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1、1第第15章章 PLC工业控制的应用实例工业控制的应用实例 内容提要 智能抢答器设计 十字路口交通灯控制 三层楼电梯控制 洗衣机控制215.1 顺序启顺序启、停多台电动机控制停多台电动机控制顺序起、停多台电动机控制梯形图如图15.1所示。0001点接启动按钮，0002点接停止按钮，0003点接紧急停止按钮。启动时，0001触点接通辅助继电器1001并保持，同时预警回路发出声光信号。10s后，时间继电器TIM01动断触点断开预警回路，动合触点短时接通单数编号的输出继电器0501，0503，0505，其中只有0501得电并自保持。输出继电器0502，0504，0506是由时间继电器TIM02动合触
2、点接通的，此时TIM02尚未得电，因此输出继电器0502，0504，0506不会得电。TIM01得电后随即失电，5s后TIM02短时接通，其动合触点同时接通双数编号的输出继电器0502，0504，0506，只有串联在0502回路中的0501动合触点接通，所以0502得电并自保。直到最后一台电动机启动后，动断触点0506断开1001线圈自保持回路，TIM01，TIM02不再工作，启动过程结束。3图15.1顺序启、停多台电动机 4若需顺工艺流程方向依次停止，接通0002动合触点，使TIM03，TIM04轮流工作。当TIM03的动断触点断开时，它只能切断0506回路，0502，0504回路中TIM0
3、3动断触点被0503，0505动合触点短路，不能使0502，0504失电。0503，0505不受TIM03控制，故只有0506失电。等到TIM04工作时，只能断开0505，依次类推，直到切断0501为止。故障时，紧急停止按钮接通0003时，则可从前到后瞬间停运全线。TIM01，TIM02接通的时间间隔由电动机启动时间长短而定。TIM03，TIM04的时间间隔由输送设备长度和速度而定。515.2 自动售货机控制自动售货机控制 自动售货机在投入硬币后能自动完成售货、找零等工作，其动作要求为：（1）可投入1，5或10元硬币。（2）当投入的硬币总值等于或超过12元时，汽水按钮指示灯亮；当投入的硬币总值
4、超过15元时，汽水咖啡按钮指示灯都亮。（3）当汽水按钮灯亮时，按汽水按钮，则汽水排出7s后自动停止，在按钮同时的7s内，汽水指示灯闪烁动作。（4）当咖啡按钮灯亮时，按咖啡按钮，则咖啡排出7s后自动停止，同时咖啡按钮指示灯闪烁7s。（5）若投入硬币总值超过按钮所需钱数（汽水12元，咖啡15元）时，找零指示灯亮，表示找零动作。6自动售货机PLC控制梯形图如图15.2所示（工作原理均标注在梯形图上）。自动售货机I/O分配如下。（1）输入端：一元投入口0000咖啡按钮0003五元投入口0001汽水按钮0004十元投入口0002计数手动复位0007（2）输出端：咖啡出口0500汽水按钮指示灯0505汽水
5、出口0501找零指示灯0508咖啡按钮指示灯0504自动售货机梯形图工作原理已标在梯形图的右侧。7图15.2自动售货机梯形图 8 15.3 折板机控制折板机控制 U形板折板机可以把金属板成如图15.3(a)所示的形状。其结构示意图如图15.3所示。模板两端的形状不同，加工出来的U形板的折角形状就不同，折角的大小由左右的限位开关的位置决定。在气压的推动下，模板与模板座一起下移或上移，当模板下移压紧板料后，工作平台上的左、右折板在气压机构的推动下，把板料加工成U形。9图15.3 U形板折板机的结构及动作示意图 U形板折板机的加工工艺过程如图15.4所示。10图15.4 折板机工艺流程图 11 折板
6、机的控制分为单步和单周期两种方式。单步方式时，按一次操作按钮执行一个工作步。单周期时，按一次操作按钮连续完成组成一个加工周期的各工作步后自停，加工过程循环。模板下移和上移用双线圈的电磁阀控制。当一个线圈通电时模板上移，另一个线圈通电时模板下移。左、右折板上折和折回各用一个两线圈的电磁阀控制，当电磁阀的一个线圈通电时折板上折，另一个线圈通电时折板返回。两个折板必须都上折到位才能开始保压。折板机运行过程中可以停机。完成一个加工过程自动停机时，模板应在上方原位，左、右折板应返回到水平原位。停机再开机时，如果模板和左、右折板都在原位，但模板上移和折板的折回动作不能同时启动，以免两者发生摩擦而损坏模板和
