rovki 
1.Датчики системы безопасности надо постоянно "диагностировать". Для световых барьеров надо использовать импульсный зондирующий сигнал. Это и постоянный контроль исправности шлейфа и наличия внешней паразитной засветки. Синтезировать детектор и наблюдать импульс на приёмнике только после подачи импульса на излучатель. Именно так строятся световые или инфракрасные барьеры безопасности лет так 20-ть. Городить аппаратные шифраторы и прочую лабуду не надо - всё делается в программе ПР.
2. Алгоритм не видится оптимальным. Можно в некоторых местах упростить.
3. Реализация на ПР видится вполне реальной. На ПЛК, а лучше на панельном контроллере не надо будет кнопочки/лампочки втыкать - проще будет внутренний монтаж шкафа, но над программным обеспечением придётся попотеть. В случае каких-то траблов вариант с ПЛК будет привязан на разработчика плотнее. С ПР-ками можно будет справиться быстрее.
4. Быстро и качественно - два взаимоисключающих условия. Спешка уместна при ловле блох. Плюс напомню анекдот про двух быков, старого и молодого на счёт быстренько-быстренько покушаем, быстренько-быстренько спустимся ...
