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1、教师教案可编程序控制器的应用实例91 PLC在十字路口交通信号灯控制系统中的应用9. 1. 1控制要求十字路口交通灯的设置如下：东西方向车流量较小，南北方向的车流量较大。 因此南北方向的放行（绿灯亮）时间较长为30s，东西方向的放行（绿灯亮）时间为 20s。当东西（或南北）方向的绿灯灭时，该方向的黄灯与另一方向的红灯一起以1Hz 的频率闪烁3s,以提醒司机和行人的注意。然后，立即开始另一个方向的放行。 用一个控制开关（双向开关）对系统进行启停控制。9. 1. 2 I/O 分配首先建立十字路口交通灯的变量表如表所示。十字路口交通灯的变量表PLC地址数据类型变量名I0. 0BOOL启停开关Q4.
2、0BOOL南北绿灯Q4. 1BOOL南北黄灯Q4. 2BOOL南北红灯Q4. 3BOOL东西绿灯Q4. 4BOOL东西绿灯Q4. 5BOOL东西绿灯9. 1. 3控制程序设计分析：从时序图中可以看出，需要使用四个定时器，T1-T4，定时时间分别 为：30s、3s、20s、和3s。这里用脉冲定时器来实现定时器的循环启动（T1启动 T2, T2启动T3, T3启动T4, T4反过来启动T1）。至于1Hz的闪烁频率则通过 时间存储器M0. 5来实现（M0设置为时钟存储字节）。时钟存储字节的第5位能 产生频率为1Hz的脉冲。在T1时间段南北绿灯亮。在T2时间段南北黄灯亮，并且闪烁，所以可以通 过T2和
3、M0. 5的串联实现。在T3时间段是南北红灯持续亮，在T4时间段南北 红灯闪烁。南北红灯的控制为：首先将T4与M0. 5的串联，再通过T3与之并 联来实现。东西方向交通灯的编程思路同南北方向的交通灯。交通灯梯形图程序如图所示。Netwo rfc I:鬧脉冲莖时器门slartT#Tt! IWSP)_I MIO.OS5TW0SNerwork b蘭北有向董灯亮M0.5 SN.VcHqwI卜*Mctwork 7南北方向红灯売Nrfwurk 1启动林冲定时器T27T2 伽I詰阳5NelwQrK 3：肩动脇冲定时器T$nn/I卧1T4M05H I T 卜一Nctwnrk ft:东西方qlSIfT亮SN r
4、tdYl EW red( I卅戟work 4：启动榇沖罡时語T4TJT4H(sp)|ssiflasNetwork 9东西方何黄盯亮T4仆UEW Yd lowTlNetwork 5 -南北方向绿灯交TLSN green715ktwgrh曲：东西方向少灯薨EW g护T：ITJ交通灯梯形图程序92 PLC在节日彩灯控制系统中的应用9. 2. 1控制要求用PLC实现对节日彩灯的控制，结构简单，变幻形式多样、价格低。彩灯形 式及变幻尽管花样繁多，但其负载不外乎三种：长通类负载、变幻类负载及流水 类负载。长通类负载是指彩灯中用以照明或起衬托底色作用之类的负载，其特点 是只要彩灯投入工作，则这类负载长期接通
5、。变幻类负载则指某些在整个工作过 程中定时进行花样变换的负载，如字形的变换，色彩的变幻或位置的变幻之类， 其特点是定时通断，但频率不高。流水、闪烁类负载则指变幻速度快，犹如行云 流水、星光闪烁、万马奔腾，其特点虽也是定时通断，但频率较高（通常间隔几 十毫秒至几百毫秒）。对于长通类负载，其控制十分简单，只需一次接通或断开。而对变幻类及流 水、闪烁类负载的控制，则是按预定节拍产生一个“环形分配器”（一般可用SHRB、 ROL-W产生），有了环形分配器，彩灯就能得到预设频率和预设花样的闪亮信号。 彩灯就可实现花样的变幻。通常先根据花样变幻的规律例出动作时序表，再按预 设彩灯变幻花样在表中“打点”，然
6、后再依据动作时序表输出即可。9. 2. 1控制程序设计本例所选彩灯变幻花样为跳闪方式：1隔1跳2,回跳1,隔1跳2,回跳1 一。其动作时序表如表所示。节日彩灯动作时序表234547910 121314LS16QO.Q+QOJ+Q0.2+Q0.J+Q0.4-+-L十Q0.5+qo.e十T+Q0J+即本例的节拍是16位，输出是8位，环形分配器由ROL-W产生彩灯闪烁频 率固定为1Hz,如果需要现场改变频率，则T33的PT端需采用VWZ写入。节日 彩灯控制的梯形图如图所示。KH）接灯开关（闭锁开关 开灯初始将16WOOOI彗人阳狀）T33粒世控制左擁环務惶0,爲脉冲靈生按时序衷输岀节日彩灯控制的梯形
7、图93 PLC在自动送料车控制系统中的应用9. 3. 1控制要求如图所示，当小车处于后端时，按下起动按钮，小车向前运行，行至前端压 下前限位开关，翻斗门打开装货，7s 后,关闭翻斗门，小车向后运行，行至后端, 压下后限位开关，打开小车底门卸货，5s后底门关闭，完成一次动作。要求控制送料小车的运行，并具有以下几种运行方式：1）手动操作：用各自的控制按钮，一一对应地接通或断开各负载的工作方 式。2）单周期操作：按下起动按钮，小车往复运行一次后，停在后端等待下次 起动。3）连续操作：按下起动按钮，小车自动连续往复运动。10.010. r10.2送料小车控制示意图9. 3. 2 I/O分配及外部接线图
