PLC程序优化

前言：

一般是将控制电路转换成PLC控制，但是大多数情况下，PLC的控制设计是根据控制要求来设计的。

输入电路中最常用的输入元件有按钮、限位开关、无触点接近开关、普通开关、选择开关、各种继电器接点等。另外，常用的输入元件还有数字开关（也叫拨码开关、拨盘），旋转编码器和各种传感器等。

1. 优化PLC程序

具体实例：

假设要设计一个控制电动机旋转的控制系统，其控制要求是有两个停止按钮和两个启动按钮，另外还要加一个热继电器作保护用。

注：省略电气控制原理图。

I/O口分配：

输入：（下面表格的左半部分）

输出：（下面表格的右半部分）

I/O口分配

热继电器FR	X0	接触器KM1	Y1
停止按钮SB1	X1
停止按钮SB2	X2
启动按钮SB3	X3
启动按钮SB4	X4

PLC接线图：

输入接点一般采用常开接点。

 PLC程序：

 

上面的实例完完整整的完成了我们的任务要求，这也是我们按照学校里学的知识写的也是大多数人的最后程序结果，但是这样子写的程序是最好的程序吗？非也

优化程序的理论指导：

按钮：按下后会自动弹起，它是一个带触点的机械结构。（一直按就一直接通，一旦松手就会自动复位断开。）

种类：常见的按钮主要用作急停按钮，启动按钮，停止按钮，组合按钮（键盘），点动按钮，复位按钮。

急停按钮也可以称为“紧急停止按钮”，业内简称急停按钮。（旋开了，闭合的一对触点叫常闭触点）

急停按钮的工作原理：

（1）从动作时间上来说 常闭触点由闭合到断开的时间要比常开触点由自然状态到闭合的时间短的多。也许你要说，哪能少多少呀？这么短的时间无所谓。但我要说，这在发生危险需要急停时，尤为重要。这时，再短的时间，哪怕毫秒级甚至是微秒级的时间也是非常重要的。要知道，事故就是在很短的时间内发生的。你可以想一想，在这么短的时间内，你使用常开触点可能没把机器停住或断开开关，造成了重大机器损坏或人身伤亡事故。但使用常闭触点就有可能把机器停止或让人触电时间短一些，避免这一切的发生。

（2）从按钮机构上来说 我们知道，急停按钮无论是常闭还是常开触点，在不按到位（按到底）的情况下，会重新弹起来，从而使动作失效。使用常开触点时，在急停按钮未按到位时，急停是未起到任何作用的（因常开触点未闭合）;而使用常闭触点时就不一样了，无论急停按钮按没按到位，只经触点动作了，急停就起作用了。

（3）从其控制线路上来说 不用多说，急停按钮最基本的作用就是在紧急情况下的紧急停车，避免机械事故或人身事故。但是，由于机器的长时间运行，线路尤其是急停线路部分，有可能造成故障断路。这时，如果急停按钮使用常开触点，急停部分的线路故障就会发现不了，如果到时用急停钮的时候再发现就已经晚了。而用常闭触点时，当急停部分的线路发生故障时，最多会造成机器的停车，损失会相对小些。 正是基于以上几点原因，在设计电气控制系统时，急停按钮最好还采用常闭触点。

（4）当一个区域的急停按钮按下时，其中一对触点去切断该区域需要停止的动力设备的运转，另一对触点进入PLC，切断由PLC控制的动力设备的起动回路。

 开关：字面定义是开与关，也就是开关一动作就会使接到电路上的信号取反（闭合就断开，断开就闭合）。

1. 规范：输入接点一般采用常开接点，但是对于停止按钮和起保护作用的输入接点应采用常闭接点。

这是因为，如果采用常开接点，一旦接点损坏不能闭合，或断线电路不通，人们一般不易察觉，设备将不能及时停止，可能造成设备损坏或危及人身安全；

还有一点就是接常闭的话会比接常开先检测到按钮的动作。

 2. 在输入接线图的设计时应考虑输入接点的合理使用（节省输入点）

下面我们来列举几种可以节省输入点的方法：

1. 合并法则：当你的I/O口不够用时，你可以合并同一条线路上的串联对象和同一条线路上的并联对象。

以上面的实例为底：

 根据合并法则设计的PLC接线图：

 

对应PLC接线图的PLC程序：

由5个输入点缩减至2个输入点，很显然其缺点也毫无保留的暴露了出来，具体如下：

首先当你准备对急停按钮和热继电器触点处理时（停止按钮和起保护作用的输入接点必须采用常闭接点），你会发现该规范不能和合并法则共存。

其次使用合并法则会带来一个可能发生的隐患——假设上面的X1输入继电器损坏将会导致急停信号永远采集不到，虽然保护按钮也接到了主电路上进行保护，但是这个系统的安全性会大大降低。

结论：在程序里面作保护用的开关信号必须严格遵循接常闭触点的规范要求，如果想节省I/O口就可以采用合并法则，但是对于作保护用的开关信号不可以使用合并法则。

按照结论再一次修正PLC接线图：

注：上面的COM点未连接到输入端，实际是需要的。

此时的输入点为4个，相比开始的少了一个，但是对于那些非常多的非保护信号的开关量是非常不错的选择。

对应PLC接线图的PLC程序：

 好，现在回到合并法则中

根据合并法则设计的PLC接线图：

 

根据上图输入点列举其逻辑函数： 

保护信号开关量部分：（并联格式）X0 = FR + SB1 + SB2  （或逻辑关系）

使用not表示非　　 ：（将并联格式转换成串联格式）

　　　　　　　　　　not X0 = not(FR + SB1 + SB2),根据反演定律可得：

　　　　　　　　　　　　   = notFR * notSB1 * notSB2

根据该逻辑函数not X0 = notFR * notSB1 * notSB2来改写PLC输入点的接线图：与逻辑关系

待续................