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(已结贴)2011-08-22-工控擂台-节省PLC输入输出点数的方法? 点击:1781 | 回复:25



cqu_rockwell

    
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发表于:2011-07-27 19:30:22
楼主

请结合你的经验谈谈节省PLC输入输出点数的方法?

 

 

能结合实际例子的回答、原创最多、阐述最全的将得大奖。



下周初结贴,9个最优回帖分别获得20MP、10MP、10MP、10MP、20积分、20积分、20积分、20积分、20积分!

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my_gongkong

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发表于:2011-07-27 23:11:41
1楼
1、 减少所需输入点数的方法
1) 分时分组输入
2) 输入触点的合并
3) 将信号设置在PLC之外
2、 减少所需输入点数的方法
1) 减少所需数字量输出点数的方法
在PLC的输出功率允许的条件下,通、断状态完全相同的多个负载并联后,可以共用一个输出点,通过外部的或PLC控制的转换开关的切换,一个输出点可以控制两个或多个不同时工作的负载。与外部元件的触点配合,可以用一个输出点控制两个或多个不同要求的负载。系统中某些相对独立或比较简单的部分,可以不用PLC,而用继电器电路来控制的,这样也可以减少所需的PLC的输入点和输出点。
2) 减少数字显示所需输出点数的方法
如果显示所需和输入的数据较多,可以使用文本显示器和触摸屏

chun_cnooc

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发表于:2011-07-27 23:51:04
2楼
节省PLC输入/输出点数的方法很多,如采用矩阵输入,在顺序控制中,利用计数器的多重设置与相关指令(如比较指令)进行组合,可以大大节省PLC的输入点数和行程开关的数量。此外,合理利用移位指令、主控指令、步进和阶梯指令以及合理安排继电器外部电路等,都可以达到节省PLC输入/输出点数的目的。

陌上尘

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发表于:2011-07-28 10:48:41
3楼

矩阵输入,虽然省输入点,只是在某些场合才会用到,用到的场合不见得多

PLC输入点输出点在设计的时候留有余量,不是说省就能省的,再说现在PLC可以扩展的点数足够用的

金属风暴!

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发表于:2011-07-28 13:02:05
4楼

在几个外部设备同一时间只可能其中之一动作时可以采用矩阵法。

就像译码器一样,如两个输出点可以控制4个外设,3个输出点可以控制8个外设,但同一时间只能动作其中之一

一品黄山

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发表于:2011-07-29 12:39:32
5楼

不过有些时候是省不出来的。

最近我发现了一个省输入点的方法:由于我们的设备都有手动和自动控制。在原来呢都是把按钮的信号统统进入PLC的输入点,一个阀门就一起一停占用两个点,十几个阀门两个扩展模块就没了,现在我改成这样了:所有的手动控制钮不进PLC了,直接控制继电器或者接触器。而只把自动控制的信号进入PLC,这样一来输入点节省了不少。而且输出的指示灯也可以直接用中继的节点来控制,不必用PLC的输出点来控制了。这样有可以节省一些输出点。我新做的这个项目我对比了一下,如果所有信号都进PLC。那么共需52个输入,28个输出。而改用新方法后,输入点只需38个,输出点用22个,无形中省了一个扩展模块。但功能照样实现。

云锋

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发表于:2011-07-29 13:00:48
6楼
优化不必要的信号点,对一些信号进行综合。但前提是得征求用户的同意才行。别到时点是省下了,设备人家也不要了。

nananbeibei

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发表于:2011-07-30 08:31:27
7楼

一:PLC节省输入点数的方法:

(1)分组输入

(2)矩阵输入
 
(3)输入触点的合并

wyb2866255

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发表于:2011-07-30 19:55:08
8楼
        已有10年了,我自行设计一种为PLC使用的键盘组件(只用几个集成块,和一个16键自己设计制作的薄膜式键盘),为在没有上位机及触摸屏的情况下,可用它设置参数。该组件只占用PLC二个输入口,可输入0~9十个数字,又可增加AB...F 6个命令键用作PLC的输入键。如重编该组件工作程序,可变为16个输入键供PLC使用。用它可大大节省设计费用。

woiswangfa

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发表于:2011-08-18 15:29:46
9楼
大侠们还有一种方法,假如你的工程用到了触摸屏,可以利用触摸屏和PLC通讯来减少触点

zling

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发表于:2011-08-18 16:48:22
10楼

(一)PLC输入点的形式和接法

一、PLC输入的内部线路
PLC输入的内部电路一般采用光电耦合电路,如下图所示(共阴极)。这样做,是为了把外部电路和PLC内部电路隔离开来,从而避免PLC内部电路受到来自于外部电路的干扰。此图只示出了PLC的一个输入,其它输入一样,并且所有输入的公共端(COM)可以连接在一起,也可以分为几组连接在一起共用。
值得说明的是,公共端可以是发光二极管的阳极连接一起,也可以是阴极连接一起,根据发光二极管COM端连接的不同,可以分为“共阳极”和“共阴极”。例如:三菱FX系列PLC输入电路就采用的是“共阳极”接法,而西门子或台达PLC的COM端是悬空的,可以由用户来根据实际需要或习惯来采用是“共阳极”还是“共阴极”。 从图中可以看出,要想让PLC的某个输入端有输入,光电耦合的发光二极管两端必须形成回路,即:COM端接“+”时,输入必须引入“-”电平(共阳极);COM端接“-”时,输入端必须引入“+”电平(共阴极)。

