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PLC控制系統(tǒng)設計中減少輸入點的方法

    (1)用二極管隔離的分組輸入法?？刂葡到y(tǒng)一般具有手動和自動的兩種工作方式。由于手動與自動是不同時發(fā)生的，可分成兩組，并由轉換開關SA選擇自動（位置2）和手動（位置1）的工作位置，如圖6 - 34所示。這樣一個輸入點就可當作兩個輸入點使用。二極管的作用是避免產生寄生電路，保證信號的正確輸入。

    (2)觸點合并式輸入方法。在生產工藝允許條件下，將具有相同性質和功能的輸入觸點串聯或并聯后再輸入PLC輸入端，這樣使幾個輸入信號只占用一個輸入點。下面，以兩地控制程序為例來說明。

    設有一臺電動機，要求分別在甲、乙兩地均可對其進行啟、停控制。甲地設停止按鈕SB1，啟動按鈕SB3；乙地設停止按鈕SB2，啟動按鈕SB4；其I/O接線圖如圖6- 35所示，PLC的I/O分配表如表6-7所示。對應的梯形圖如圖6- 36所示。這樣，不管是在甲地或乙地均可對電動機進行啟、?？刂?。而只占用于PLC兩個輸入點(I0.0、I0.1)。

    表6-7    I/O分配表

    推而廣之，對于多地點控制，只要將n地的停止按鈕的動斷觸點串聯起來，接人PLC的一個輸入點；再將n地的啟動按鈕并聯起來，接人PLC的另一個輸入點。

    (3)單按鈕啟、?？刂瞥绦?。通常啟、?？刂疲ɡ鐚δ畴妱訖C的啟、停控制）均要設置兩個控制按鈕作為啟動控制和停止控制?，F介紹只用一個按鈕，通過軟件編程，實現啟動與停止的控制。

    如圖6-37所示，I0.0作為啟動、停止按鈕的地址，*次按下時Q1.0有輸出，第二次按下時Q1.0無輸出，第三次按下Q1.0又有輸出。

    減少輸入點的方法除了上述方法外，還有編碼輸入法等方法，不再一一介紹。
I0.0接控制電路通斷的按鈕SB1，線圈Q0.0接輸出，如驅動一個燈泡。此電路的梯形圖及對應的語句表如圖6 - 33所示。

    該電路的工作原理如下：接通按鈕SB1，動合觸點I0.0閉合，動斷觸點I0.0斷開，定時器T38開始計時，0.5s后，T38由0變?yōu)?/span>1，并保持不變。動合觸點T38閉合，線圈Q0.0得電，其動合觸點Q0.0閉合，保持線圈Q0.0繼續(xù)得電。從接通按鈕SB1到線圈Q0.0得電，延時了0. 5s，所以具有延時接通功能。斷開按鈕SB1，動斷觸點I0.0閉合，定時器T37開始計時，0.5s后，T37由0變?yōu)?/span>1，并保持不變，使得動斷觸點T37斷開，線圈Q0.0失電。從按鈕SB1斷開到線圈Q0.0失電，延時了0.5s，所以具有延時斷開功能。

   在許多控制場合，需要對控制信號進行分頻，下面以二分頻為例來說明PLC是如何實現分頻的。

    輸入I0.1引入信號脈沖，要求輸出Q0.0，輸出的脈沖是前者的二分頻。圖6- 31所示是二分頻電路的梯形圖和對應的語句表，其對應的時序圖如圖6 - 32所示。在梯形圖中用了3個輔助繼電器，編號分別為M0.0、M0.1和M0.2。當輸入I0.1在t1時刻接通(ON)，此時內部輔助繼電器M0.0上將產生單脈沖。輸出線圈Q0.0在此之前并未得電，其對應的動合觸點處于斷開狀態(tài)，因此掃描程序至第三行時，盡管M0.0得電，內部輔助繼電器M0.2也不能得電。掃描至第四行時，Q0.0得電并自鎖。此后這部分程序雖多次掃描，但由于M0.0僅接通一個掃描周期，M0.2不能得電。Q0.0對應的動合觸點閉合，為M0.2的得電做好準備。等到t2時刻，輸入I0.1再次接通(ON)，M0.0上再次產生單脈沖，因此在掃描第三行時，內部輔助繼電器M0.2條件滿足而得電，M0.2的動斷觸點斷開。執(zhí)行第四行掃描時，輸出線圈Q0.0失電，輸出信號消失。以后雖然I0.1繼續(xù)存在，由于M0.0是單脈沖信號，雖然多次掃描第四行，輸出線圈Q0.0也不能得電。在t3時刻，輸入I0.1第三次出現(ON)，M0.0上又產生單脈沖，輸出Q0.0再次接通。

