te voy a dar una idea si me lo permites.
Las señales que envía y recibe un PLC son de 24 V exactamente, pero pueden ser en continua o en alterna pero siempre son esos 24 V. Las entradas las puedes adaptar con Opto acopladores que te soporten dicha tensión de trabajo, no hay problema incluso hay modelos que incorporan 16 opto acopladores en un chip con lo que se realizan placas muy compactas, Efectivamente son más caros que los modelos unitarios es así pero el circuito queda muy compacto en si mismo
Has de mirar muy bien las características técnicas del optoacoplador que se utilice ya que tanto sus tensiones de trabajo como los tiempos de respuesta han de estar acordes con las señales enviadas desde el plc, esto es importante en la Industria
Para las salidas basta con un buen diseño de etapas de potencia bien protegidas
Es decir un conjunto de relés de 5 V miniatura ( OMRON o TELEMECANIC ) que son baratos protegidos internamente ante las sobretensiones, esto te ocupa muy poco espacio en la placa, los relés controlados por transistores de media potencia BD139, BC 547, etc. con sus debidas resistencias limitadoras. El Software del Ardunio ha de controlar todo el flujo e información en tiempo real desde el PLC hacia los inyectores y viceversa esto se ha de tener en cuenta pues retardos de ms no son aceptables en el campo industrial
Para ello te aconsejo la programación directamente en código interno del Micro controlador puesto que la programación mediante el Shield consume tiempo y recursos del micro y entonces aparecen los tiempos de retardos que si te pueden afectar-
Un saludo cordial y espero que te pueda haber ayudado en algo.