8、I/O分配及外部接线图如图所示。输入工作方式选择开关 手动 n动m周期 口动谨缨操作 手动操作按钮 小车向前 小车向后 翻斗门打开 底门打卄输出小车向前运存 摘斗门打开 小车向后运行 底门打开10.30.410510.610.7ILCL1QO.OQ0.IQ02Q03手动凜连釀援作芳关工作方式 选择开共10.010. L-10.2QO.O103Q0IJ0.4Q0 21 KJQ0.306TO.711.011 1一.匚严同前_Q翌门打开 !羊向感 r-inrr连魏操作开关 自动趙动按钮 葡隈位开关 后限位开关9. 3. 3控制程序设计自动操作的功能流程图和梯形图：自动运行方式的功能流程图如图55所
9、示。当在PLC进入RUN状态前就选择了单周期或连续操作方式时，程序一开始 运行初始化脉冲SM0. 1,使SO. 0置位为1,此时若小车在后限位开关处，且 底门关闭，10. 2常开触点闭合，Q0. 3常闭触点闭合，按下起动按钮，10. 0触 点闭合，则进入S0. 1，关断S0. 0，Q0. 0线圈得电，小车向前运行：小车行 至前限位开关处，10. 1触点闭合，进入S0. 2,关断S0. 1，Q0. 1线圈得电， 翻斗门打开装料，7s后，T 37触点闭合进入S0. 3,关断S0. 2 （关闭翻斗门）, Q0. 2线圈得电，小车向后行进，小车行至后限位开关处，10. 2触点闭合，关 断S0. 3 （
10、小车停止），进入S0. 4，Q0. 3线圈得电，底门打开卸料，5s后T38 触点闭合。若为单周期运行方式，I0. 4触点接通，再次进入S0. 0,此时如果按 下起动按钮，I0. 0触点闭合，则开始下一周期的运行：若为连续运行方式，I0. 5 触点接通，进入S0. 1, Q0. 0线圈得电，小车再次向前行进，实现连续运行。 将该功能流程图转换为梯形图，如图所示。自动操作的功能流程图0SOOPTT37ENEN1so.o自动操作的步进梯形图SMDJSCR-SCR)SMO.CH 卜SMOJH卜SO： SCRT)SQJ-3RE)SO.2-(SCRE)SO10 2Q0.3 JOOTJ一 / _I汇时0.4
11、 SOOH|SCRTi SMD.O T卜SMO.O -i卜EQ.2IN ION+50PI )QO.O$QJSCRT)9- 4 PLC在机械手控制系统中的应用9. 4. 1控制要求輻谕 停止机械手控制示意图按起动按钮后，传送带A运行直到光电开关PS检测到物体，才停止，同 时机械手下降。下降到位后机械手夹紧物体，2s后开始上升，而机械手保持夹紧。 上升到位左转（注：此处以机械手为主体，定左右），左转到位下降，下降到位 机械手松开，2s后机械手上升。上升到位后，传送带B开始运行，同时机械手右 转，右转到位，传送带B停止，此时传送带A运行直到光电开关PS再次检测到 物体，才停止，如此循环。机械手的上升
12、、下降和左转、右转的执行，分别由双线圈二位电磁阀控制汽 缸的运动控制。当下降电磁阀通电，机械手下降，若下降电磁阀断电，机械手停 止下降，保持现有的动作状态。当上升电磁阀通电时，机械手上升。同样左转/ 右转也是由对应的电磁阀控制。夹紧/放松则是由单线圈的二位电磁阀控制汽缸 的运动来实现，线圈通电时执行夹紧动作，断电时执行放松动作。并且要求只有 当机械手处于上限位时才能进行左 右移动，因此在左右转动时用上限条件作为 联锁保护。由于上下运动，左右转动采用双线圈两位电磁阀控制，两个线圈不能 同时通电，因此在上下、左右运动的电路中需设置互锁环节。为了保证机械手动作准确，机械手上安装了限位开关SQ1、SQ
13、2、SQ3、SQ4, 分别对机械手进行下降、上升、左转、右转等动作的限位，并给出动作到位的信 号。光电开关PS负责检测传送带A上的工件是否到位，到位后机械手开始动作。输出上升 YV1： Q0. 1下降 YV2： Q0. 2 左转 YV3： Q0. 3 右转 YV4： Q0. 49. 4. 2 I/O 分配输入起动按钮：10. 0停止按钮：10. 5上升限位SQ1.10. 1下降限位SQ2： 10. 2左转限位SQ3： 10. 3 夹紧YV5： Q0. 5 右转限位SQ4： 10. 4 传送带A： Q0. 6 光电开关PS： 10. 6 传送带B： Q0. 79. 4. 3控制程序设计根据控制要求先设计出功能流程图，如图所示。根据功能流程图再设计出梯 形图程序，如图所示。流程图是一个按顺序动作的步进控制系统，在本例中采用