7、折板。自动运行和手动操作过程中，若按操作按钮时不应出现误动作。12折板机控制I/O分配如下。（1）输入端：操作按钮00000左折板上折限位开关00004方式选择开关00001右折板上折限位开关00005复位按钮00002模板下移限位开关00006启动/停车开关00003（2）输出端：模板下移电磁阀线圈01000左折板返回电磁阀线圈01003左折板上折电磁阀线圈01001右折板返回电磁阀线圈01004右折板上折电磁阀线圈01002模板上移电磁阀线圈01005折板机的梯形图如图15.5所示。折板机能完成复位、单周期加工、单步加工、误操作禁止控制。13图15.5 U形板折板机梯形图 14 1复位复位
8、 复位操作是针对开机时若模板和折板不在原位进行的操作。在单步加工状态下（00001为OFF）可以进行复位操作，自动运行不能进行复位操作。按下复位按钮不放，移位寄存器211通道被复位，并且20004被置位，TIM002开始计时，0.5s后将HR0000置位，为板料加工做好准备。01003和01004均为ON，两个折板开始返回。为了避免模板和折板相互摩擦，要自折板开始返回1s后，再让模板启动上移，因此设置TIM004定时1s。TIM004定时1s到，模板开始上移。当模板和折板都返回原位时，可以松开复位按钮。15 2单周期加工单周期加工 模板和折板都返回原位时，将剪好的板料放在平台上，接通单周期加工
9、开关，动合触点00001闭合，使SFT的移位脉冲输入端接通，而单步运行方式被禁止。按一下操作按钮00000，第一次执行移位，21100和01000均为ON，则模板开始下移；20003为ON并通过20002将HR0000复位，使下一次移位时移位输入为“0”。模板下移到位压下限位开关00006。一方面，使01000为OFF，模板下移停止并压紧板料；另一方面，输入一个移位脉冲，使2100为OFF，21101为ON，于是01001和01002为ON，两个折板开始上折。当两个折板上折到位，压动限位开关00004和00005。使01001和01002均为OFF，折板上折停止；另外，当00004和00005
10、均为ON时TIM003开始计时，进行2s保压。TIM003计时到，输入一个移位脉冲，使21101为OFF，21102为ON，则01003和01004均为ON，折板开始返回，TIM000进行折板返回计时。TIM003定时时间到，输入一个移位脉冲使21102为OFF，21103为ON，01003和01004为OFF，折板返回停止；01005为ON，使模板开始上移，TIM001开始对模板计时。TIM001计时到，输入一个移位脉冲使21103为OFF，21104为ON。其一，01005为OFF，模板上移停止；其二，TIM001为ON，将HR0000置位，为下一次加工做好准备。其三，21104为ON使移
11、位寄存器复位。一块板材加工结束。16 3单步加工单步加工 单步加工应将方式开关拨在单步位，动合触点00001断开，自动方式被禁止，单步方式被允许。按一下操作按钮，00000为ON一次，输入一个移位脉冲，21100和01000均为ON。模板开始下移，同时20003为ON并通过20002将HR0000复位，使下一次移位时输入的是“0”；当模板下移到位压限位开关00006时，模板下移停止并压紧板料。再按一下操作按钮00000，又输入一个移位脉冲，21100为OFF，21101为ON。使01001和01002均为ON，两折板开始上折。折板上折到位压限位开关00004和00005，则01001和0100
12、2均为OFF，使折板上折停止，同时TIM003开始计时进行2s保压。2s后再按一下操作按钮，又输入一个移位脉冲，21101为OFF，21102为ON。于是折板开始返回，TIM000进行返回计时。TIM000计时到，01003和01004均为OFF，折板返回停止。再按一下操作按钮，又输入一个移位脉冲，21102为OFF，21103为ON。于是模板开始上移，TIM001开始模板上移计时。TIM001计时到，其一，输入一个移位脉冲，使21103为OFF，21104为ON，则01005为OFF，模板上移停止。其二，21104为ON使移位寄存器复位。其三，TIM001为ON将HR0000置位，为下一次加
