运料小车的PLC控制方案

（1）控制要求

图4.2-15a所示为小车运行示意图。运料车开始停在料斗的下面，限位开关SQ₁（X1）为ON。按下起动按钮SB₁（X3），Y12变为ON，打开料斗的闸门，矿石装入小车，8s后料斗闸门关闭，Y11变为ON，小车左行。碰到限位开关SQ₂（X2）后停下来，Y13变为ON，矿车底部的卸料闸门打开，开始卸料。10s后停止卸料，Y10变为ON，小车右行，返回SQ₁（X1）处时又重复装料、左行、卸料和右行的工作过程，以后将不停地自动连续循环工作。按下停止按钮SB₂（X4），在完成当前工作周期的最后一步后，返回初始步，系统停止工作。

图4.2-15 小车运行示意图（a）及顺序功能图（b）

（2）编程元件配置及PLC的I/O接线

PLC的I/O配置见表4.2-4；另外还要配置控制装料时间与卸料时间的定时器T0与T1。根据PLC的I/O配置，可得PLC的I/O接线如图4.2-16所示。

表4.2-4 PLC的I/O配置

图4.2-16 PLC的I/O接线

（3）设计顺序功能图

根据控制要求，其一个工作周期可分为一个初始步和装料、左行、卸料、右行4个工作步，分别用M0～M4来代表这5步。各步的驱动负载、转换条件和转换目标，如表4.2-5所示。

表4.2-5 各步的驱动负载、转换条件和转换目标

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综上所述，可得如图4.2-15b所示顺序功能图。

（4）根据顺序功能图设计梯形图

在顺序功能图图中，步M1的前级步为M0，该步前面的转换条件为X1（SQ₁）、X3（SB₁），因此M1的起动电路由M0、X1和X3的动合触点串联而成，起动电路还并联了M1的自保持触点。步M1的后续步是M2，因应将M2的动断触点与M1的线圈串联，作为控制M1的停止电路，M2为ON时，其动断触点断开，使M1的线圈失电。

PLC开始运行时应将M0置为ON，否则系统无法工作，因此将执行特殊功能的M8002的动合触点作为初始起动条件。

为了实现按了停止按钮后，在步M4之后结束工作，在梯形图中设置了用起保停电路控制的辅助继电器M7，按了起动按钮SB₁（X3）后，M7变为ON。它只是在步M4之后的转换条件中出现，所以在按了停止按钮SB₂（X4），M7变为OFF后，系统不会马上停止运行。小车右行返回限位开关X1（SQ₁）处时，如果没有按停止按钮，M7变为ON。转换条件X1·◎M7满足，系统将返回步M1，开始下一周期的工作。如果已经按了停止按钮，M7为OFF，右限位开关X1为ON时，转换条件X1·#M7满足，系统将返回初始步M0，停止运料。

综上所述，可得如图4.2-17所示梯形图。

（5）电路工作过程

1）初始起动。M8002是脉冲信号，在PLC由STOP转为RUN或在RON状态上时，该脉冲在一个扫描周期内为“ON”状态，用该脉冲去激活初始状态的辅助继电器M0[2]，其触点◎M0[2]闭合，自锁；触点◎M0[3-2]闭合，作为步M1的起动条件。

2）小车停机在初始位置时，SQ₁受压而闭合→X1得电→◎X1[2、3-1、3-2]闭合，按下起动按钮SB₁→X3得电，◎X3[1]、◎X3[3-2]闭合。◎X3[1]闭合→M7[1]得电，#M7[2]断开、◎M7[3-1]闭合。◎X3[3-2]闭合，因此M1、Y12、T0[3]得电；同时#M7[2]断开，◎M7[3-1]闭合。Y12[3]得电→YA1得电→打开料斗的闸门使矿石装入小车，T0[3]得电计时，M1[3]得电并自锁→◎M1[4]闭合，当T0计时10s后→◎T0[4]。由于◎M1[4]与◎T0[4]闭合，M2、Y11[4]得电。M2[4]得电并自锁→#M2[3]断开→YA1失电→料斗闸门关闭，而◎M2[5]闭合；Y11[4]得电→小车左行。小车左行碰到SQ₂→X2得电→◎X2[5]闭合，◎M2[5]已闭合，因此M3、Y13、T1[5]得电。M3[5]得电饼自锁→#M3[4]断开→小车停止左行，而◎M3[6]闭合；Y13[5]得电→YA2得电→矿车底部的卸料阀门打开卸料；T1[5]得电卸料计时→计时时间到→◎T1[6]闭合。由于，◎M3[6]◎T1[6]均已闭合，因此M4、Y10[6]得电。Y10[6]得电→小车右行；M4[6]得电并自锁→#M4[5]断开→Y13[5]失电→YA2失电→卸料阀门关闭，同时◎M4[3-1]闭合。小车右行碰到SQ₁→X1得电→◎X1[3-1]闭合，而◎M4[3-1]、◎M7[3-1]均已闭合，因此小车返回SQ₁处又重新装料、左行、卸料和右行，以后将不停地自动循环工作。按下停止按钮SB，在完成当前工作周期的最后一步后，返回初始步，系统停止工作。

图4.2-17 梯形图

3）为了实现按了停止按钮SB（X3）后，在步M4[6]之后才结束工作，为此在梯形图中设置了用起保停电路控制的辅助继电器M7[1]。因此在按了停止按钮X4，M7[1]变为OFF后，系统不会马上停止运行。小车右行返回限位开关X1处时，如果没有按停止按钮，转换条件◎X1[3-1]·◎M7[3-1]满足，系统将返回步M1[3]，开始下一周期的工作。如果已经按了停止按钮，M7为OFF，右限位开关X1为ON时，转换条件◎X1·#M7满足，系统将返回初始步M0[2]，停止运料。