PLC工業(yè)應用舉例市公開課一等獎省賽課獲獎課件

1第15章

PLC工業(yè)控制應用實例

內(nèi)容提要

智能搶答器設計

十字路口交通燈控制

三層樓電梯控制

洗衣機控制PLC工業(yè)應用舉例第1頁215.1次序啟、停多臺電動機控制次序起、停多臺電動機控制梯形圖如圖15.1所表示。0001點接開啟按鈕，0002點接停頓按鈕，0003點接緊急停頓按鈕。開啟時，0001觸點接通輔助繼電器1001并保持，同時預警回路發(fā)出聲光信號。10s后，時間繼電器TIM01動斷觸點斷開預警回路，動合觸點短時接通單數(shù)編號輸出繼電器0501，0503，0505，其中只有0501得電并自保持。輸出繼電器0502，0504，0506是由時間繼電器TIM02動合觸點接通，此時TIM02還未得電，所以輸出繼電器0502，0504，0506不會得電。TIM01得電后隨即失電，5s后TIM02短時接通，其動合觸點同時接通雙數(shù)編號輸出繼電器0502，0504，0506，只有串聯(lián)在0502回路中0501動合觸點接通，所以0502得電并自保。直到最終一臺電動機開啟后，動斷觸點0506斷開1001線圈自保持回路，TIM01，TIM02不再工作，開啟過程結束。PLC工業(yè)應用舉例第2頁3圖15.1

次序啟、停多臺電動機

PLC工業(yè)應用舉例第3頁4若需順工藝流程方向依次停頓，接通0002動合觸點，使TIM03，TIM04輪番工作。當TIM03動斷觸點斷開時，它只能切斷0506回路，0502，0504回路中TIM03動斷觸點被0503，0505動合觸點短路，不能使0502，0504失電。0503，0505不受TIM03控制，故只有0506失電。等到TIM04工作時，只能斷開0505，依次類推，直到切斷0501為止。故障時，緊急停頓按鈕接通0003時，則可從前到后瞬間停運全線。TIM01，TIM02接通時間間隔由電動機開啟時間長短而定。TIM03，TIM04時間間隔由輸送設備長度和速度而定。PLC工業(yè)應用舉例第4頁515.2自動售貨機控制

自動售貨機在投入硬幣后能自動完成售貨、找零等工作，其動作要求為：（1）可投入1，5或10元硬幣。（2）當投入硬幣總值等于或超出12元時，汽水按鈕指示燈亮；當投入硬幣總值超出15元時，汽水咖啡按鈕指示燈都亮。（3）當汽水按鈕燈亮時，按汽水按鈕，則汽水排出7s后自動停頓，在按鈕同時7s內(nèi)，汽水指示燈閃爍動作。（4）當咖啡按鈕燈亮時，按咖啡按鈕，則咖啡排出7s后自動停頓，同時咖啡按鈕指示燈閃爍7s。（5）若投入硬幣總值超出按鈕所需錢數(shù)（汽水12元，咖啡15元）時，找零指示燈亮，表示找零動作。PLC工業(yè)應用舉例第5頁6自動售貨機PLC控制梯形圖如圖15.2所表示（工作原理均標注在梯形圖上）。自動售貨機I/O分配以下。（1）輸入端：一元投入口 0000咖啡按鈕 0003五元投入口 0001汽水按鈕 0004十元投入口 0002計數(shù)手動復位 0007（2）輸出端：咖啡出口 0500汽水按鈕指示燈 0505汽水出口 0501找零指示燈 0508咖啡按鈕指示燈0504自動售貨機梯形圖工作原理已標在梯形圖右側。

PLC工業(yè)應用舉例第6頁7圖15.2

自動售貨機梯形圖

PLC工業(yè)應用舉例第7頁815.3折板機控制

U形板折板機能夠把金屬板成如圖15.3(a)所表示形狀。其結構示意圖如圖15.3所表示。模板兩端形狀不一樣，加工出來U形板折角形狀就不一樣，折角大小由左右限位開關位置決定。在氣壓推進下，模板與模板座一起下移或上移，當模板下移壓緊板料后，工作平臺上左、右折板在氣壓機構推進下，把板料加工成U形。PLC工業(yè)應用舉例第8頁9圖15.3U形板折板機結構及動作示意圖U形板折板機加工工藝過程如圖15.4所表示。