13、工做好准备。17 4误操作的禁止误操作的禁止（1）单步加工时误动作的禁止。所谓单步加工误动作禁止是指当按一下操作按钮，且正在执行某步加工的过程中又误按了一下操作按钮时，不会产生误动作。因为每一步启动时按一次按钮00000后，对应各个步，分别使01000，01001，01003，01005为ON，都能使20003为ON，其动断触点断开。所以在某步运行过程中误按操作按钮00000时，不会再输入移位脉冲，也就避免了误动作。 另外，由手动开关产生的信号一般都可能产生抖动，如按一次按钮因抖动而连续发出几个脉冲信号。为了避免由这种现象造成的误动作，采取的措施是：将动断触点20003与00000串联，由于0
14、0000第一次ON就使20003为ON，其动断触点断开，这样00000的后几次ON就不会起作用了。18（2）单周期加工时误动作的禁止。当第一次按下操作按钮00000设备启动后，01000为ON，20003为ON，并通过20002将HR0000复位。由于00000与HR0000的动合触点串联后连接在移位寄存器的移位脉冲输入端，在整个加工过程中，由于HR0000的动合触点总是断开的，即使误按操作按钮00000，也不会产生错误的移位脉冲输入，所以由误按操作按钮而产生的误动作不会出现。 在设备运行过程中，其他动作部件误撞动操作按钮的情况也是难免的。由上述分析可知，即使发生这种情况，也能避免误动作。19
15、15.4 十字路口交通灯控制十字路口交通灯控制图15.6所示是十字路口交通灯示意图。在十字路口的东、西、南、北各个方向装红、绿、黄灯各一套。交通信号灯正常时的时序图如图15.7所示。当启动开关接通时，首先是南、北红灯亮并维持25s，在南、北红灯亮的同时，东、西绿灯也亮，但只维持20s。到20s时，东、西绿灯闪亮3s后熄灭，东、西黄灯再亮2s，然后东、西黄灯熄灭，东、西红灯亮，同时南、北红灯熄灭，南、北绿灯亮。东、西红灯亮并维持30s。南、北绿灯亮并维持25s，到25s时，南、北绿灯闪亮3s后熄灭，南、北黄灯再亮2s。到2s时，南、北黄灯熄灭，南、北红灯亮，同时东、西红灯熄灭，东、西绿灯亮，开始
16、第二周期的动作，以后周而复始地循环。绿灯或红灯闪亮的周期为1s（即亮0.5s，熄0.5s）。当启动开关断开时，所有信号灯熄灭。20图15.6 十字路口交通信号灯示意图 图15.7 十字路口交通灯正常时序控制时序图 21 当发生急车要求强行通过时，急车强通控制时序图如图15.8所示。图15.8 急车强通控制时序图 22急车强通信号受急车强通开关的控制。有急车来时，将该方向急车强通开关接通，无论原来信号灯的状态如何，一律强制让急车方向的绿灯亮，使急车放行，直至急车通过为止。急车一过，将急车强通开关断开，信号灯的状态立即转为急车放行方向上的绿灯闪3次，随后按正常时序控制。 急车强通信号只能响应一路方
17、向的急车，若两个方向先后来急车，则响应先来的一方，随后再响应另一方。 23十字路口交通灯控制I/O编号的分配如下。（1）输入端：启动开关00000南北急车强通开关00002东西急车强通开关00001（2）输出端：南北绿灯01000东西绿灯01004南北黄灯01001东西黄灯01005南北红灯01002东西红灯01006为了便于理解，首先编制正常时序控制程序，在此基础上再增加急车强通控制程序。24 1正常时序控制程序正常时序控制程序 正常时序控制的梯形图如图15.9所示。供信号灯闪光控制用的方波发生器是由定时器TIM505和IR继电器20100组成的，这个方波发生器产生周期为1s（接通0.5s，
18、断开0.5s）的方波脉冲。 当启动开关合上时，00000接通，使01002和01004接通，南北红灯亮、东西绿灯亮，TIM050开始计时（计时时间为20s），计时时间到，TIM050动合触点闭合，TIM050动断触点断开，通过20100，TIM051使01004按照20100的通断周期通断，东西绿灯闪光。TIM051开始计时，当东西绿灯闪3次（时间为3s）时，TIM051计时到，TIM051动断触点断开，使01004断开，东西绿灯闪光熄灭。TIM050动合触点闭合使01005接通，东西黄灯亮，TIM052开始计时（计时时间为2s），计时时间到，TIM052动断触点断开，使01002，01005
