1、PLC原理與應(yīng)用,機械與汽車工程學(xué)院 主 講：錢 鈞 電 郵： 地 址：機械樓604室,2013年4月26日,Principles and Applications of PLC,1,第五章 PLC編程實例,5.1 十字路口交通燈控制 5.2 自動門控制 5.3 剪板機控制 5.4 鉆床鉆孔控制 5.5 機械手搬運工件的控制 5.6 大小球分選控制,2,5.1 十字路口交通燈控制,十字路口信號燈的分布,3,5.1 十字路口交通燈控制,控制要求 使用啟動、停止按鈕控制系統(tǒng)的運行。 南北方向綠燈和東西方向綠燈不能同時亮，否則應(yīng)自動立即關(guān)閉整個系統(tǒng)，并發(fā)出報警信號。 兩個方向的信號燈按下面的時間順序

2、周而復(fù)始地工作。,4,5.1 十字路口交通燈控制,系統(tǒng)的I/O信號 輸入信號：開啟、停止按鈕； 輸出信號：東西方向、南北方向各兩組指示燈驅(qū)動信號和故障指示燈驅(qū)動信號。 系統(tǒng)所需的輸入點數(shù)為2，輸出點數(shù)為13，且都是開關(guān)量信號。 由于每一方向的兩組指示燈中，同種顏色的指示燈同時工作，為節(jié)省輸出點數(shù)，可以采用并聯(lián)輸出方法，此時僅需要7個輸出點。,5,5.1 十字路口交通燈控制,PLC外部接線圖,com,com,南綠,北綠,南黃,北黃,南紅,北紅,東綠,西綠,東黃,西黃,東紅,西紅,Q0.0,Q0.1,Q0.2,Q0.3,Q0.4,Q0.5,I0.0,I0.1,Q0.6,報警,6,5.1 十字路口交

3、通燈控制,時序圖,T1,T2,T4,T5,T6,東西綠,東西黃,東西紅,南北綠,南北黃,南北紅,T3,7,5.1 十字路口交通燈控制,順序功能圖A,8,5.1 十字路口交通燈控制,時序圖,T1,T2,T6,T7,T8,東西綠,東西黃,東西紅,南北綠,南北黃,南北紅,T3,T4,T5,9,5.1 十字路口交通燈控制,順序功能圖B,10,5.1 十字路口交通燈控制,待解決問題 如何及時響應(yīng)停止按鈕信號？ 南北方向綠燈和東西方向綠燈不能同時亮，否則應(yīng)自動立即關(guān)閉整個系統(tǒng)，并發(fā)出報警信號。如何實現(xiàn)？ 當十字路口同時有行人信號指示燈時，控制過程是否類似？ 對于按鈕式人行道交通燈控制，如何實現(xiàn)？,11,5

4、.1 十字路口交通燈控制,十字路口信號燈的分布,12,5.1 十字路口交通燈控制,控制要求,13,5.1 十字路口交通燈控制,PLC外部接線圖,東西向車道左轉(zhuǎn)綠燈 東西向車道直行綠燈 東西向車道黃燈 東西向車道紅燈 南北向車道左轉(zhuǎn)綠燈 南北向車道直行綠燈 南北向車道黃燈 南北向車道紅燈 東西向人行道紅燈 東西向人行道綠燈 南北向人行道紅燈 南北向人行道綠燈,14,5.1 十字路口交通燈控制,時序圖,15,5.1 十字路口交通燈控制,順序功能圖,16,5.1 十字路口交通燈控制,PLC梯形圖程序,17,5.1 十字路口交通燈控制,PLC梯形圖程序,18,5.2 自動門控制,自動門開合過程,X0,

5、X1,X1,X2,X2,X4,X4,X5,X5,19,5.2 自動門控制,控制要求 開門過程 人靠近自動門時，感應(yīng)器X0為ON，Y0驅(qū)動電動機高速開門；碰到開門減速開關(guān)X1時，變?yōu)榈退匍_門；碰到開門極限開關(guān)X2時電動機停轉(zhuǎn)，開始延時。 關(guān)門過程 在0.5s內(nèi)若感應(yīng)器檢測到無人，Y2起動電動機高速關(guān)門；碰到關(guān)門減速開關(guān)X4時，改為低速關(guān)門；碰到關(guān)門極限開關(guān)X5時電動機停轉(zhuǎn)。 在關(guān)門期間若感應(yīng)器檢測到有人，停止關(guān)門，T1延時0.5s后自動轉(zhuǎn)換為高速開門。,20,5.2 自動門控制,順序功能圖,21,5.2 自動門控制,PLC梯形圖程序A,22,5.2 自動門控制,PLC梯形圖程序B,23,5.2