PLC工業(yè)應用舉例第9頁10圖15.4折板機工藝流程圖PLC工業(yè)應用舉例第10頁11折板機控制分為單步和單周期兩種方式。單步方式時，按一次操作按鈕執(zhí)行一個工作步。單周期時，按一次操作按鈕連續(xù)完成組成一個加工周期各工作步后自停，加工過程循環(huán)。模板下移和上移用雙線圈電磁閥控制。當一個線圈通電時模板上移，另一個線圈通電時模板下移。左、右折板上折和折回各用一個兩線圈電磁閥控制，當電磁閥一個線圈通電時折板上折，另一個線圈通電時折板返回。兩個折板必須都上折到位才能開始保壓。折板機運行過程中能夠停機。完成一個加工過程自動停機時，模板應在上方原位，左、右折板應返回到水平原位。停機再開機時，假如模板和左、右折板都在原位，但模板上移和折板折回動作不能同時開啟，以免二者發(fā)生摩擦而損壞模板和折板。自動運行和手動操作過程中，若按操作按鈕時不應出現(xiàn)誤動作。

PLC工業(yè)應用舉例第11頁12折板機控制I/O分配以下。（1）輸入端：操作按鈕 00000左折板上折限位開關 00004方式選擇開關 00001右折板上折限位開關 00005復位按鈕 00002模板下移限位開關 00006開啟/停車開關00003（2）輸出端：模板下移電磁閥線圈 01000左折板返回電磁閥線圈 01003左折板上折電磁閥線圈 01001右折板返回電磁閥線圈 01004右折板上折電磁閥線圈 01002模板上移電磁閥線圈 01005折板機梯形圖如圖15.5所表示。折板機能完成復位、單周期加工、單步加工、誤操作禁止控制。

PLC工業(yè)應用舉例第12頁13圖15.5U形板折板機梯形圖PLC工業(yè)應用舉例第13頁141．復位復位操作是針對開機時若模板和折板不在原位進行操作。在單步加工狀態(tài)下（00001為OFF）能夠進行復位操作，自動運行不能進行復位操作。按下復位按鈕不放，移位存放器211通道被復位，而且4被置位，TIM002開始計時，0.5s后將HR0000置位，為板料加工做好準備。01003和01004均為ON，兩個折板開始返回。為了防止模板和折板相互摩擦，要自折板開始返回1s后，再讓模板開啟上移，所以設置TIM004定時1s。TIM004定時1s到，模板開始上移。當模板和折板都返回原位時，能夠松開復位按鈕。