19、断开，南北红灯熄灭、东西黄灯熄灭。25TIM053开始计时（计时时间为25s）。计时时间到，TIM053动合触点闭合，TIM053动断触点断开，通过20100和TIM054动断触点使01000按照20100的通断周期通断，南北绿灯闪光。TIM054开始计时，TIM054计时3s到，TIM054动断触点断开，使01000断开，南北绿灯闪光熄灭。TIM054动合触点闭合，使01001接通，南北黄灯亮。TIM055开始计时（计时时间为2s）。计时时间到，TIM055动断触点断开，使01006和01001断开，东西红灯和南北黄灯熄灭。同时使TIM050，TIM051，TIM052，TIM053，TIM
20、054，TIM055全部计时器复位（断开），于是TIM052动断触点及TIM050动断触点都闭合，分别使南北红灯亮和东西绿灯亮，开始第二周期的动作，以后周而复始的进行。当启动开关00000断开时，使01002，01004及全部计时器断开，从而使全部输出继电器断开，全部信号灯熄灭。 2增加急车强通控制程序增加急车强通控制程序 在图15.9正常时序控制梯形图的基础上增加急车强通控制的梯形图如图15.10所示。 26图15.9 十字路口交通灯正常时序梯形图 27图15.10 急车强通控制梯形图 28 图15.10中，用20200和20201实现东西、南北急车强通互锁，以保证只响应一路方向的急车。为了
21、保证在急车强通完时发一信号，使信号灯按照急车强通完后的时序动作，用20210，20202实现在东西强通完（即00001断开）时由20202发一脉冲；用20211，20212实现在南北强通完（即00002断开）时由20212发一脉冲。为了避免在PLC刚投入运行时20210和M211就接通，使20202和20212错发脉冲，设置了20204和20214，当强通信号接通（即00001或00002接通）时，20204或20214被置位，20204动合触点闭合或20214动合触点闭合，为急车强通完成后发脉冲做准备，急车强通完后，20202或20211才发脉冲。为了使20202和20211发出的脉冲信号变
22、为持续接通信号，设置了20203和20213，它们通过自己的动合触点以实现自保。当强通完成后的动作进行完最后一步，即TIM055计时到，则TIM055动断触点断开，使20203和20213断开，动作按正常时序控制从头开始运行。29当东西急车强通开关合上时，00001接通，20200动断触点断开，使TIM050，TIM051，TIM052，TIM053，TIM054，TIM055全部计时器断开。20200动合触点闭合，使01002和01004接通，南北红灯亮、东西绿灯亮，让东西急车放行。 东西急车强通开关断开时，20200断开，20210接通，20202发出脉冲，使20203接通并自保，2020
23、3动断触点断开，使“东西绿灯”支路及“东西绿灯计时”支路断开。20203动合触点闭合，使01002继续接通，南北红灯继续亮。使“东西绿灯闪”支路及“东西绿灯闪计时”支路接通，TIM051开始计时。当东西绿灯闪3次（时间为3s）时，TIM051计时到，TIM051动断触点断开“东西绿灯闪”支路。TIM051动合触点接通00205及TIM052，东西黄灯亮并计时，以后按正常时序动作。当动作进行完最后一步，即TIM055计时到，则TIM055动断触点断开，使20203断开，动作按正常时序控制从头开始运行。30同理，当南北急车强通开关合上时，00002接通，20201接通，20201动断触点断开，使T
24、IM050，TIM051，TIM052，TIM053，TIM054，TIM055全部计时器断开。20201动合触点闭合，使01006和01000接通，东西红灯亮、南北绿灯亮，让南北急车放行。 当南北急车强通开关断开时，00002断开，20201断开，20212发出脉冲，使20213接通并自保，20213动断触点断开，使TIM050及其他计时器继续断开。20213动合触点闭合，使01006继续接通，东西红灯继续亮，使“南北绿灯闪”支路及“南北绿灯闪计时”支路接通，TIM054开始计时。当南北绿灯闪3次（时间为3s）时，TIM054计时到，TIM054动断触点断开“南北绿灯闪”支路。TIM054动
