如何有效地降低PLC控制系统的硬件成本

当前PLC的每一I/O点平均价格高达几十元甚至上百元，为此，减少所需I/O点数是降低PLC控制系统硬件费用的主要措施。

1.减少所需PLC输入点数的方法

（1）分组输入 自动程序和手动程序不会同时执行，自动和手动这两种工作方式分别使用的输入量可以分成两组（见图7-19）。I1.0用来输入自动/手动指令，供自动程序和手动程序切换之用。

图中的二极管用来切断寄生电路，假设图中没有二极管，系统处于自动状态，K₁、K₂、K₃闭合，K₄断开，这时将有电流从X1端子流出，经K₂、K1、K3形成的寄生回路流回COM端，使输入继电器X1错误地变为“1”状态。各开关串联二极管后，切断了寄生回路，避免了错误输入的产生。

图7-19 分组输入

（2）输入触点的合并 如果某些外部输入信号总是以某种“与或非”组合的整体形式出现在梯形图中，可以将它们对应的触点在PLC外部串/并联后作为一个整体输入PLC，只占PLC的一个输入点。

例如某负载可在多处启动和停止，可以将3个启动信号并联，3个停止信号串联，分别送给PLC的两个输入点（见图7-20）。与每一个启动信号和停止信号占用一个输入点的方法相比，不仅节约了输入点，还简化了梯形图电路。

（3）将系统的输入信号设置在PLC之外 系统的某些功能简单、涉及面很窄的输入信号，如某些手动操作按钮、电动机热继电器FR的常闭触点等，没有必要作为PLC的输入信号，可以将它们设置在PLC外部的硬件电路中（见图7-21）。某些手动按钮需要串接一些安全联锁触点，如果外部联锁电路过于复杂，则应考虑仍将有关信号送入PLC，用梯形图实现联锁。

图7-20 输入触点的合并

图7-21 输入信号设在PLC之外(www.xing528.com)

（4）只用一个按钮的按通按断控制电路 普通的“启-保-停”电路需要启动和停止两个按钮，图6-18～图6-20为用一个按钮通过按通按断的方式来控制输出的接通，可成偌率地减少PLC的输入点数。

2.减少所需PLC输出点数的方法

（1）减少所需数宇量输出点数的方法 在PLC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有不同要求的负载。用一个输出点控制指示灯常亮或闪烁，可以显示两种不同的信息。

在需要用指示灯显示PLC驱动的负载（如接触器线圈）状态时，可以将指示灯与负载并联，并联时指示灯与负载的额定电压应相同，总电流不应超过允许的值。可选用电流小、工作可靠的LED（发光二极管）指示灯。

可以用接触器的辅助触点来实现PLC外部的硬件联锁。

系统中某些相对独立或比较简单的部分，可以不迸入PLC控制，直接用继电器电路来控制，这样可同时减少所需PLC的输入点和输出点。

（2）减少数宇显示所需输出点数的方法 如果直接用数宇量输出点来控制多位LED七段显示器，所需的输出点是很多的。

图7-22 PLC的数宇显示电路

在图7-22所示电路中，用具有锁存、译码、驱动功能的芯片CD4513驱动共阴极LED七段显示器，两只CD4513的数据输入端A～D共用PLC的4个输出端，其中A为最低位，D为最高位。LE是锁存使能输入端，在LE信号的上升沿将数据输入端输入的BCD数锁存在片内的寄存器中，并将该数译码后显示出来。如果输入的不是十迸制数，显示器熄灭。LE为高电平时，显示的数不受数据输入信号的影响。显然，N个显示器占用的输出点数P=4+N。

如果使用继电器输出模块，应在与CD4513相连的PLC各输出端与“地”之间分别接一个几千欧的电阻，以避免在输出继电器的触点断开时，CD4513的输入端悬空。输出继电器的状态变化时，其触点可能抖动，因此应先送数据输出信号，待该信号稳定后，再用LE信号的上升沿将数据锁存迸CD4513。

如果需要显示和输入的数据较多，可以考虑使用TD200文本显示器或其他操作员面板。