PLC工業(yè)應用舉例第14頁152．單周期加工模板和折板都返回原位時，將剪好板料放在平臺上，接通單周期加工開關，動合觸點00001閉合，使SFT移位脈沖輸入端接通，而單步運行方式被禁止。按一下操作按鈕00000，第一次執(zhí)行移位，21100和01000均為ON，則模板開始下移；20003為ON并經(jīng)過20002將HR0000復位，使下一次移位時移位輸入為“0”。模板下移到位壓下限位開關00006。一方面，使01000為OFF，模板下移停頓并壓緊板料；其次，輸入一個移位脈沖，使2100為OFF，21101為ON，于是01001和01002為ON，兩個折板開始上折。當兩個折板上折到位，壓動限位開關00004和00005。使01001和01002均為OFF，折板上折停頓；另外，當00004和00005均為ON時TIM003開始計時，進行2s保壓。TIM003計時到，輸入一個移位脈沖，使21101為OFF，21102為ON，則01003和01004均為ON，折板開始返回，TIM000進行折板返回計時。TIM003定時時間到，輸入一個移位脈沖使21102為OFF，21103為ON，01003和01004為OFF，折板返回停頓；01005為ON，使模板開始上移，TIM001開始對模板計時。TIM001計時到，輸入一個移位脈沖使21103為OFF，21104為ON。其一，01005為OFF，模板上移停頓；其二，TIM001為ON，將HR0000置位，為下一次加工做好準備。其三，21104為ON使移位寄存器復位。一塊板材加工結束。PLC工業(yè)應用舉例第15頁163．單步加工單步加工應將方式開關撥在單步位，動合觸點00001斷開，自動方式被禁止，單步方式被允許。按一下操作按鈕，00000為ON一次，輸入一個移位脈沖，21100和01000均為ON。模板開始下移，同時3為ON并經(jīng)過2將HR0000復位，使下一次移位時輸入是“0”；當模板下移到位壓限位開關00006時，模板下移停頓并壓緊板料。再按一下操作按鈕00000，又輸入一個移位脈沖，21100為OFF，21101為ON。使01001和01002均為ON，兩折板開始上折。折板上折到位壓限位開關00004和00005，則01001和01002均為OFF，使折板上折停頓，同時TIM003開始計時進行2s保壓。2s后再按一下操作按鈕，又輸入一個移位脈沖，21101為OFF，21102為ON。于是折板開始返回，TIM000進行返回計時。TIM000計時到，01003和01004均為OFF，折板返回停頓。再按一下操作按鈕，又輸入一個移位脈沖，21102為OFF，21103為ON。于是模板開始上移，TIM001開始模板上移計時。TIM001計時到，其一，輸入一個移位脈沖，使21103為OFF，21104為ON，則01005為OFF，模板上移停頓。其二，21104為ON使移位存放器復位。其三，TIM001為ON將HR0000置位，為下一次加工做好準備。

PLC工業(yè)應用舉例第16頁174．誤操作禁止（1）單步加工時誤動作禁止。所謂單步加工誤動作禁止是指當按一下操作按鈕，且正在執(zhí)行某步加工過程中又誤按了一下操作按鈕時，不會產(chǎn)生誤動作。因為每一步開啟時按一次按鈕00000后，對應各個步，分別使01000，01001，01003，01005為ON，都能使3為ON，其動斷觸點斷開。所以在某步運行過程中誤按操作按鈕00000時，不會再輸入移位脈沖，也就防止了誤動作。另外，由手動開關產(chǎn)生信號普通都可能產(chǎn)生抖動，如按一次按鈕因抖動而連續(xù)發(fā)出幾個脈沖信號。為了防止由這種現(xiàn)象造成誤動作，采取辦法是：將動斷觸點3與00000串聯(lián)，因為00000第一次ON就使3為ON，其動斷觸點斷開，這么00000后幾次ON就不會起作用了。

PLC工業(yè)應用舉例第17頁18（2）單周期加工時誤動作禁止。當?shù)谝淮伟聪虏僮靼粹o00000設備開啟后，01000為ON，3為ON，并經(jīng)過2將HR0000復位。因為00000與HR0000動合觸點串聯(lián)后連接在移位存放器移位脈沖輸入端，在整個加工過程中，因為HR0000動合觸點總是斷開，即使誤按操作按鈕00000，也不會產(chǎn)生錯誤移位脈沖輸入，所以由誤按操作按鈕而產(chǎn)生誤動作不會出現(xiàn)。在設備運行過程中，其它動作部件誤撞動操作按鈕情況也是難免。由上述分析可知，即使發(fā)生這種情況，也能防止誤動作。

PLC工業(yè)應用舉例第18頁19

15.4十字路口交通燈控制圖15.6所表示是十字路口交通燈示意圖。在十字路口東、西、南、北各個方向裝紅、綠、黃燈各一套。交通信號燈正常時時序圖如圖15.7所表示。當開啟開關接通時，首先是南、北紅燈亮并維持25s，在南、北紅燈亮同時，東、西綠燈也亮，但只維持20s。到20s時，東、西綠燈閃亮3s后熄滅，東、西黃燈再亮2s，然后東、西黃燈熄滅，東、西紅燈亮，同時南、北紅燈熄滅，南、北綠燈亮。東、西紅燈亮并維持30s。南、北綠燈亮并維持25s，到25s時，南、北綠燈閃亮3s后熄滅，南、北黃燈再亮2s。到2s時，南、北黃燈熄滅，南、北紅燈亮，同時東、西紅燈熄滅，東、西綠燈亮，開始第二周期動作，以后周而復始地循環(huán)。綠燈或紅燈閃亮周期為1s（即亮0.5s，熄0.5s）。當開啟開關斷開時，全部信號燈熄滅。