二、PLC输入外部电路的形式
PLC输入外部电路的外部节点形式共分为以下三种:
1、无源节点输入,即:开关节点输入。
2、NPN和PNP节点输入
3、二极管输入
下面,就这三种节点输入的形式及接线方式简单说明一下。
1、无源节点输入(开关量输入)
此种节点形式是PLC输入用的最多的一种形式。使用此种形式时,只要注意PLC的输入公共端是共阳极还是共阴极就行了。如为共阳极,则通过开关节点引入的应该是负极,如为共阴极,则经过开关节点引入的应该是正极。如下图所示(括号内为共阳极时):

 

2、NPN和PNP节点输入
一些传感器或接近开关的输出节点是NPN或PNP节点形式。这时,做为PLC的输入是选NPN还是PNP节点,一方面要看要看PLC的接线形式而定,另外还要看传感器或接近开关的接线形式。下面举例来说明:
如下图所示,传感器的输出是NPN形式的。从图中负载接线可知,传感器动作时,输出0V(黑线④处)。这就要求,PLC的公共端(COM)是正极。因此,对于此线路,当PLC的公共端接(CON)正极时,PLC的输入就只能用NPN形式。

下图正好相反,当传感器动作时,其输出为正极(黑线④处)。此时,就要求PLC的公共端(COM)接负极。因此,对于此线路,当PLC的公共端接负极时,PLC的输入就只能用PNP的形式。

PLC的输入节点到底是采用PNP还是NPN的形式,其实大不可必死记。只要明白PLC输入内部的电路原理就行了,即:采用PNP还是NPN节点,都必须保证PLC输入电路内部的光电耦合部分的发光二极管得电。
以上两例是以西门子PLC为例,西门子PLC输入内部线路的光电耦合的公共端可以是共阴极或共阳极,因此,在考虑使用NPN或PNP输入时,可以改变公共端(COM)的正极或负极来分别使用;而对于三菱FX系列的PLC,因光电耦合的公共端是固定采用共阳极的,因此公共端只能接正极,输入也就只能使用NPN节点输入方式了。
3、串二极管输入
有时,需要在PLC的输入节点中串入一个发光二极管来为指示。如下图所示:

此时,一般PLC都会规定串入二极管的允许电压降及允许串入的二极管的个数。比如,上图所示的FX系列的PLC规定,发光二极管允许电压降为4V,最多允许中时串入2个

siren

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发表于:2011-08-18 20:14:58
11楼

节省输入输出是为了满足实际的需要,只玩理论是没用的,例如,矩阵输入,大家会用到吗?

大家谁在实际工程中节省过输入和输出点?

jiaoanpeng

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发表于:2011-08-19 15:43:07
12楼

偶厂使用的PLC输入输出点数都是由现场设备决定的,PLC系统本身决定不了,如果PLC的输入输出点数变少,那么现场设备就无法应用,当然也可以通过改进把这些零散独立的输入点或者输出点数变少,比如使用总线传输只需要带RS-485或者RS-232功能模块即可,可是这种模块的价格比普通的输入输出模块要高很多,而且现场仪表设备还必须具有总线功能,因此实施起来也不经济。

如果对现场设备的点数要求不高或者其本身就是一个软控制,那么可以通过PLC编程软件通过逻辑电路或者其它功能块来适当的代替输入输出,可是不能过分追求减少输入输出点数,因为虽然PLC编程中能够实现,但是设备中每个控制检测点都有多重考虑,除了能够实现控制外还考虑了设备的安全性,因此切勿为了节省几块卡件而引入安全隐患。

ye_w

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发表于:2011-08-19 18:59:09
13楼
说实话,我不太赞成靠什么方法来节省PLC输入输出点数. 为啥这么说?理由是1,如今PLC的成本在整体设备中的比例已经较小了;2,通过一些方式来节省往往都会有些隐患;3,设备的高可靠性要求冗余等。 但题目偏偏又是要节省IO数。记得在数年前有个铁路上的项目,由于火车上的空间有限,对车上的装备都有空间要求,所以在相对狭小的空间内实现更多的功能就值得大家深思。在对PLC提规范的时候,温度采集数量比较多,如果按照常规的做法,需要多块模拟量扩展模块,先不谈温度采集模块的成本相对较高,但其多块之后占的空间就相对多,与火车上的空间要求就会相违背。最后的方案是:使用4路模拟量输入,采集16路PT100,通过PLC内部软多路开关来分时选择4组温度信号。当然,温度尤其特性,不会突变,所以对于实际需要几乎没有影响,这个没有影响也是我们的最基本要求,也是对这个软多路开关的基本要求。其他的节省IO方法没有做过,就不多说了。

