西門子PLC卡件6ES7314-6BH04-0AB0

（1）分組輸出  如圖7所示，當(dāng)兩組負(fù)載不會(huì)同時(shí)工作時(shí)，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(gè)輸出點(diǎn)可以控制兩個(gè)不同時(shí)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(gè)輸出點(diǎn)可控制16個(gè)負(fù)載。要使某個(gè)負(fù)載接通工作，只要它所在的行與列對(duì)應(yīng)的輸出繼電器接通即可。例如，當(dāng)Y010與Y004同時(shí)接通時(shí)，KM1得電吸合。應(yīng)當(dāng)注意的是：當(dāng)只有某一行對(duì)應(yīng)的輸出繼電器接通，各列對(duì)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(duì)應(yīng)的輸出繼電器接通，各行對(duì)應(yīng)的輸出繼電器才可以任意接通。否則將會(huì)錯(cuò)誤接通負(fù)載。因此，采用矩陣輸出時(shí)，必須將同一時(shí)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。

圖8  矩陣輸出

（3）并聯(lián)輸出  通斷狀態(tài)相同的負(fù)載，可以并聯(lián)后共用PLC的一個(gè)輸出點(diǎn)（要考慮PLC輸出點(diǎn)的負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力）。例如PLC控制的交通信燈，               

對(duì)應(yīng)方向（東與西對(duì)應(yīng)、南與北對(duì)應(yīng)）的燈通斷規(guī)律相同，將對(duì)應(yīng)的燈并聯(lián)后可以節(jié)省一半的輸出點(diǎn)。

（4）負(fù)載多功能化  一個(gè)負(fù)載實(shí)現(xiàn)多種用途。例如，在傳統(tǒng)的繼電控制系統(tǒng)中，一個(gè)指示燈只指示一種狀態(tài)。在PLC控制系統(tǒng)中，利用PLC的軟件很容易實(shí)現(xiàn)利用一個(gè)輸出點(diǎn)控制指示燈的常亮和閃亮，這樣就可以利用一個(gè)指示燈表示兩種不同的信息，從而節(jié)省PLC的輸出點(diǎn)。

（5）某些輸出信號(hào)不進(jìn)入PLC  系統(tǒng)中某些相對(duì)獨(dú)立、比較簡(jiǎn)單的部分可以考慮不用PLC來控制，直接采用繼電器控制即可。

（6）利用輸出點(diǎn)擴(kuò)展輸出點(diǎn)  與利用輸出點(diǎn)擴(kuò)展輸入點(diǎn)相似，也可以用輸出點(diǎn)分時(shí)控制一組輸出點(diǎn)的輸出內(nèi)容。例如：在輸出端口上接有多位LED7段碼顯示器時(shí)，如果采用直接連接，所需的輸出點(diǎn)是很多的。這時(shí)可使用圖9的電路利用輸出點(diǎn)的分時(shí)接通逐個(gè)點(diǎn)亮多位LED7段碼顯示器。

在圖9所示的電路中，CD4513是具有鎖存、譯碼功能的專用共陰極7圖9  輸出口擴(kuò)展輸出口

段碼顯示器驅(qū)動(dòng)電路，兩只CD4513的數(shù)據(jù)輸入端A～D共用可編程序控制

器的4個(gè)輸入端，其中A為位，D為最高位。LE端是鎖存使能輸入端，在LE信號(hào)的上升沿將數(shù)據(jù)輸入端的BCD數(shù)據(jù)鎖存在片內(nèi)的寄存器中，并將該數(shù)譯碼后顯示出來，LE為低電平時(shí)，顯示器的數(shù)不受數(shù)據(jù)輸入信號(hào)的影響。顯然，N位顯示器所占用的輸出點(diǎn)P=4+N。圖9中Y004及YOO5分別接通時(shí)，輸出的數(shù)據(jù)分別送到上下兩片CD4513中

