工作臺(tái)自動(dòng)往返循環(huán)工作示意圖如圖2-102所示。工作臺(tái)的前進(jìn)、后退由電動(dòng)機(jī)通過(guò)絲杠驅(qū)動(dòng)。控制要求如下。
(1)自動(dòng)循環(huán)工作。
(2)點(diǎn)動(dòng)工作(供調(diào)試用)。
(3)單循環(huán)運(yùn)行,即工作臺(tái)前進(jìn)、后退一次循環(huán)后停在原位。
(4)8次循環(huán)計(jì)數(shù)控制。即前進(jìn)、后退為一個(gè)循環(huán),循環(huán)8次后自動(dòng)停在原位。
圖2-102 工作臺(tái)自動(dòng)往返循環(huán)工作示意圖
編制工作臺(tái)自動(dòng)往返循環(huán)工作的PLC程序是本節(jié)解決的主要問(wèn)題。
1.設(shè)計(jì)電路分析
工作臺(tái)前進(jìn)與后退是通過(guò)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)來(lái)控制的,所以,完成這一動(dòng)作只要用電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制基本程序即可。
工作臺(tái)控制方式有點(diǎn)動(dòng)和自動(dòng)連續(xù)控制方式,可以采用程序(軟件的方法)實(shí)現(xiàn)兩種運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換,也可以采用控制開(kāi)關(guān)SA1(即硬件的方法)來(lái)選擇。設(shè)控制開(kāi)關(guān)SA1閉合時(shí),工作臺(tái)工作在點(diǎn)動(dòng)控制狀態(tài),SA1斷開(kāi)時(shí),工作臺(tái)工作在自動(dòng)連續(xù)控制狀態(tài)。
工作臺(tái)有單循環(huán)與多次循環(huán)兩種狀態(tài),也可以采用控制開(kāi)關(guān)來(lái)選擇。設(shè)SA2閉合時(shí),工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)單循環(huán)工作,SA2斷開(kāi)時(shí),工作臺(tái)實(shí)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(jì)數(shù)器進(jìn)行控制。
2.分配PLC的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)
PLC的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)分配見(jiàn)表2-12所示。
表2-12 PLC的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)分配
3.畫(huà)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(jì)控制程序
(1)根據(jù)控制對(duì)象,設(shè)計(jì)基本控制環(huán)節(jié)的程序?刂茖(duì)象是工作臺(tái),其工作方式有前進(jìn)、后退,電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí),通過(guò)絲杠使工作臺(tái)前進(jìn);電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí),通過(guò)絲杠使工作臺(tái)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)往返功能的程序設(shè)計(jì)。分析工作臺(tái)自動(dòng)往返的工作過(guò)程可知,工作臺(tái)前進(jìn)中撞塊壓合SQ2后,SQ2動(dòng)作,X6常閉觸點(diǎn)應(yīng)先斷開(kāi)Y0線圈,使工作臺(tái)停止前進(jìn),然后X6常開(kāi)觸點(diǎn)再接通Y1線圈,使工作臺(tái)后退,完成工作臺(tái)由前進(jìn)轉(zhuǎn)為后退的動(dòng)作,同樣道理,撞塊壓合SQ1后,工作臺(tái)完成由后退轉(zhuǎn)為前進(jìn)的動(dòng)作,梯形圖如圖2-110所示。
圖2-110 自動(dòng)往返功能控制程序的梯形圖
(3)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)程序功能程序設(shè)計(jì)。根據(jù)點(diǎn)動(dòng)控制的概念可知,如果解除自鎖功能,就能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制與自動(dòng)控制,設(shè)SA1閉合后,實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)點(diǎn)動(dòng)控制,梯形圖如圖2-111所示。在梯形圖中,利用X0分別與實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的常開(kāi)觸點(diǎn)Y0、Y1串聯(lián),實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)與自動(dòng)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(diǎn)斷開(kāi),使Y0、Y1失去自鎖作用,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的點(diǎn)動(dòng)控制。
圖2-111 工作臺(tái)點(diǎn)動(dòng)控制程序梯形圖
(4)實(shí)現(xiàn)單循環(huán)控制程序的設(shè)計(jì)。單循環(huán)工作方式是指按啟動(dòng)按鈕后,工作臺(tái)由原位前進(jìn),當(dāng)撞塊壓合SQ2后工作臺(tái)由前進(jìn)轉(zhuǎn)為后退,后退到原位后撞塊壓合SQ1后,使工作臺(tái)停在原位。由分析可知,如果撞塊壓合SQ1,則X5常閉觸點(diǎn)斷開(kāi),使Y1線圈失電,工作臺(tái)停止后退。在X5常開(kāi)觸點(diǎn)閉合后,只要不使Y0線圈得電,工作臺(tái)就不會(huì)前進(jìn),這樣便實(shí)現(xiàn)了單循環(huán)控制。
采用開(kāi)關(guān)SA2選擇單循環(huán)控制,當(dāng)SA2閉合后,輸入繼電器X10線圈得電,X4常閉觸點(diǎn)斷開(kāi),與X4常閉觸點(diǎn)串聯(lián)的X5常閉觸點(diǎn)失去作用,即在X5常開(kāi)觸點(diǎn)常閉后,Y0線圈也不能得電,工作臺(tái)不能前進(jìn)。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(jì)數(shù)功能程序設(shè)計(jì)。工作臺(tái)由前進(jìn)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(tái)循環(huán)8次后自動(dòng)停在原位,可由計(jì)數(shù)器累計(jì)工作臺(tái)循環(huán)次數(shù)。計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)信號(hào)由X5 (SQ1)提供,梯形圖如圖2-113所示。梯形圖中X2信號(hào)為啟動(dòng)信號(hào),X2閉合時(shí)系統(tǒng)啟動(dòng),同時(shí)計(jì)數(shù)器清零,為計(jì)數(shù)循環(huán)次數(shù)準(zhǔn)備。SQ1被壓合8次后,X5便通斷8次,就有8個(gè)計(jì)數(shù)脈沖輸入,C0線圈得電。C0常閑觸點(diǎn)斷開(kāi),使Y0線圈不可能得電,工作臺(tái)停在原位。
圖2-113 循環(huán)計(jì)數(shù)梯形圖
(6)設(shè)置必要的保護(hù)環(huán)節(jié)。工作臺(tái)自動(dòng)往返控制,必須設(shè)置限位保護(hù),SQ3與SQ4分別為后退和前進(jìn)的限位保護(hù),如圖2-114所示。
圖2-114 帶有限位保護(hù)的控制程序梯形圖
(7)工作臺(tái)在兩端停留5s后再返回。工作臺(tái)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(tái)循環(huán)工作完整程序的梯形圖