输入指示灯与输出指示灯颜色

2.3.2　减少I/O点数的措施

PLC I/O点数的多少是决定控制系统价格的一个重要因素。在可编程控制器控制系统的实际应用中，经常碰到输入或输出点数不够的问题，虽然可选择点数多的PLC或通过扩展单元来解决，但提高了成本、增大了投资。因此，有时在满足系统控制要求的前提下，需要合理地使用I/O点数，尽量减少所需的I/O点数。下面介绍在PLC外部电路设计中，减少I/O点数的几种常用方法。

1）减少输入点数的措施

（1）输入点的合并

将具有相同功能的输入触点在PLC的外部串、并联后再接至PLC输入端，可有效减少PLC的输入点数。如图2.19所示的异地控制电机的启动、停止，图（a）、图（b）为两种I/O接线图及梯形图。在用上位计算机对PLC进行监控时宜采用图（a）接法，这种接线方法判断外部输入信号比较容易和直观，但占用的PLC输入点数多。由于停止按钮SB1、SB2和热继电器触点FR都具有使电动机停转的功能；启动按钮SB3、SB4都具有启动电动机的功能，因此在无需准确判断外部输入信号的情况下，可按图（b）的简化方法接线，即将具有相同控制功能的操作开关串联或并联（注意：常开点并联，常闭点串联，如果图（b）中的SB1、SB2和FR采用常闭点，则三者串联，对应的梯形图中的X1改为常开点）。显然这种接线方式与图（a）的接线方式相比，不仅占用的PLC输入点数少了三个，而且简化了梯形图。

（2）单按钮启停控制

通常一台设备的启动和停止控制需由两只按钮分别完成，当一台PLC控制多个具有启停操作的设备时，将占用许多输入点。一般整体式PLC的I/O点数是按3∶2的比例配置的，但由于大量被控设备是输入信号多，输出信号少，有时在设计一个不太复杂的控制电路时，也会面临输入点不足的问题。因此单按钮启动停止控制比常规启停控制节约一半的输入点数具有现实意义。

图2.19　异地控制电机启动、停止

利用本书2.1.9节介绍的方法可非常简单地实现单按钮启停控制功能。当然实现此功能还有其他相对繁杂一些的方法，感兴趣的读者可查找有关资料。

2）减少输出点数的措施

（1）负载并联

系统中有些负载的通断状态是完全相同的，两个或两个以上通断状态完全相同的负载可并联后共用PLC的一个输出点来驱动。注意：负载并联的条件是所需电压一致，且并联后负载的负荷不得超过PLC输出点的驱动能力。

（2）利用接触器辅助触点

PLC驱动大功率负载时，往往要通过接触器、继电器进行电压或功率的转换。一般接触器除完成主控功能外，还提供了多对辅助触点。在PLC外部电路设计中，可充分利用这些辅助触点进行电气联锁或指示灯控制等，使PLC的一个输出点可同时控制两个或多个有不同要求的负载，这样可减少PLC输出点的使用。

（3）用数字显示器代替指示灯

如果系统的工作状态指示灯或工步比较多，可以用数字显示器代替指示灯，节省PLC输出点数。如图2.20所示，16步程序需要16点输出驱动指示灯，如果使用BCD码的数字显示器，只需8点输出驱动2个带译码驱动的数字显示器即可，且2个数字显示器可显示00～99，即100个状态。因此工步或状态指示灯愈多，用数字显示器的优越性就越大。

（4）输出设备多用化

有些系统可能有多种故障显示和报警，只要条件允许，可将部分或全部故障显示或报警电路并联连接，用一个或几个输出继电器驱动。例如在PLC系统中容易实现用一个输出点控制指示灯的常亮和闪烁，这样一个指示灯就可指示两种状态；或者用一盏灯的闪烁表示所有的报警状态，而用不同的输入反映不同的报警原因。这也可少占用PLC输出点数。

图2.20　指示灯及数字显示器的比较

总之简化PLC I/O点数的方法是多样的，使用者应从实际出发选用或设计切实有效的方案。