工作臺自動往返循環(huán)工作示意圖如圖2-102所示。工作臺的前進、后退由電動機通過絲杠驅(qū)動。控制要求如下。
(1)自動循環(huán)工作。
(2)點動工作(供調(diào)試用)。
(3)單循環(huán)運行,即工作臺前進、后退一次循環(huán)后停在原位。
(4)8次循環(huán)計數(shù)控制。即前進、后退為一個循環(huán),循環(huán)8次后自動停在原位。
圖2-102 工作臺自動往返循環(huán)工作示意圖
編制工作臺自動往返循環(huán)工作的PLC程序是本節(jié)解決的主要問題。
1.設(shè)計電路分析
工作臺前進與后退是通過電動機正反轉(zhuǎn)來控制的,所以,完成這一動作只要用電動機正反轉(zhuǎn)控制基本程序即可。
工作臺控制方式有點動和自動連續(xù)控制方式,可以采用程序(軟件的方法)實現(xiàn)兩種運行方式的轉(zhuǎn)換,也可以采用控制開關(guān)SA1(即硬件的方法)來選擇。設(shè)控制開關(guān)SA1閉合時,工作臺工作在點動控制狀態(tài),SA1斷開時,工作臺工作在自動連續(xù)控制狀態(tài)。
工作臺有單循環(huán)與多次循環(huán)兩種狀態(tài),也可以采用控制開關(guān)來選擇。設(shè)SA2閉合時,工作臺實現(xiàn)單循環(huán)工作,SA2斷開時,工作臺實現(xiàn)多次循環(huán)工作。
多次循環(huán)工作要限定循環(huán)次數(shù),所以選擇計數(shù)器進行控制。
2.分配PLC的輸入/輸出點數(shù)
PLC的輸入/輸出點數(shù)分配見表2-12所示。
表2-12 PLC的輸入/輸出點數(shù)分配
3.畫出PLC接線圖
PLC接線圖如圖2-108所示。
圖2-108 PLC接線圖
4.設(shè)計控制程序
(1)根據(jù)控制對象,設(shè)計基本控制環(huán)節(jié)的程序。控制對象是工作臺,其工作方式有前進、后退,電動機正轉(zhuǎn)時,通過絲杠使工作臺前進;電動機反轉(zhuǎn)時,通過絲杠使工作臺后退。因此,基本控制程序應(yīng)是正反轉(zhuǎn)控制程序,梯形圖如圖2-109所示。
圖2-109 梯形圖
(2)實現(xiàn)自動往返功能的程序設(shè)計。分析工作臺自動往返的工作過程可知,工作臺前進中撞塊壓合SQ2后,SQ2動作,X6常閉觸點應(yīng)先斷開Y0線圈,使工作臺停止前進,然后X6常開觸點再接通Y1線圈,使工作臺后退,完成工作臺由前進轉(zhuǎn)為后退的動作,同樣道理,撞塊壓合SQ1后,工作臺完成由后退轉(zhuǎn)為前進的動作,梯形圖如圖2-110所示。
圖2-110 自動往返功能控制程序的梯形圖
(3)實現(xiàn)點動程序功能程序設(shè)計。根據(jù)點動控制的概念可知,如果解除自鎖功能,就能實現(xiàn)點動控制與自動控制,設(shè)SA1閉合后,實現(xiàn)工作臺點動控制,梯形圖如圖2-111所示。在梯形圖中,利用X0分別與實現(xiàn)自動控制的常開觸點Y0、Y1串聯(lián),實現(xiàn)點動與自動控制的選擇。SA1閉合后,輸入繼電器X0線圈得電,則X0常閉觸點斷開,使Y0、Y1失去自鎖作用,實現(xiàn)了系統(tǒng)的點動控制。
圖2-111 工作臺點動控制程序梯形圖
(4)實現(xiàn)單循環(huán)控制程序的設(shè)計。單循環(huán)工作方式是指按啟動按鈕后,工作臺由原位前進,當撞塊壓合SQ2后工作臺由前進轉(zhuǎn)為后退,后退到原位后撞塊壓合SQ1后,使工作臺停在原位。由分析可知,如果撞塊壓合SQ1,則X5常閉觸點斷開,使Y1線圈失電,工作臺停止后退。在X5常開觸點閉合后,只要不使Y0線圈得電,工作臺就不會前進,這樣便實現(xiàn)了單循環(huán)控制。
采用開關(guān)SA2選擇單循環(huán)控制,當SA2閉合后,輸入繼電器X10線圈得電,X4常閉觸點斷開,與X4常閉觸點串聯(lián)的X5常閉觸點失去作用,即在X5常開觸點常閉后,Y0線圈也不能得電,工作臺不能前進。梯形圖如圖2-112所示。
圖2-112 單循環(huán)控制程序梯形圖
(5)循環(huán)計數(shù)功能程序設(shè)計。工作臺由前進變?yōu)楹笸瞬⑹棺矇K壓合SQ1后,為1次工作循環(huán)。要求工作臺循環(huán)8次后自動停在原位,可由計數(shù)器累計工作臺循環(huán)次數(shù)。計數(shù)器的計數(shù)信號由X5 (SQ1)提供,梯形圖如圖2-113所示。梯形圖中X2信號為啟動信號,X2閉合時系統(tǒng)啟動,同時計數(shù)器清零,為計數(shù)循環(huán)次數(shù)準備。SQ1被壓合8次后,X5便通斷8次,就有8個計數(shù)脈沖輸入,C0線圈得電。C0常閑觸點斷開,使Y0線圈不可能得電,工作臺停在原位。
圖2-113 循環(huán)計數(shù)梯形圖
(6)設(shè)置必要的保護環(huán)節(jié)。工作臺自動往返控制,必須設(shè)置限位保護,SQ3與SQ4分別為后退和前進的限位保護,如圖2-114所示。
圖2-114 帶有限位保護的控制程序梯形圖
(7)工作臺在兩端停留5s后再返回。工作臺循環(huán)工作完整程序的梯形圖如圖2-115所示。
圖2-115 工作臺循環(huán)工作完整程序的梯形圖