PLC控制运载小车的往返运行优化方案

用PLC实现控制小车自动往返循环工作，小车的前进、后退由电动机拖动，如图2.2-5所示。图中，行程开关SQ₁处为原位，SQ₂处为前位，SQ₃和SQ₄为原位和前位限位保护行程开关。

图2.2-5 小车自动往返循环工作示意图

1.控制要求

1）可自动循环工作，可手动控制。

2）可单循环工作和多次循环运行。例如6次循环控制，小车前进，后退为1个工作循环，循环工作6次后自动停止在原位。

小车前进、后退由电动机拖动，完成这一动作可采用电动机正、反转基本控制程序。小车有手动控制和自动控制，用选择开关SA₁来转换，设SA₁闭合时为手动状态，断开时为自动状态。小车有单循环工作和多次循环工作状态，用选择开关SA₂来转换，设SA₂闭合时为单循环工作状态，断开时为多次循环工作状态；多次循环工作的循环次数可以利用计数器进行控制。

2.编程元件配置及PLC的I/O接线

1）PLC的I/O配置见表2.2-1。

表2.2-1 PLC的I/O分配

2）还需要配制控制6次循环的计数器C3。

3）根据控制要求及PLC的I/O配置，可设计出小车自动往返的主电路和PLC的I/O接线如图2.2-6所示。

图2.2-6 小车自动往返PLC接线和主电路

a）主电路 b）PLC的I/O接线

3.梯形图程序设计

1）根据控制对象设计基本控制环节的程序。小车由电动机拖动前进与后退，这样利用电动机正、反转基本控制程序便可以设计出梯形图，如图2.2-7所示。(www.xing528.com)

2）实现自动往返功能的程序设计。小车前进至行程开关SQ₂（X6）处，SQ₂动作，要使小车停止前进，并使小车后退，这样输入信号X6的动断触点#X6就要断开，使Y0失电，触点◎X6闭合，使Y1得电，完成小车由前进转换为后退的工作过程。同理，当小车后退至行程开关SQ₁（X5）处时，输入信号X5要完成小车由后退转换为前进的工作过程。梯形图如图2.2-8中的粗实线所示的触点。

图2.2-7 基本控制环节

图2.2-8 基本控制环节及实现自动往返功能的梯形图

3）实现手动控制功能的程序设计。如果梯形图中输出继电器Y0、Y1失去自锁，就能实现手动控制功能。因为SA₁闭合时为手动状态，输入继电器X0得电，这样，将X0的触点#X0[1、2]串入到Y0和Y1的自锁控制动合触点上，就完成了手动控制功能的程序设计。梯形图如图2.2-9所示。

图2.2-9 实现手动控制和单循环控制功能的梯形图

4）实现单循环控制的程序设计。当小车前进到位又后退至行程开关SQ₁（X5）原位时，只要小车不再前进了，即Y1不再得电，就完成了单循环控制。由于SA₂闭合时为单循环工作状态，其输入继电器X4得电，将X4的动断触点#X4[1]串入到SQ₁的输入点X5的触点◎X5[1]合上，这样在触点◎X5[1]闭合后，由于动断触点#X4[1]断开，因此Y0[1]也不能得电，小车不能前进，完成了单循环控制，如图2.2-9所示。

5）循环计数控制功能和设置保护环节的程序设计。计数器的计数输入由X5（SQ₁）提供，在自动运行时，小车每撞到SQ₁一次表示完成了1次循环，用C3进行计数，当C3有了6个计数脉冲输入后，完成工作循环，小车停在原位。这样可以将C3的触点#C3[1]串接在Y0[1]上，C3的触点#C3[1]断开，使Y0[1]失电。为了使计数器在起动小车时清零，可以用起动信号X2[3]来复位C3。

SQ₃和SQ₄分别为后退和前进方向的限位保护行程开关，当SQ₄被压合，表示前进出了故障，Y0必须断电；当SQ₃被压合，表示后退出了故障，Y1必须失电，小车停止动作。为了达到保护目的，可以将X7（SQ₃）的触点#X7[2]串接在Y1的线圈上，将X10（SQ₄）的触点#X10[1]串接在Y0的线圈上。

完整的梯形图如图2.2-10所示。

图2.2-10 完整的梯形图

4.电路工作过程

选择自动工作方式：将转换开关SA₁闭合→输入继电器X0得电→其触点◎X0[1、2]闭合，将Y0、Y1的自锁触点◎Y0[1]、◎Y1[2]接入电路，以实现自动控制。

选择连续循环工作方式：将转换开关SA₂断开→输入继电器X4未得电→其触点◎X4[1]闭合，将触点◎X4[1]接入电路，以实现连续循环控制。