PLC工業(yè)應用舉例第19頁20圖15.6十字路口交通信號燈示意圖圖15.7十字路口交通燈正常時序控制時序圖PLC工業(yè)應用舉例第20頁21當發(fā)生急車要求強行經(jīng)過時，急車強通控制時序圖如圖15.8所表示。

圖15.8急車強通控制時序圖PLC工業(yè)應用舉例第21頁22急車強通信號受急車強通開關控制。有急車來時，將該方向急車強通開關接通，不論原來信號燈狀態(tài)怎樣，一律強制讓急車方向綠燈亮，使急車放行，直至急車經(jīng)過為止。急車一過，將急車強通開關斷開，信號燈狀態(tài)馬上轉(zhuǎn)為急車放行方向上綠燈閃3次，隨即按正常時序控制。急車強通信號只能響應一路方向急車，若兩個方向先以后急車，則響應先來一方，隨即再響應另一方。

PLC工業(yè)應用舉例第22頁23十字路口交通燈控制I/O編號分配以下。（1）輸入端：開啟開關 00000南北急車強通開關00002東西急車強通開關 00001（2）輸出端：南北綠燈 01000 東西綠燈01004南北黃燈 01001 東西黃燈01005南北紅燈 01002東西紅燈01006為了便于了解，首先編制正常時序控制程序，在此基礎上再增加急車強通控制程序。

PLC工業(yè)應用舉例第23頁241．正常時序控制程序正常時序控制梯形圖如圖15.9所表示。供信號燈閃光控制用方波發(fā)生器是由定時器TIM505和IR繼電器0組成，這個方波發(fā)生器產(chǎn)生周期為1s（接通0.5s，斷開0.5s）方波脈沖。當開啟開關合上時，00000接通，使01002和01004接通，南北紅燈亮、東西綠燈亮，TIM050開始計時（計時時間為20s），計時時間到，TIM050動合觸點閉合，TIM050動斷觸點斷開，經(jīng)過0，TIM051使01004按照0通斷周期通斷，東西綠燈閃光。TIM051開始計時，當東西綠燈閃3次（時間為3s）時，TIM051計時到，TIM051動斷觸點斷開，使01004斷開，東西綠燈閃光熄滅。TIM050動合觸點閉合使01005接通，東西黃燈亮，TIM052開始計時（計時時間為2s），計時時間到，TIM052動斷觸點斷開，使01002，01005斷開，南北紅燈熄滅、東西黃燈熄滅。PLC工業(yè)應用舉例第24頁25TIM053開始計時（計時時間為25s）。計時時間到，TIM053動合觸點閉合，TIM053動斷觸點斷開，經(jīng)過0和TIM054動斷觸點使01000按照0通斷周期通斷，南北綠燈閃光。TIM054開始計時，TIM054計時3s到，TIM054動斷觸點斷開，使01000斷開，南北綠燈閃光熄滅。TIM054動合觸點閉合，使01001接通，南北黃燈亮。TIM055開始計時（計時時間為2s）。計時時間到，TIM055動斷觸點斷開，使01006和01001斷開，東西紅燈和南北黃燈熄滅。同時使TIM050，TIM051，TIM052，TIM053，TIM054，TIM055全部計時器復位（斷開），于是TIM052動斷觸點及TIM050動斷觸點都閉合，分別使南北紅燈亮和東西綠燈亮，開始第二周期動作，以后周而復始進行。當開啟開關00000斷開時，使01002，01004及全部計時器斷開，從而使全部輸出繼電器斷開，全部信號燈熄滅。2．增加急車強通控制程序在圖15.9正常時序控制梯形圖基礎上增加急車強通控制梯形圖如圖15.10所表示。PLC工業(yè)應用舉例第25頁26圖15.9十字路口交通燈正常時序梯形圖PLC工業(yè)應用舉例第26頁27圖15.10急車強通控制梯形圖PLC工業(yè)應用舉例第27頁28圖15.10中，用0和1實現(xiàn)東西、南北急車強通互鎖，以確保只響應一路方向急車。為了確保在急車強通完時發(fā)一信號，使信號燈按照急車強通完后時序動作，用0，2實現(xiàn)在東西強通完（即00001斷開）時由2發(fā)一脈沖；用1，2實現(xiàn)在南北強通完（即00002斷開）時由2發(fā)一脈沖。為了防止在PLC剛投入運行時0和M211就接通，使2和2錯發(fā)脈沖，設置了4和4，當強通信號接通（即00001或00002接通）時，4或4被置位，4動合觸點閉合或4動合觸點閉合，為急車強通完成后發(fā)脈沖做準備，急車強通完后，2或1才發(fā)脈沖。為了使2和1發(fā)出脈沖信號變?yōu)檫B續(xù)接通信號，設置了3和3，它們經(jīng)過自己動合觸點以實現(xiàn)自保。當強通完成后動作進行完最終一步，即TIM055計時到，則TIM055動斷觸點斷開，使3和3斷開，動作按正常時序控制從頭開始運行。

