剪板机控制系统设计方案

（1）控制要求

图4.3-11为某剪板机工作示意图。

开始时压钳和剪刀在上限位置，限位开关SQ₁（X0）和SQ₂（X1）为ON。按下起动按钮SB（X10），首先板材右行，KM₀（Y0）为ON，右行至限位开关SQ₄（X3）动作，然后压钳下行，KM₁（Y1）为ON并保持，压紧板料后，压力继电器KP（X4）为ON，压钳保持压紧，剪刀开始下行，KM₂（Y2）为ON。剪断板料后，SQ3（X2）变为ON，压钳和剪刀同时上行，KM₃（Y3）和KM₄（Y4）为ON、KM₁（Y1）和KM₂（Y2）为OFF，它们分别碰到限位开关SQ₁（X0）和SQ₂（X1）后，分别停止上行。都停止后，又开始下一周期的工作，剪完10块料后停止工作并停在初始状态。

（2）PLC的I/O配置及PLC的I/O接线

PLC的I/O配置如表4.3-3所示、PLC的I/O接线如图4.3-12所示。

图4.3-11 剪板机示意图

表4.3-3 PLC的I/O配置

图4.3-12 PLC的I/O接线

（3）设计顺序功能图

根据控制要求，系统的一个工作周期分为一个等待起动的初始步，右行、压钳下行、剪刀下行、压钳和剪刀同时上升、压钳和剪刀上升到位等待，共8个工作步，分别用M0～M7来代表这8步。又根据控制要求，可找出各工作步的功能、驱动负载、转移条件和转移目标，如表4.3-4所示。

表4.3-4 各步的功能、代表的继电器、驱动负载、转移条件和转移目标

根据表4.3-4可设计顺序功能图。顺序功能图中有选择序列、并行序列的分支与合并。M0是初始步。加计数器C0用来控制剪料的次数，每次工作循环中C0的当前值加1。没有剪完10块料时，C0的当前值小于设定值10，其触点#C0闭合，转换条件#C0满足，将返回步M1，重新开始下一周期的工作；剪完10块料后，C0的当前值等于设定值10，其触点◎C0闭合，转换条件◎C0满足，将返回初始步M0等待下一次起动命令。

步M6、M7是等待步，它们用来同时结束两个并行序列。只要步M6、M7都是活动步，就会发生步M6、M7到步M0或M1的转换，步M6、M7同时变为不活动步，而步M0或M1变为活动步。(www.xing528.com)

综上所述，可设计出如图4.3-13所示顺序功能图。

图4.3-13 顺序功能图

（4）根据顺序功能图来设计梯形图

1）并行序列的分支和合并，选择序列的分支。

由顺序功能图可看出，在步M3后，有一个并行序列的分支，其分支的首步分别为步M4、步M5。在相应的梯形图中，根据并行序列的分支的编程原则，在步M4、步M5中，由于其前级步和转换条件相同，用触点◎M3和◎X2组成的串联电路对两个后续步M4和M5同时置位，且对前级步M3复位，因此步M3是并行序列的分支步。

由顺序功能图可看出，在并行序列合并处的水平双线之下有一个选择序列的分支，由#C0、◎C0确定进入选择序列的哪一分支。值得注意的是，在这里选择序列的各分支也就是并行序列的合并步。在相应的梯形图中，计数器C0计数达到设定的块数时，C0的触点◎C0闭合，将返回初始步M0，因此应将该转换之前的两个前级步M6和M7的触点◎M6、◎M7和C0的触点◎C0串联，作为对后续步M0置位和对前级步M6和M7复位的条件。计数器C0计数没有达到设定的块数时，C0的触点#C0闭合，将返回步M1，因此将该转换之前的两个前级步M6和M7的触点◎M6、◎M7和C0触点的#C0串联，作为对后续步M1置位和对前级步M6和M7复位的条件。

2）选择序列合并。

由顺序功能图可看出，步M0、步M1是选择序列分支的合并步。

在相应的梯形图中，步M6和M7合并后，进入步M0或M1。进入步M0，与◎M8002组成选择序列的合并；进入步M1，与由M0进入步M1合并，也组成选择序列的合并。

3）综上所述，可设计出如图4.3-14所示的梯形图。

图4.3-14 梯形图

（5）电路工作过程