PLC工业控制的应用实例
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15.2 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。
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图15.1 顺序启、停多台电动机
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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TIM03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。
第15章 PLC工业控制的应用实例
内容提要
➢ ➢ 顺序起停多台电机控制、折板机控制 ➢ ➢ 十字路口交通灯控制、三种液体自动混合控制 ➢ ➢ 可编程序控制器在机械手控制中的应用
➢ 可编程序控制器在组合机床控制中的应用
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15.1 顺序启、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。
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。
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图15.5 U形板折板机梯形图
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1．复位 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。
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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。
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图15.4 折板机工艺流程图
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折板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。
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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
汽水出口
0501
找零指示灯
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2．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使移位寄存器复位。一块板材加工结束。
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。
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图15.2 自动售 货机梯形图
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15.3 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。
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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
Leabharlann Baidu
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
15.2 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。
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图15.1 顺序启、停多台电动机
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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TIM03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。
第15章 PLC工业控制的应用实例
内容提要
➢ ➢ 顺序起停多台电机控制、折板机控制 ➢ ➢ 十字路口交通灯控制、三种液体自动混合控制 ➢ ➢ 可编程序控制器在机械手控制中的应用
➢ 可编程序控制器在组合机床控制中的应用
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15.1 顺序启、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。
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。
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图15.5 U形板折板机梯形图
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1．复位 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。
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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。
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图15.4 折板机工艺流程图
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折板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。
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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
汽水出口
0501
找零指示灯
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2．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使移位寄存器复位。一块板材加工结束。
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。
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图15.2 自动售 货机梯形图
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15.3 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。
11
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
Leabharlann Baidu
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