25、合触点接通01001及TIM055，南北黄灯亮并开始计时。当TIM055计时到，则TIM055动断触点断开，使20213断开，动作按正常时序控制从头开始运行。313用步进指令按单流程编程用步进指令按单流程编程如果把南北方向和东西方向信号灯的动作过程看成是一个顺序动作过程，其中的每一个时序同时有两个输出，一个输出控制南北方向信号灯，另一个输出控制东西方向信号灯。这样就可以按单流程进行编程，其流程图如图15.11所示，梯形图如图15.12所示。（1）正常时序控制程序。当启动开关合上时，00000接通，进行第一工步23001，01002，01004接通，南北红灯亮，东西绿灯亮。TIM050开始计时，
26、TIM050计时到，第一工步复位，进行第二工步23002，以后每当时限条件满足时，状态转移，进行下一工步。当进行最后一工步23006，并由TIM055进行最后一工步计时。TIM055计时到，程序又重新从第一工步开始循环。32图15.11 按单流程编程的功能表图 33图15.12 按单流程编程的步进梯形图 34当启动开关断开时，00000动断触点闭合，00000动合触点断开，将所有工步状态清零，使全部输出继电器断开，全部信号灯熄灭，同时为下一次启动做好准备。（2）急车强通控制程序。东西急车强通开关合上时，00001接通，20200接通，20205产生一个强通脉冲，将2300123006清零，使正
27、常时序控制的全部输出断开。在东西急车强通期间，20200始终接通，20200动合触点闭合，将23001置位，南北红灯亮、东西绿灯亮让东西急车放行。20200动断触点断开，使TIM050停止计时。东西急车强通后，将东西急车强通开关断开时，00001和20200断开，20202产生一个脉冲，状态转移到23002。由20100产生的周期为1s的方波脉冲使01004通断3次即东西绿灯亮闪3次（时间为3s）后，TIM051计时到，状态转移到23003。以后按正常时序继续工作。35同理，当南北急车强通开关合上时，00002接通，20201接通，20015产生一个强通脉冲，将工步程序中止，使正常时序控制的全
28、部输出断开。在南北急车强通期间，20201始终接通，20201动合触点闭合，将23004置位，东西红灯亮、南北绿灯亮，让南北急车放行。03201动断触点断开，使TIM053停止计时。南北急车强通后，当南北急车强通开关断开时，00002断开，23212产生一脉冲，状态转移到23005。23100使01001通断3次（即南北绿灯闪3次）后，TIM054计时到，状态转移到23006。以后按正常时序继续工作。15.5 三种液体自动混合控制三种液体自动混合控制三种液体混合装置示意图如图15.13所示。图中Y1，Y2，Y3，Y4为电磁阀，M为搅拌电动机，H为加热器，L1，L2，L3为液面传感器（液面淹没时
29、其动合触点接通），T为温度传感器（混合液体温度达到某一指定值时其动合触点接通）。控制要求如图15.14所示。36 图15.13 三种液体自动混合示意图 37 图15.14 三种液体自动混合控制流程图 38三种液体混合控制I/O分配如下。（1）输入端：启动按钮SB00000液面传感器（2）L20003停止按钮SB10001液面传感器（3）L30004液面传感器（1）L10002温度传感器T0005（2）输出端：电磁阀（1）Y10500电磁阀（4）Y40503电磁阀（2）Y20501电动机M0508电磁阀（3）Y30502加热器H050939因为自动混合装置原有继电器-接触器控制线路，且工作较稳定
30、、功能完善。所以可将继电器的控制电路图直接转换成PLC的梯形图。原继电器-接触器系统控制如图15.15所示，图中括号内为对应PLC的梯形图中接点和器件符号。时间继电器KT1、KT2用定时器TIM00，TIM01代替。继电器KA4用后沿微分指令DIFD代替，KA0KA5用前沿微分指令DIFU代替，KA6用锁存继电器KEEP1115代替，自锁触点KA6省略，自锁与机械互锁触点KM1，KM2，KM3，KM4，KM5，KM6省略。PLC梯形图如图15.16所示。另外一种编程方法是使用移位寄存器指令SFT。在设计的梯形图中使用了保持继电器，在移位指令之前，用传送指令MOV，将一个十六进制四位常数0001
