基于PLC具有循环次数控制的工作台自动往返电路

    工作台自动往返循环工作示意图如图2-102所示。工作台的前进、后退由电动机通过丝杠驱动。控制要求如下。

   (1)自动循环工作。

   (2)点动工作（供调试用）。

   (3)单循环运行，即工作台前进、后退一次循环后停在原位。

   (4)8次循环计数控制。即前进、后退为一个循环，循环8次后自动停在原位。

    图2-102    工作台自动往返循环工作示意图

    编制工作台自动往返循环工作的PLC程序是本节解决的主要问题。

    1．设计电路分析

    工作台前进与后退是通过电动机正反转来控制的，所以，完成这一动作只要用电动机正反转控制基本程序即可。

    工作台控制方式有点动和自动连续控制方式，可以采用程序（软件的方法）实现两种运行方式的转换，也可以采用控制开关SA1（即硬件的方法）来选择。设控制开关SA1闭合时，工作台工作在点动控制状态，SA1断开时，工作台工作在自动连续控制状态。

    工作台有单循环与多次循环两种状态，也可以采用控制开关来选择。设SA2闭合时，工作台实现单循环工作，SA2断开时，工作台实现多次循环工作。

    多次循环工作要限定循环次数，所以选择计数器进行控制。

    2．分配PLC的输入/输出点数

   PLC的输入/输出点数分配见表2-12所示。

    表2-12    PLC的输入/输出点数分配

    3．画出PLC接线图

   PLC接线图如图2-108所示。

    图2-108    PLC接线图

    4．设计控制程序

   (1)根据控制对象，设计基本控制环节的程序。控制对象是工作台，其工作方式有前进、后退，电动机正转时，通过丝杠使工作台前进；电动机反转时，通过丝杠使工作台后退。因此，基本控制程序应是正反转控制程序，梯形图如图2-109所示。

    图2-109    梯形图

   (2)实现自动往返功能的程序设计。分析工作台自动往返的工作过程可知，工作台前进中撞块压合SQ2后，SQ2动作，X6常闭触点应先断开Y0线圈，使工作台停止前进，然后X6常开触点再接通Y1线圈，使工作台后退，完成工作台由前进转为后退的动作，同样道理，撞块压合SQ1后，工作台完成由后退转为前进的动作，梯形图如图2-110所示。

    图2-110    自动往返功能控制程序的梯形图

   (3)实现点动程序功能程序设计。根据点动控制的概念可知，如果解除自锁功能，就能实现点动控制与自动控制，设SA1闭合后，实现工作台点动控制，梯形图如图2-111所示。在梯形图中，利用X0分别与实现自动控制的常开触点Y0、Y1串联，实现点动与自动控制的选择。SA1闭合后，输入继电器X0线圈得电，则X0常闭触点断开，使Y0、Y1失去自锁作用，实现了系统的点动控制。

    图2-111    工作台点动控制程序梯形图

   (4)实现单循环控制程序的设计。单循环工作方式是指按启动按钮后，工作台由原位前进，当撞块压合SQ2后工作台由前进转为后退，后退到原位后撞块压合SQ1后，使工作台停在原位。由分析可知，如果撞块压合SQ1，则X5常闭触点断开，使Y1线圈失电，工作台停止后退。在X5常开触点闭合后，只要不使Y0线圈得电，工作台就不会前进，这样便实现了单循环控制。

    采用开关SA2选择单循环控制，当SA2闭合后，输入继电器X10线圈得电，X4常闭触点断开，与X4常闭触点串联的X5常闭触点失去作用，即在X5常开触点常闭后，Y0线圈也不能得电，工作台不能前进。梯形图如图2-112所示。

    图2-112    单循环控制程序梯形图

   (5)循环计数功能程序设计。工作台由前进变为后退并使撞块压合SQ1后，为1次工作循环。要求工作台循环8次后自动停在原位，可由计数器累计工作台循环次数。计数器的计数信号由X5(SQ1)提供，梯形图如图2-113所示。梯形图中X2信号为启动信号，X2闭合时系统启动，同时计数器清零，为计数循环次数准备。SQ1被压合8次后，X5便通断8次，就有8个计数脉冲输入，C0线圈得电。C0常闲触点断开，使Y0线圈不可能得电，工作台停在原位。

    图2-113    循环计数梯形图

   (6)设置必要的保护环节。工作台自动往返控制，必须设置限位保护，SQ3与SQ4分别为后退和前进的限位保护，如图2-114所示。

    图2-114    带有限位保护的控制程序梯形图

   (7)工作台在两端停留5s后再返回。工作台循环工作完整程序的梯形图如图2-115所示。

    图2-115    工作台循环工作完整程序的梯形图