PLC工業(yè)應用舉例第28頁29當東西急車強通開關合上時，00001接通，0動斷觸點斷開，使TIM050，TIM051，TIM052，TIM053，TIM054，TIM055全部計時器斷開。0動合觸點閉合，使01002和01004接通，南北紅燈亮、東西綠燈亮，讓東西急車放行。東西急車強通開關斷開時，0斷開，0接通，2發(fā)出脈沖，使3接通并自保，3動斷觸點斷開，使“東西綠燈”支路及“東西綠燈計時”支路斷開。3動合觸點閉合，使01002繼續(xù)接通，南北紅燈繼續(xù)亮。使“東西綠燈閃”支路及“東西綠燈閃計時”支路接通，TIM051開始計時。當東西綠燈閃3次（時間為3s）時，TIM051計時到，TIM051動斷觸點斷開“東西綠燈閃”支路。TIM051動合觸點接通00205及TIM052，東西黃燈亮并計時，以后按正常時序動作。當動作進行完最終一步，即TIM055計時到，則TIM055動斷觸點斷開，使3斷開，動作按正常時序控制從頭開始運行。

PLC工業(yè)應用舉例第29頁30同理，當南北急車強通開關合上時，00002接通，1接通，1動斷觸點斷開，使TIM050，TIM051，TIM052，TIM053，TIM054，TIM055全部計時器斷開。1動合觸點閉合，使01006和01000接通，東西紅燈亮、南北綠燈亮，讓南北急車放行。當南北急車強通開關斷開時，00002斷開，1斷開，2發(fā)出脈沖，使3接通并自保，3動斷觸點斷開，使TIM050及其它計時器繼續(xù)斷開。3動合觸點閉合，使01006繼續(xù)接通，東西紅燈繼續(xù)亮，使“南北綠燈閃”支路及“南北綠燈閃計時”支路接通，TIM054開始計時。當南北綠燈閃3次（時間為3s）時，TIM054計時到，TIM054動斷觸點斷開“南北綠燈閃”支路。TIM054動合觸點接通01001及TIM055，南北黃燈亮并開始計時。當TIM055計時到，則TIM055動斷觸點斷開，使3斷開，動作按正常時序控制從頭開始運行。

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3．用步進指令按單流程編程假如把南北方向和東西方向信號燈動作過程看成是一個次序動作過程，其中每一個時序同時有兩個輸出，一個輸出控制南北方向信號燈，另一個輸出控制東西方向信號燈。這么就能夠按單流程進行編程，其流程圖如圖15.11所表示，梯形圖如圖15.12所表示。（1）正常時序控制程序。當開啟開關合上時，00000接通，進行第一工步23001，01002，01004接通，南北紅燈亮，東西綠燈亮。TIM050開始計時，TIM050計時到，第一工步復位，進行第二工步23002，以后每當初限條件滿足時，狀態(tài)轉(zhuǎn)移，進行下一工步。當進行最終一工步23006，并由TIM055進行最終一工步計時。TIM055計時到，程序又重新從第一工步開始循環(huán)。