6、自動門控制,PLC梯形圖程序C,24,5.3 剪板機控制,剪板機運動過程1,X0,X1,X2,Y1,Y3,Y2,Y4,壓鉗 剪刀,25,5.3 剪板機控制,剪板機運動過程2,X0,X1,X2,Y1,Y3,Y2,Y4,X3,Y0,26,5.3 剪板機控制,剪板機運動過程3,X0,X1,X2,Y1,Y3,Y2,Y4,X3,X4,27,5.3 剪板機控制,剪板機運動過程4,X0,X1,X2,Y1,Y3,Y2,Y4,X3,X4,28,5.3 剪板機控制,剪板機運動過程5,X0,X1,X2,Y1,Y3,Y2,Y4,X3,X4,29,5.3 剪板機控制,剪板機運動過程6,X0,X1,X2,Y1,Y3,Y2

7、,Y4,X3,X4,30,5.3 剪板機控制,剪板機運動過程7,X0,X1,X2,Y1,Y3,Y2,Y4,X3,X4,31,5.3 剪板機控制,控制要求 初始狀態(tài)，壓鉗和剪刀在上限位的位置，限位開關(guān)X0和X1為1狀態(tài)。 按下起動按鈕X10，一個周期的工作過程如下： 板料右行，至限位開關(guān)X3處。 壓鉗下行，壓緊板料后，壓力繼電器X4動作，壓鉗保持壓緊。 剪刀下行，剪斷板料。 壓鉗和剪刀同時上行，碰到各自限位開關(guān)X0和X1后，分別停止。,32,5.3 剪板機控制,順序功能圖,33,5.3 剪板機控制,PLC梯形圖程序,34,5.4 鉆床鉆孔控制,鉆床加工系統(tǒng),大鉆頭 小鉆頭,35,5.4 鉆床鉆孔

8、控制,控制要求 需加工的零件為圓盤狀零件，其上均勻分布3個大孔和3個小孔。 鉆床的初始狀態(tài)： 兩個鉆頭在最上位，上限位開關(guān)I0.3和I0.5為ON。 工作過程： 夾緊工件，大小鉆頭開始向下鉆孔，至規(guī)定的深度后，鉆頭向上提升并等待； 工件旋轉(zhuǎn)120度后，開始加工第二對孔。 當3對孔加工完后，松開工件，回到初始狀態(tài)。 鉆孔的孔數(shù)用減計數(shù)器來控制，計數(shù)器設(shè)定初值為3。,36,5.4 鉆床鉆孔控制,I/O端口分配,37,5.4 鉆床鉆孔控制,順序功能圖,38,5.4 鉆床鉆孔控制,PLC梯形圖程序,39,5.5 機械手搬運工件的控制,系統(tǒng)功能和控制面板,40,5.5 機械手搬運工件的控制,PLC外部接

9、線,在PLC開始運行時按下“電源”按鈕SB1，使KM線圈得電并自鎖，KM的主觸點接通，給輸出設(shè)備提供電源；出現(xiàn)緊急情況時，按下“急停”按鈕SB2，KM觸點斷開電源。,41,5.5 機械手搬運工件的控制,程序結(jié)構(gòu) 將程序分為公用程序、自動程序、手動程序和回原位程序四個部分。,42,5.5 機械手搬運工件的控制,公用程序 MOV指令用于清除所有步狀態(tài)，防止手動到自動切換時有多個活動步。,43,5.5 機械手搬運工件的控制,手動程序、回原點程序,44,5.5 機械手搬運工件的控制,順序功能圖自動,45,5.5 機械手搬運工件的控制,自動程序,46,5.6 大小球分選控制,系統(tǒng)功能和控制面板,選擇開關(guān),47,5.6 大小球分選控制,控制要求 在手動方式時，使用6個按鈕控制機械手動作。 自動工作方式包括： 單周期工作方式：按下啟動按鈕X16后，機械手完成一個周期的工作后，返回并停留在初始步。 連續(xù)工作方式：機械手周期地反復(fù)連續(xù)工作。按下停止按鈕后，直到完成當前周期的工作后，系統(tǒng)才返回并停留在初始步。 單步工作方式：按一下啟動按鈕，系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到下一步，完成該步的任務(wù)后，自動停止工作并停留在該步。用于系統(tǒng)的調(diào)試。 回原點工作方式：在選擇單周期、連續(xù)和單步工作方式之前，系統(tǒng)應(yīng)處于原點狀態(tài)。,48,5.6 大小球分選控制,PLC外部接