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一般認(rèn)為輸入點(diǎn)數(shù)是按系統(tǒng)輸入信號(hào)的數(shù)量來確定的。但在實(shí)際應(yīng)用中，通過以下措施可達(dá)到節(jié)省PLC輸入點(diǎn)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(dòng)"和“自動(dòng)"兩種工作方式。用X000來識(shí)別使用“自動(dòng)"還是“手動(dòng)"操作信號(hào)，“手動(dòng)"時(shí)的輸入信號(hào)為SB0～SB3，“自動(dòng)"時(shí)的輸入信號(hào)為S0～S3，如果按正常的設(shè)計(jì)思路，那么需要X000～X007一共8個(gè)輸入點(diǎn)，若按圖1的方法來設(shè)計(jì)，則只需X001～X004一共4個(gè)輸入點(diǎn)。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(dòng)狀態(tài)，SB0、SB1、S0閉合S1斷開，這時(shí)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(cuò)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(cuò)誤的產(chǎn)生。但使用該方法應(yīng)考慮輸入信號(hào)強(qiáng)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(gè)輸入點(diǎn)（X000～X003）和四個(gè)輸出點(diǎn)（Y000～Y003）來實(shí)現(xiàn)16個(gè)輸入點(diǎn)的功能，特別適合PLC輸出點(diǎn)多而輸入點(diǎn)不夠的場(chǎng)合。當(dāng)Y000導(dǎo)通時(shí)，X000～X003接受的是Q1～Q4送來的輸入信號(hào)；當(dāng)Y001導(dǎo)通時(shí)，X000～X003接受的是Q5～Q8送來的輸入信號(hào)；當(dāng)Y002導(dǎo)通時(shí)，X000～X003接受的是Q9～Q12送來的輸入信號(hào)；當(dāng)Y003 導(dǎo)通時(shí)，X000～X003接受的是Q13～Q16送來的輸入信號(hào)。將Y000的常開點(diǎn)與X000～X003串聯(lián)即為輸入信號(hào)Q1～Q4；將Y1的常開點(diǎn)與X000～X003串聯(lián)即為輸入信號(hào)Q5～Q8；將Y002的常開點(diǎn)與X000～X003串聯(lián)即為輸入信號(hào)Q9～Q12；將Y003的常開點(diǎn)與X000～X003串聯(lián)即為輸入信號(hào)Q13～Q16。

圖2  矩陣輸入

使用時(shí)應(yīng)注意的是除按圖2進(jìn)行接線外，還必須有對(duì)應(yīng)的軟件來配合，以實(shí)現(xiàn)Y000～Y003輪流導(dǎo)通；同時(shí)還要保證輸入信號(hào)的寬度應(yīng)大于Y000～Y003輪流導(dǎo)通一遍的時(shí)間，否則可能丟失輸入信號(hào)。該方法的缺點(diǎn)是使輸入信號(hào)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(duì)于不會(huì)同時(shí)接通的輸入信號(hào)，可采用組合編碼的方式輸入。如圖3所示，三個(gè)輸入信號(hào)SB0～SB2只占用兩個(gè)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(gè)主令（按鈕、開關(guān)等）只產(chǎn)生一種功能的信號(hào)。在PLC控制系統(tǒng)中，一個(gè)輸入設(shè)備在不同的條件下可產(chǎn)生不同的信號(hào)，如一個(gè)按鈕既可用來產(chǎn)生啟動(dòng)信號(hào)，又可用來產(chǎn)生停止信號(hào)。如圖4所示，只用一個(gè)按鈕通過X000去控制Y000的“通"與“斷"。即第一次接通X000時(shí)Y000“通"再次接通X000時(shí)Y000“斷"。

圖4  用一個(gè)按鈕控制的啟動(dòng)、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(bào)警電路常常采用此法。

如果外部某些輸入信號(hào)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(duì)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(gè)整體輸入可編程序控制器，只占可編程序控制器的一個(gè)輸入點(diǎn)。

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

圖5  輸入觸點(diǎn)的合并

（6）某些輸入信號(hào)不進(jìn)入PLC  系統(tǒng)中有些信號(hào)功能簡(jiǎn)單、涉及面窄，如圖6中的手動(dòng)按鈕、過載保護(hù)的熱繼電器觸點(diǎn)等，有時(shí)就沒有必要作為PLC的輸入，將它們?cè)O(shè)計(jì)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(hào)送入可編程序控制器，

圖6  輸入信號(hào)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(shí)，PLC才能運(yùn)行，因此，可將某些輸入信號(hào)送入RUN口。在進(jìn)行電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，曾將電梯牽引電動(dòng)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(dòng)機(jī)過載、安全窗被打開、安全鉗動(dòng)作及沖頂和沉底等故障情況時(shí)，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(dòng)機(jī)過載、安全窗被打開等故障信號(hào)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(jiǎn)化控制程序