PLC工業(yè)應用舉例第31頁32圖15.11按單流程編程功效表圖PLC工業(yè)應用舉例第32頁33圖15.12按單流程編程步進梯形圖PLC工業(yè)應用舉例第33頁34當開啟開關斷開時，00000動斷觸點閉合，00000動合觸點斷開，將全部工步狀態(tài)清零，使全部輸出繼電器斷開，全部信號燈熄滅，同時為下一次開啟做好準備。（2）急車強通控制程序。東西急車強通開關合上時，00001接通，0接通，5產(chǎn)生一個強通脈沖，將23001～23006清零，使正常時序控制全部輸出斷開。在東西急車強通期間，0一直接通，0動合觸點閉合，將23001置位，南北紅燈亮、東西綠燈亮讓東西急車放行。0動斷觸點斷開，使TIM050停頓計時。東西急車強通后，將東西急車強通開關斷開時，00001和0斷開，2產(chǎn)生一個脈沖，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到23002。由0產(chǎn)生周期為1s方波脈沖使01004通斷3次即東西綠燈亮閃3次（時間為3s）后，TIM051計時到，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到23003。以后按正常時序繼續(xù)工作。PLC工業(yè)應用舉例第34頁35同理，當南北急車強通開關合上時，00002接通，1接通，5產(chǎn)生一個強通脈沖，將工步程序中止，使正常時序控制全部輸出斷開。在南北急車強通期間，1一直接通，1動合觸點閉合，將23004置位，東西紅燈亮、南北綠燈亮，讓南北急車放行。03201動斷觸點斷開，使TIM053停頓計時。南北急車強通后，當南北急車強通開關斷開時，00002斷開，23212產(chǎn)生一脈沖，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到23005。23100使01001通斷3次（即南北綠燈閃3次）后，TIM054計時到，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到23006。以后按正常時序繼續(xù)工作。

15.5三種液體自動混合控制三種液體混合裝置示意圖如圖15.13所表示。圖中Y1，Y2，Y3，Y4為電磁閥，M為攪拌電動機，H為加熱器，L1，L2，L3為液面?zhèn)鞲衅鳎ㄒ好嫜蜎]時其動合觸點接通），T為溫度傳感器（混合液體溫度到達某一指定值時其動合觸點接通）?？刂埔笕鐖D15.14所表示。PLC工業(yè)應用舉例第35頁36圖15.13三種液體自動混合示意圖PLC工業(yè)應用舉例第36頁37圖15.14三種液體自動混合控制流程圖PLC工業(yè)應用舉例第37頁38三種液體混合控制I/O分配以下。（1）輸入端：開啟按鈕SB0 0000 液面?zhèn)鞲衅鳎?）L2 0003停頓按鈕SB1 0001 液面?zhèn)鞲衅鳎?）L30004液面?zhèn)鞲衅鳎?）L1 0002 溫度傳感器T 0005（2）輸出端：電磁閥（1）Y1 0500電磁閥（4）Y40503電磁閥（2）Y2 0501電動機M 0508電磁閥（3）Y3 0502加熱器H 0509PLC工業(yè)應用舉例第38頁39因為自動混合裝置原有繼電器-接觸器控制線路，且工作較穩(wěn)定、功效完善。所以可將繼電器控制電路圖直接轉(zhuǎn)換成PLC梯形圖。原繼電器-接觸器系統(tǒng)控制如圖15.15所表示，圖中括號內(nèi)為對應PLC梯形圖中接點和器件符號。時間繼電器KT1、KT2用定時器TIM00，TIM01代替。繼電器KA4用后沿微分指令DIFD代替，KA0～KA5用前沿微分指令DIFU代替，KA6用鎖存繼電器KEEP1115代替，自鎖觸點KA6省略，自鎖與機械互鎖觸點KM1，KM2，KM3，KM4，KM5，KM6省略。PLC梯形圖如圖15.16所表示。另外一個編程方法是使用移位存放器指令SFT。在設計梯形圖中使用了保持繼電器，在移位指令之前，用傳送指令MOV，將一個十六進制四位常數(shù)0001送到保持繼電器HR0通道中，使保持繼電器HR000為ON。移位存放器所移五位為HR000～HR004，其示意圖如圖15.17所表示。用移位存放器設計梯形圖如圖15.18所表示。

