扫描周期内，计数器的动合触点使c0复位，为下次计数做准备，从而实现了用一只按钮启停的单数次计数、双数次计数复位的控制。
图6为不用计数器进行控制的状态变换技术。
从图6可以看出，初始运行时，m0=m1=y0=0，当第一次按下x0时，其上升沿即使y0=1且自保持，油泵电机运转，此时m0=1，m1=0;当第二次按下x0时的扫描周期内，m0=1，m1=1，y0=0，油泵电机停转，实现了输出状态的翻转，在接下来的一个扫描周期内，m0=m1=y0=0，又恢复为初始状态，为下一次的状态变换作好了准备。
从而也实现了用一只按钮启停的单数次运转、双数次停转的控制[1]。
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