31、送到保持继电器HR0通道中，使保持继电器HR000为ON。移位寄存器所移的五位为HR000HR004，其示意图如图15.17所示。用移位寄存器设计的梯形图如图15.18所示。40图15.15 系统控制原理图 图15.16 液体自动混合控制梯形图 41图15.17 移位寄存器移位示意图 42图15.18 用移位寄存器设计的梯形图 4315.6 可编程序控制器在机械手控制中的应用可编程序控制器在机械手控制中的应用 图15.19所示为某生产车间中自动化搬运机械手，用于将左工作台上的工件搬运到右工作台上。机械手的全部动作由汽缸驱动。汽缸由电磁阀控制，其上升/下降、左移/右移运动由双线圈两位电磁阀控制，
32、即上升电磁阀得电时机械手上升，下降电磁阀得电时机械手下降。其夹紧/放松运动由单线圈两位电磁阀控制，线圈得电时机械手夹紧，断电时机械手放松。 为便于控制系统调试和维护，本控制系统应有手动功能和显示功能。当手动/自动转换开关置于“手动”位置时，按下相应的手动操作按钮，可实现上升、下降、左移、右移、夹紧、放松的手动控制，同时“手动”指示灯亮。当机械手处于原位时，将手动/自动转换开关置于“自动”位置时，“自动”指示灯亮，进入自动工作状态，手动按钮无效。44图15.19 自动化搬运机械手 将机械手的原位定为左位、高位、放松状态。在原始状态下，当检测到左工作台上有工件时，机械手才下降到位，夹紧工件，上升到
33、高位，右移到右位。当右工作台上无工件时，机械手下降到低位并且放松，然后上升到高位，左移回原位。当右工作台上有工件时，在右、高位等待。45 动作过程中，上升、下降、左移、右移、夹紧及状态指示为输出信号。放松和夹紧共用一个线圈，线圈得电时夹紧，失电时放松，故放松不作为单独的输出信号。机械手的位置检测用行程开关，有无工件检测用光电开关来实现。手动操作按钮当然也是输入信号。工件的夹紧与放松采用延时来实现，不再设置检测装置。其动作顺序如图15.20所示。表15.1为其I/O分配表。图15.20 动作顺序图 46表表15.1 15.1 机械手控制机械手控制I/OI/O分配表分配表 输 入输 出器件名称点号
34、器件名称点号高位 SQ10000上 升0500低位 SQ20001下 降0501左位 SQ30002左 移0502右位 SQ40003右 移0503左工作台光电开关0004夹 紧0504自动 SA1-10005手动指示0505手动 SA1-20006自动指示0506手动上升 SB10007手动下降 SB20008手动左移 SB30009手动右移 SB40010手动夹紧 SB50011手动放松 SB60012右工作台光电开关001347从以上分析可知，该系统有14个输入信号，7个输出信号，输入全部采用动合触点。系统I/O配线图如图15.21所示。 由于该系统逻辑简单，可采用经验设计法设计。机械手
35、在原位时，手动/自动选择开关置于“自动”状态，系统进入自动过程。在自动工作过程中，若选择开关转换到“手动”位置，则停止工作，进入手动工作状态。手动控制程序只需在自动控制程序中把输出合并在一起就可以了。这样，可编制如图15.22所示的梯形图程序。48图15.21I/O配线图 49图15.22机械手控制梯形图5015.7 可编程序控制器在组合机床控制中的应用可编程序控制器在组合机床控制中的应用 某组合机床由主轴动力头、液压滑台和液压夹紧装置组成。其工作循环如图15.23所示。当选择“自动”方式时，按下工件夹紧按钮，工件夹紧，压力继电器动作，然后滑台快进，快进过程中压下液压行程阀（液压行程阀不发出电
36、信号）时，转为工进速度加工。加工完成，滑台运动到终点位置时压下行程开关，滑台自动退回原位，然后松开工件。若选择“手动”方式，可分别用按钮实现滑台或夹具的单独点动调整。在按下启动按钮后，液压泵电动机和主轴电动机同时启动，并且每次加工结束，滑台退回原位后不需要停止转动，所以它们的接触器和相应的控制开关都不必进入可编程序控制器，以节省I/O点数。5115.23工作循环 根据控制要求，可将输入/输出元件按表15.2分类并分配相应的I/O点。 52输 入输 出器件名称、代号点号器件名称、代号点号停止按钮 SB1不进PLC液压泵接触器 KM1不进PLC启动按钮 SB2主轴电动机接触器KM2滑台前进 SB3
