生产流水线小车的PLC控制设计(2)

(3)要按照电气设计惯例，提供短路、过载、联锁等故障保护措施； (4)本次设计的控制装置应由操作屏、电气控制箱(柜)等部分组成，要尽量与生产设备进行一体化安装，具体安装尺寸另行商定；

(5)操作屏上要有完整的信号指示(含电源、启动、停止、故障等指示)；

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因本次设计时间紧，程序设计及调试部分、电气设计部分要求做到具体到位，柜屏设计部分不作要求。

四：总体设计思路

根据情况、控制要求、设计要求，该小车送料PLC控制装置的设计思路可划分为以下5个，依序进行各部分的设计任务分配如下：

4.1：程序设计及调试

拟采用切换编程法来完成程序的设计，并在实验室环境中进行模拟调试；

4.2：电气设计

完成电气路原理图、元件位置图、接线图、元件明细表的设计；

4.3：安装、接线、联合测试

完成电气元件的安装、接线，并对程序与线路进行联合测试；

4.4：工作

说明操作过程、拟定常见故障排除方案、编写设计说明书等。 下面按这个总体设计思路的任务安排逐步展开。

五：程序设计及调试

5.1：PLC的“I/O为分配”

I/O分配情况如图1－2所示。原位、1号位、2号位、3号位、4号未、点动/自动、送料、点进、点退分别接至PLC－ X0、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8端；PLC－Y1、Y2控制输出，分别接到接触器的KM1、KM2控制电动机的正反转，PLC—Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9、为指示输出， Y3~Y9分别接到七段数码管的A、B、C、D、E、F、G端。

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图1－2 PLC 送料小车I/O分配图

5.2：明确“信息流向”

由M8002开机脉冲使M0置1而“初入步0”，小车停止原位；初始程序完成后，进入切换程序；通过X4（SA4按钮）选择手动/自动方式，该程序在由自动切换到点动方式时，需要等到小车返回到原位才能进行，避免了由于切换带来的错误动作或其他事故。

在自动方式下，小车首先要在原位（装料），然后按下送料钮X5，并根据D0的值判断小车需要送到1#位（D=0）、2#位(D=1) 、3#位(D=2)、3#位（D=3）中哪号位，将料自动送到需要的位置。

D=0时，送1#位；送达1#位，数码管变为1； D=1时，送2#位；送达2#位，数码管变为2； D=2时，送3#位；送达3#位，数码管变为3； D=3时，送4#位；送达4#位，数码管变为4；

小车从4#位还回到原位之后，D0变为0，自动开始新一轮的“送料”循环。

5.3：SFC顺序功能图

根据已知情况、控制要求及I/O分配图采用“切换编程法”， 试探设计出“PLC-小车送料”的SFC顺序功能图。

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图1－3切换程序-SFC顺序功能图

5.4：梯形图、程序工作过程简析及编程元件明细表 （1）：程序组成

PLC-送料小车的控制程序组成如图1－4所示。由程序初始程序与主体程序组成，其中主体程序包括切换程序，工位号传送及定时程序、动作程序、信号指示等。其中，初始程序、切换程序是关键，传送及定时程序为切换程序提供切的条件。

图1－4送料小车—程序组成

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（2）：初始程序

PLC-送料小车的初始程序的梯形图如图1－5所示.仅当小车在原位时（X0 接通），M8044[才为1态]，设定原点条件成立；由M8002开机脉冲使M0置1从而“初入步0”。

图1－5初始程序—梯形图

（3）切换程序①

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切换程序②

图1－6切换程序—梯形图

（4）工位号传送及定时程序—梯形图

PLC—送料小车的工位号传送及定时程序的梯形图如图1－7所示，当D0大于等于3时其值自动清零，表示小车已从3号位返回，将重新前往1号位送料。1号位、2号位﹑3号位﹑4号位与数码管的值0、1、2﹑3对应，分别停车5min、8min、

10min、6min。

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图1－7工位号传送及定时程序—梯形图

（5）动作程序（含自动、点动）

PLC—送料小车的动作程序（含自动、点动）的梯形图如图1－8所示，该程序以电机正反转控制为基础；其中，X6与X7分别点动控制小车的前进与后退；X0与X3分别是后退与前进的限位点，避免点进、点退失控。对于小车来说，某一时刻只能是前进与后退中的一种状态，故需要对Y1与Y2进行互锁。

图1－8输出动作程序动作程序（自动、点动）—梯形图

（6）信号程序—梯形图

PLC—送料小车的信号程序梯形图如上图1－9所示，该程序利用触点比较型指令实现应送料的工位号的显示，以提醒操作人员。

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图1－9信号程序梯形图

该PLC-送料小车程序的工作过程，综合以上格梯形图，采用链图格式，简要分析如下：

Ⅰ、采样：

由M8002开机脉冲使M0置1而“初入步0”， Ⅱ、运算：

扫描“原点梯级” : X0[接通]→M8004[接通]；

扫描“切换梯级” ：X4{接通}→X5[接通]开始送料； 扫描“动作梯级” ：Y1[接通]→KM1[导通]电动机正转→X1[导通]→KM1[断

开]电动机停止转动

扫描“信号梯级” ：[MOV K1 D10]→数码管显示由0变为1； 扫描“定时梯级” ：T1开始计时，6min分钟后T1[导通]; 扫描“其余梯级” ：分析略。 Ⅲ、刷新：

M0启[开始]：Y1、Y2 [导通] →KM1[导通]、KM2[断开]； M0启数码管指示[开始]：Y7、Y8[导通] →数码管显示为1； 结论：本程序能满足控制要求，并能达到设计要求的有关规定。

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表 1-1编程元件编号

编程元件明细表功能 参数及附注

输入继电器

X0 X1 X2 X3 X8 X4 X5 X6 X7

原点 1 号位 2 号位 3 号位 4 号位 点动\自动 送料 点进 点退主要用于完成不能 直接实现的功能、 或比较复杂的功能

中间继电器

M0、M10、M11、M12、 在梯形图中起中间变 M13、 M21、 M22、 M23、 量的作用 M31、 M32、 M33、 M41、 M42 M8002 M8044 开机脉冲 原点条件 大于或等于 3 时导通 等于 0 时导能 等于 1 时导通 等于 2 时导通 等于 3 时导通 控制 KM1 控制 KM2 七段数码管显示 定时 定时 定时 定时

特殊继 电器 触点比较 型指令

输出继电器

时间继电器

D0>=3 D0=0 D0=1 D0=2 D0=3 Y1 Y2 Y3~Y9 T1 T2 T3 T4

小车前进 小车后退 显示数字 0~3 5min 8min 10min 6min

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在计算机上启动FXGP或GX编程软件，将小车送料梯形图程序，录入到计算机；并以自己姓名为名，将该程序保存于D盘之上，以备后用。

该程序在“实验室模拟环境”中的调试按照表1-2的安排进行，如调试出现“逻辑性错误”，则需要重新修改程序。

表1－2 “PLC—送料小车”程序在模拟环境

六：电气设计

6.1：确定电气原理图(含PLC外部接线原理图) 根据图I/0分配图（1－2）、切换程序梯形图（1－6）、工位号传送及定时程序图（1－7）、输出动作程序图（1—8）、信号程序梯形图（1－9）、编程元件明

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细表（1－1），科威EC-08M08R型PLC接线端子图，及设计要求的相关规定，对小车送料装置进行控制，参照设计惯例，最终设计出电气控制原理图如图（1.22）。

小车送料电气原理图：

PLC-送料小车的电气控制的电气原理图如图 …… 此处隐藏：1763字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……