    (a)梯形圖；(b)語句表

    圖6-32    二分頻電路對應的時序圖

    S7-200 PLC定時器的大計時時間為3276.7s。為產生更長的設定時間，可將多個定時器、計數器聯合使用，擴展其計時范圍如圖6-25和圖6-26所示。

    (1)定時器串聯擴展計時范圍。圖6-25中，從輸入信號I0.1接通后到輸出線圈Q0.0有輸出，共延時T=(30000+30000)×0.1s= 6000s。若還要增大計時范圍，可根據需要繼續(xù)增加串聯的定時器數目。

    (2)定時器、計數器串聯擴展計時范圍。圖6-26中，從電源接通到輸出線圈Q1.0有輸出，共延時T= 3000.0s×30000=9×107s，若還要增大計時范圍，可增加串聯的計數器數目。

    (3)計數器串聯擴展計數范圍。S7 - 200 PLC CPU226模塊的大計數值為32767，若需要更大的計數范圍可將多個計數器串聯使用以擴大計數范圍。

    圖6-27中，若輸入信號I0.3是一個光電脈沖（如用來計工件數），從*個工件產生的光電脈沖開始，到輸出線圈Q0.2有輸出，共計數N=30000×30000=9×108個工件。
閃爍電路也稱為振蕩電路，該電路用在報警、娛樂等場合。閃爍電路實際上就是一個時鐘電路?？梢允堑乳g隔地通斷，也可以是不等間隔的通斷。圖6-21(a)所示是一個典型的閃爍電路的程序，其對應的時序圖如圖6-21(b)所示。在該例中，當I0.0有效時，T37就會產生一個1s通、2s斷的閃爍信號。Q0.0和T37一樣開始閃爍。

    (a)梯形圖；(b)時序圖

    在實際的程序設計中，如果電路中用到閃爍功能，往往直接用兩個定時器組成閃爍電路，如圖6-22(a)所示。該電路不管其他信號如何，PLC一經通電，該電路就開始工作。什么時候使用閃爍功能時，把T37的動合觸點（或動斷觸點）串聯上即可。通斷的時間值可以根據需要任意設定。圖6-22就是一個接通2s、斷開2s的閃爍電路。

在實際工作中，因停電而停止生產是經常發(fā)生的事。在復電時，有些設備是不允許立即恢復工作的，否則會發(fā)生嚴重事故。在這種場合必須采用如圖6-20所示的通電禁止輸出程序。PLC上電進入RUN狀態(tài)時，SM0.3接通一個掃描周期。使M1.0置1，M1.0的常閉觸點切斷了輸出線圈Q1.0、Q1.1、…、02.3的控制邏輯，故輸出被禁止。只有接通允許工作的按鈕I1.0時，M1.0被復位，輸出線圈Q1.0、Q1.1、…、Q2.3才有可能輸出。
  電動機的正、反轉控制是常用的控制形式，輸入信號設有停止按鈕SB1、正向啟動按鈕SB2、反向啟動按鈕SB3，輸出信號應設正、反轉接觸器KM1、KM2，I/O分配表如表6-4所示，I/O接線圖如圖6-18所示。

    表6-4    I/O分配表

    電動機可逆運行方向的切換是通過兩個接觸器KM1、KM2的切換來實現的，切換時要改變電源的相序。在設計程序時，必須防止由于電源換相所引起的短路事故，例如，由正向運轉切換到反向運轉時，當正轉接觸器KM1斷開時，由于其主觸點內瞬時產生的電弧，使這個觸點仍處于接通狀態(tài)：如果這時使反轉接觸器KM2閉合，就會使電源短路。因此必須在*沒有電弧的情況下才能使反轉的接觸器閉合。

    由于PLC內部處理過程中，同一元件的常開觸點、常閉觸點的切換沒有時間的延遲，因此必須采用防止電源短路的方法，圖6-19所示梯形圖中，采用定時器T37、T38分別作為正轉、反轉切換的延遲時間，正轉時延遲T1秒，反轉時延遲T2秒，T1和T2可根據實際需要設定，從而防止了切換時發(fā)生電源短路故障。

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