PLC工業(yè)應用舉例第39頁40圖15.15系統(tǒng)控制原理圖圖15.16液體自動混合控制梯形圖PLC工業(yè)應用舉例第40頁41圖15.17移位存放器移位示意圖PLC工業(yè)應用舉例第41頁42圖15.18用移位存放器設計梯形圖PLC工業(yè)應用舉例第42頁43

15.6可編程序控制器在機械手控制中應用

圖15.19所表示為某生產(chǎn)車間中自動化搬運機械手，用于將左工作臺上工件搬運到右工作臺上。機械手全部動作由汽缸驅(qū)動。汽缸由電磁閥控制，其上升/下降、左移/右移運動由雙線圈兩位電磁閥控制，即上升電磁閥得電時機械手上升，下降電磁閥得電時機械手下降。其夾緊/放松運動由單線圈兩位電磁閥控制，線圈得電時機械手夾緊，斷電時機械手放松。

為便于控制系統(tǒng)調(diào)試和維護，本控制系統(tǒng)應有手動功效和顯示功效。當手動/自動轉(zhuǎn)換開關置于“手動”位置時，按下對應手動操作按鈕，可實現(xiàn)上升、下降、左移、右移、夾緊、放松手動控制，同時“手動”指示燈亮。當機械手處于原位時，將手動/自動轉(zhuǎn)換開關置于“自動”位置時，“自動”指示燈亮，進入自開工作狀態(tài)，手動按鈕無效。

PLC工業(yè)應用舉例第43頁44圖15.19自動化搬運機械手將機械手原位定為左位、高位、放松狀態(tài)。在原始狀態(tài)下，當檢測到左工作臺上有工件時，機械手才下降到位，夾緊工件，上升到高位，右移到右位。當右工作臺上無工件時，機械手下降到低位而且放松，然后上升到高位，左移回原位。當右工作臺上有工件時，在右、高位等候。PLC工業(yè)應用舉例第44頁45

動作過程中，上升、下降、左移、右移、夾緊及狀態(tài)指示為輸出信號。放松和夾緊共用一個線圈，線圈得電時夾緊，失電時放松，故放松不作為單獨輸出信號。機械手位置檢測用行程開關，有沒有工件檢測用光電開關來實現(xiàn)。手動操作按鈕當然也是輸入信號。工件夾緊與放松采取延時來實現(xiàn)，不再設置檢測裝置。其動作次序如圖15.20所表示。表15.1為其I/O分配表。

圖15.20動作次序圖PLC工業(yè)應用舉例第45頁46表15.1機械手控制I/O分配表

輸

入輸

出器件名稱點號器件名稱點號高位

SQ10000上

升0500低位

SQ20001下

降0501左位

SQ30002左

移0502右位

SQ40003右

移0503左工作臺光電開關0004夾

緊0504自動

SA1-10005手動指示0505手動

SA1-20006自動指示0506手動上升

SB10007

手動下降

SB20008

手動左移

SB30009

手動右移

SB40010

手動夾緊

SB50011

手動放松

SB60012

右工作臺光電開關0013

PLC工業(yè)應用舉例第46頁47從以上分析可知，該系統(tǒng)有14個輸入信號，7個輸出信號，輸入全部采取動合觸點。系統(tǒng)I/O配線圖如圖15.21所表示。因為該系統(tǒng)邏輯簡單，可采取經(jīng)驗設計法設計。機械手在原位時，手動/自動選擇開關置于“自動”狀態(tài)，系統(tǒng)進入自動過程。在自開工作過程中，若選擇開關轉(zhuǎn)換到“手動”位置，則停頓工作，進入手開工作狀態(tài)。手動控制程序只需在自動控制程序中把輸出合并在一起就能夠了。這么，可編制如圖15.22所表示梯形圖程序。