零下二度

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发表于:2011-08-21 15:16:18
14楼

(1)分组输出 如图所示,当两组负载不会同时工作时,可通过外部转换开关或受PLC控制的电器触点进行切换,使PLC的一个输出点可以控制两个不同时工作的负载。

(2)矩阵输出 如图8所示为4×4矩阵输出电路,用8个输出点可控制16个负载。要使某个负载接通工作,只要它所在的行与列对应的输出继电器接通即可。例如,当Y010与Y004同时接通时,KM1得电吸合。应当留意的是:当只有某一行对应的输出继电器接通,各列对应的输出继电器才可以任意接通;或者当只有某一列对应的输出继电器接通,各行对应的输出继电器才可以任意接通。否则将会错误接通负载。因此,采用矩阵输出时,必须将同一时间段接通的负载安排在同一行或同一列中,否则将无法控制。
(3)并联输出 通断状态完全相同的负载,可以并联后共用PLC的一个输出点(要考虑PLC输出点的负载驱动能力)。例如PLC控制的交通讯灯,
对应方向(东与西对应、南与北对应)的灯通断规律完全相同,将对应的灯并联后可以节省一半的输出点。
(4)负载多功能化 一个负载实现多种用途。例如,在传统的继电控制系统中,一个指示灯只指示一种状态。在PLC控制系统中,利用PLC的软件很轻易实现利用一个输出点控制指示灯的常亮和闪亮,这样就可以利用一个指示灯表示两种不同的信息,从而节省PLC的输出点。
(5)某些输出信号不进进PLC 系统中某些相对独立、比较简单的部分可以考虑不用PLC来控制,直接采用继电器控制即可。
(6)利用输出点扩展输出点 与利用输出点扩展输进点相似,也可以用输出点分时控制一组输出点的输出内容。例如:在输出端口上接有多位LED7段码显示器时,假如采用直接连接,所需的输出点是很多的。这时可使用图9的电路利用输出点的分时接通逐个点亮多位LED7段码显示器。
在图9所示的电路中,CD4513是具有锁存、译码功能的专用共阴极7图9 输出口扩展输出口
段码显示器驱动电路,两只CD4513的数据输进端A~D共用可编程序控制
器的4个输进端,其中A为最低位,D为最高位。LE端是锁存使能输进端,在LE信号的上升沿将数据输进真个BCD数据锁存在片内的寄存器中,并将该数译码后显示出来,LE为低电平时,显示器的数不受数据输进信号的影响。显然,N位显示器所占用的输出点P=4+N。图9中Y004及YOO5分别接通时,输出的数据分别送到上下两片CD4513中。

siren

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发表于:2011-08-22 09:01:37
15楼

工业现场是否允许你们加那么多继电器呢?

那么多继电器的成本与通道增加量带来的成本哪个大?

QHDTHL

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发表于:2011-08-22 10:43:10
16楼

我想应在内部逻辑上下功夫,通过内部逻辑减少输入和输出点,当然,只有逻辑较为复杂且工艺连接较为连贯的控制才能采用这种方法,对于一些较为简单且输入、输出点较少的控制,就不适用了。我觉得简单的控制无论如何也是无法节省的,应该是较难的。

wyb2866255

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发表于:2011-08-22 12:01:58
17楼
       1、用编程的方法也可以扩大输入点:如I0.0、I0.1、I0.2三个输入点,正常输入只有3个输入信号传给PLC,如可以同时按下二个或3个按钮,再结合编程就可以传给PLC  7种输入信号,即001、010、011、100、101、110、111七种输入状态,见下图:
          这相当用3个输入点实现输入给PLC 7个输入信号,从中节省4个输入点。

wyb2866255

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发表于:2011-08-22 12:41:10
18楼
       2、用适当的硬件配合编程也可扩大输出点数,即节省输出点,见下图:
        PLC选用S7-200的226型,用4输入16线译码器4514集成块及15只晶体管与15个继电器构成。去掉其0000输出状态(即S0输出点:当Q0.0~Q0.3输出皆为0时,S0的输出=1),可实现用Q0.0~Q0.3这4个输出点的不同输出组合,通过4514 的输出,可达15种输出状态,从中节省11个输出点。
       图中Q0.0~Q0.3的公共电源 1L 外接15V稳压源的正极,其负极接PLC的M 端,这样Q0.0~Q0.3输出为“1”时,其输出电位=+15V,4514集成块也接15V电源,4514的输出最高电位也=15V。本图输出只画一路(即S1支路)其它14路电路与S1支路相同(未画)。以本图为例:当Q0.0~Q0.3输出端输出状态为 0001 时,4514的输出点只有 S1输出为 1 (即+15V,使晶体管G1导通,继电器J1吸合。

bu0105

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19楼
有次机器改造,需加6个输出;PLC输出还剩4点,加装了3个中间继电器用BCD编码的方式做了6个输出。

yanwen0227

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20楼
在此向各位老师学习了!

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