37、0000滑台前进电磁阀YV10500滑台后退 SB40001滑台后退电磁阀YV20501工件夹紧 SB50002工件夹紧电磁阀YV30502工件放松 SB60003工件松开电磁阀YV40503工件方式选择开关SA30004滑台原位信号灯HL10505滑台原位行程开关SQ10005滑台终点信号灯HL20506滑台终点行程开关SQ20006压力继电器 SP0007切断液压泵旋钮 SA1不进PLC切断主轴电动机旋钮SA2表表15.2 15.2 组合机床控制组合机床控制I/OI/O分配表分配表 53图15.24电动机控制电路由表5.2可以看出，实际需要可编程序控制器输入8点，输出6点，因此只须选用一台
38、C28P主机就可满足该机床的循环要求。图15.24和图15.25分别为电动机控制电路和I/O配线图。54图15.25I/O配线图55 图15.26所示是功能表图的一般形式。矩形框表示生产过程的一个工步，Xi代表第i工步的状态，Xi1时执行旁边矩形框内规定的动作，Xi0时不执行。带箭头的有向连线表示状态转化的路线（按习惯从上到下，从左到右转化时可省去箭头），有向连线中间的短线表示转换，旁边的文字表示转换条件。图15.26功能表图的一般形式56由若干工步、转换、动作和有向连线组成的整体就是功能表图。顺序控制的基本特点是各工步按顺序执行，上一工步执行结束，转换信号出现时，立即开通下一工步，同时关断上
39、一工步。根据步与步之间进展的不同情况，功能表图有三种基本结构：单序列、选择序列和并行序列，如图15.27所示。有时一张功能表图也同时采用了多种结构形式。单序列反映的是按顺序排列的步相继激活的一种基本的进展情况，如图15.27(a)所示。根据开启和关断条件，每步均可写出其逻辑表达式：式中与等效，与等效，括号内X2和X3为自保信号。57图15.27功能表图的三种基本结构58选择序列表示一个活动步之后，紧接着有几个后续步可供选择的结构形式，如图15.27(b)所示。选择序列的各个分支都有自己的转换条件，但没有同时转换的可能，即只能沿着其中的一个分支演化。逻辑表达式为：（1）分支处：（2）合并处：59
40、并行序列表示当转换实现时，导致几个分支同时被激活。其有向连线的水平部分用双线表示，如图15.27(c)所示。图15.27中X2b是X3和X5同时开启的条件。X8也只有当X4和X7均为活动步且转换f为真时才开启。其逻辑表达式为：（1）分支处：（2）合并处：60有的控制过程要求跳过某些工步不执行，重复某些工步或循环执行各工步，其功能表图如图15.28所示。图15.28(a)控制过程跳过工步X3和X4不执行，去执行工步X5，其实质是一种特殊的选择序列。其逻辑表达式为：重复序列图15.28(b)的逻辑表达式为：61图15.28跳步、重复和循环序列62 在序列结束后，用重复的办法直接回到初始步，就形成了
41、系统的循环，如图15.28(c)所示。控制过程开始的预备状态总是对应着序列的初始步以示区别。初始步用双线框表示，在循环过程中，初始步是由前一循环的最后一步激活的，因此，只要初始步的转换条件为真，就转入一个新的循环。但是，在第一个循环中，初始步如何才能被激活呢？通常的做法是加一个短信号，它只在初始阶段出现一次，只要建立了循环，它就不应干扰正常运行。具体地可以用按钮或可编程序控制器的启动脉冲（C系列P型机中为1815）来获得。因此图15.28(c)中初始步的表达式为：63 如图15.29所示，用L激活初始步后，通过方式选择开关SA3建立半自动和点动两个序列。当SA3断开时，通过它的动断触点进入半自
42、动工作方式。按夹紧按钮SB5，系统按夹紧前进后退松开的顺序实现半自动循环。循环的最后工步完成后，就返回到预备状态，以备下次再做半自动或点动操作时能顺利进行。 点动调整操作的特点是按住某个调整按钮时，才有相应的动作。当SA3使机床进入调整状态后，任意按一个按钮均可开启相应的调整工步并自锁，直到它的后继步开启才会关断，而后继步开启的转换信号正是调整按钮的动断触点恢复闭合，由此可见，用调整按钮的常开、动断触点分别作为调整动作的起停转换信号，就可达到点动的目的。每次调整结束后都开启了初始步X0，以保证下次作任意的操作。64图15.29用功能表图表示控制过程65用内部辅助继电器1000，1001，1010分别代替工步X0，X1，X10。可得到对应的梯形图，如图15.30所示。事实上，可用JMP指令，把程序分成点动程序、半自动程序和公共程序三部分，通过方式选择开关确定跳过哪一部分程序将更简单。依据这样的思路可设计如图15.31所示的半自动功能表图和如图15.32所示的梯形图。66图15.30梯形图67图15.31半自动功能表图图15.32梯形图