PLC工業(yè)應用舉例第47頁48圖15.21

I/O配線圖

PLC工業(yè)應用舉例第48頁49圖15.22機械手控制梯形圖

PLC工業(yè)應用舉例第49頁5015.7可編程序控制器在組合機床控制中應用

某組合機床由主軸動力頭、液壓滑臺和液壓夾緊裝置組成。其工作循環(huán)如圖15.23所表示。當選擇“自動”方式時，按下工件夾緊按鈕，工件夾緊，壓力繼電器動作，然后滑臺快進，快進過程中壓下液壓行程閥（液壓行程閥不發(fā)出電信號）時，轉(zhuǎn)為工進速度加工。加工完成，滑臺運動到終點位置時壓下行程開關，滑臺自動退回原位，然后松開工件。若選擇“手動”方式，可分別用按鈕實現(xiàn)滑臺或夾具單獨點動調(diào)整。

在按下開啟按鈕后，液壓泵電動機和主軸電動機同時開啟，而且每次加工結束，滑臺退回原位后不需要停頓轉(zhuǎn)動，所以它們接觸器和對應控制開關都無須進入可編程序控制器，以節(jié)約I/O點數(shù)。

PLC工業(yè)應用舉例第50頁5115.23工作循環(huán)

依據(jù)控制要求，可將輸入/輸出元件按表15.2分類并分配對應I/O點。

PLC工業(yè)應用舉例第51頁52輸

入輸

出器件名稱、代號點號器件名稱、代號點號停頓按鈕

SB1不進PLC液壓泵接觸器

KM1不進PLC開啟按鈕

SB2主軸電動機接觸器KM2滑臺前進

SB30000滑臺前進電磁閥YV10500滑臺后退

SB40001滑臺后退電磁閥YV20501工件夾緊

SB50002工件夾緊電磁閥YV30502工件放松

SB60003工件松開電磁閥YV40503工件方式選擇開關SA30004滑臺原位信號燈HL10505滑臺原位行程開關SQ10005滑臺終點信號燈HL20506滑臺終點行程開關SQ20006

壓力繼電器

SP0007

切斷液壓泵旋鈕

SA1不進PLC

切斷主軸電動機旋鈕SA2

表15.2組合機床控制I/O分配表

PLC工業(yè)應用舉例第52頁53圖15.24電動機控制電路

由表5.2能夠看出，實際需要可編程序控制器輸入8點，輸出6點，所以只須選取一臺C28P主機就可滿足該機床循環(huán)要求。圖15.24和圖15.25分別為電動機控制電路和I/O配線圖。

PLC工業(yè)應用舉例第53頁54圖15.25I/O配線圖

PLC工業(yè)應用舉例第54頁55圖15.26所表示是功效表圖普通形式。矩形框表示生產(chǎn)過程一個工步，Xi代表第i工步狀態(tài)，Xi＝1時執(zhí)行旁邊矩形框內(nèi)要求動作，Xi＝0時不執(zhí)行。帶箭頭有向連線表示狀態(tài)轉(zhuǎn)化路線（按習慣從上到下，從左到右轉(zhuǎn)化時可省去箭頭），有向連線中間短線表示轉(zhuǎn)換，旁邊文字表示轉(zhuǎn)換條件。

圖15.26功效表圖普通形式

PLC工業(yè)應用舉例第55頁56由若干工步、轉(zhuǎn)換、動作和有向連線組成整體就是功效表圖。次序控制基本特點是各工步按次序執(zhí)行，上一工步執(zhí)行結束，轉(zhuǎn)換信號出現(xiàn)時，馬上開通下一工步，同時關斷上一工步。依據(jù)步與步之間進展不一樣情況，功效表圖有三種基本結構：單序列、選擇序列和并行序列，如圖15.27所表示。有時一張功效表圖也同時采取了各種結構形式。單序列反應是按次序排列步相繼激活一個基本進展情況，如圖15.27(a)所表示。依據(jù)開啟和關斷條件，每步均可寫出其邏輯表示式：式中與等效，與等效，括號內(nèi)X2和X3為自保信號。