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1、第7章PLC应用系统设计及实例本章要点 PLC应用系统设计的步骤及常用的设计方法 应用举例 PLC的装配、检测和维护应用系统设计概述在了解了 PLC的基本工作原理和指令系统之后，可以结合实际进行PLC的设计，PLC 的设计包括硬件设计和软件设计两部分，PLC设计的基本原则是：1 .充分发挥PLC的控制功能，最大限度地满足被控制的生产机械或生产过程的控制要 求。2 .在满足控制要求的前提下，力求使控制系统经济、简单，维修方便。3 .保证控制系统安全可靠。4 .考虑到生产发展和工艺的改进，在选用PLC时，在I/O点数和内存容量上适当留有余 地。5 .软件设计主要是指编写程序，要求程序结构清楚，可读
2、性强，程序简短，占用内存少, 扫描周期短。7.1 PLC应用系统的设计PLC控制系统的设计内容及设计步骤1. PLC控制系统的设计内容（1）根据设计任务书，进行工艺分析，并确定控制方案，它是设计的依据。（2）选择输入设备（如按钮、开关、传感器等）和输出设备（如继电器、接触器、指示 灯等执行机构）。（3）选定PLC的型号（包括机型、容量、I/O模块和电源等）。（4）分配PLC的I/O点，绘制PLC的I/O硬件接线图。（5）编写程序并调试。（6）设计控制系统的操作台、电气控制柜等以及安装接线图。（7）编写设计说明书和使用说明书。2.设计步骤（1）工艺分析网络1网络1SM0.1网络2M0.0S )M
3、0.0I0.0网络3M0.0R )1M0.1S )1网络3M0.110.1 MO.O M0.2TI-IHH d-()M0.2T I网络4M0.1Q0.0T H- )M0.2T HMO.1T网络4M0.2I10.1 M0.2HpC竺MO.1L R )110.2 MO.OM0.2U R1网络5MO.1QO.O丁，M0.2附络5M0.2Q0.1TI-()附络5M0.2Q0.1TI-()网络6M0.2QO.1/0.4 + MO.O) MO. 1 0.2MOA = (MO.O ZO.O + MO. 1) M0.3M0.2 = (MO.O Z0.2 + M02) M0.3M0.3 = (M0.N/0.1
4、+ M0.2 70.3) MO.OQ0.0 = M0.1Q0.1 = M0.2Q0.2 = M0.3对应的梯形图程序如图7-17所示。2使用置位、复位指令的编程对应的梯形图程序如图7-18所示。3使用顺序控制指令的编程对应的功能流程图如图7-19所示。对应的梯形图程序如图7-20所示。M0.0M0.1网络5M0.1Q0.0TI()网络6M0.2Q0.1TI-()网络7M0.3Q0.2TI-()图7-17例7-4用起保停电路模式的编程SM0.1S0.010.0网络1SM0.1M0.0TI-1 网络2M0.0T I网络3M0.0T I网络4M0.1T I附络5M0.2T I网络6M0.3T I)网
5、络7M0.1Q0.0TI-()网络8M0.2Q0.1TI-()图7-18例7-4用置位、复位指令的编程10.2S0.2S0.1 Q0.010.1S0.3 Q0.210.4网络1SM0.1 SO.O-I|( s )网络2SO.O-SCR网络3I0.0S0.1IIOCRT)网络4I0.2S0.2IIOCRT)网络10S0.2-SCR网络11SMO.O Q0.1TI-C)网络12I0.3S0.3II-OCRT)网络13Yscre)附络5 Y$cre)网络6S0.1SCR-网络7SMO.O QO.OTI-()网络810.1S0.3II-gT)附络9Y$cre)网络14S0.3-SCR网络15SMO.O
6、 Q0.2TI-()网络16I0.4 SO.OII(SCRT)网络17Yscre)图7-20例7-4用顺序控制指令的编程（3）并行分支及编程方法并行分支也分两种，图7-21a为并行分支的开始，图7-21b为并行分支的结束，也称为合 并。并行分支的开始是指当转换条件实现后，同时使多个后续步激活。为了强调转换的同步 实现，水平连线用双线表示。在图7-21a中，当工步2处于激活状态，若转换条件e=l,则工 步3、4、5同时起动，工步2必须在工步3、4、5都开启后，才能关断。并行分支的合并是 指：当前级步6、7、8都为活动步，且转换条件f成立时，开通步9,同时关断步6、7、8o【例7-5根据图7-22
7、所示的功能流程图，设计出梯型图程序。图7-2la并行分支开始图7-21b并行分支结束图7-22例7-5题图1使用起保停电路模式的编程，对应的梯形图程序如图7-23所示。网络5M0.1T I10.1M0.4T I1 M0.1 Ur)1 网络4M0.2I0.2M0.32使用置位、复位指令的编程，对应的梯形图程序如图7-24所示。网络1SM0,1M0.0T 1$)1网络2MO.O I0,0M0,1T I1M0.0()1附络3 M0.110.1M0,2T I-IHrKO1M0.4网络8M0.1Q0.0TI-()网络9M0.2Q0.1TI-()网络10M0.3Q0.2TI-()网络11M0.4Q0.3T
8、I-()网络12M0.5Q0.4TI-()图7-24例7-5用置位、复位指令的编程3使用顺序控制指令的编程对应的功能流程图如图7-25所示。对应的梯形图程序如图7-26所示。网络24S0.6-SCR网络1SM0.1SO.OT I，)网络21SO.OSCR-网络3I0.0S0.1H I5)网络4Yscre)网络5S0.1 SCR网络9S0.2 SCR网络10SMO.O Q0.1T I )网络11I0.2S0,3TI(SCRT)网络12-(SCRE)网络13S0.3-SCRY$CRE)网络6SMO.O QO.OT I )网络7图7-26例7-5用用顺序控制指令的编程网络14SMO.O Q0.2TI
9、-()网络15Yscre)网络16S0.4SCR-网络25SMO.O Q0.5HI-()网络26I0.5 SO.OII_(SCRT)网络27Y$cre)（4）循环、跳转流程及编程方法在实际生产的工艺流程中，若要求在某些条件下执行预定的动作，则可用跳转程序。若 需要重复执行某一过程，则可用循环程序。如图7-27所示。跳转流程：当步2为活动步时，若条件f=l,则跳过步3和步4,直接激活步5。循环流程：当步5为活动步时，若条件e=l,则激活步2,循环执行。编程方法和选择流程类似，不再详细介绍。需要注意的是：O令 转换是有方向的，若转换的顺序是从上到下，即为正常顺序，可以省略箭头。 若转换的顺序从下到
10、上，箭头不能省略。令令只有两步的闭环的处理。在顺序功能图中只有两步组成的小闭环如图7-28a所示，因为M0.3既是M0.4的前级步，又 是它的后续步，所以对应的用起保停电路模式设计的梯形图程序如图7-28b所示。从梯形图中可以看出，M0.4线圈根本无法通电。解决的办法是：在小闭环中增设一步，这一步只起短延时（WO.ls）作用，由于延时取得很短，对系统的运行不会有什么影响，如图7-28c所示。M0.5(c)_|_ 10.1M0?.22Im6.3105 -，I0.3|MO.4(a)图7-28只有两步的闭环的处理M0.5724 PLC程序设计步骤PLC程序设计一般分为以下几个步骤：1 .程序设计前的
11、准备工作程序设计前的准备工作就是要了解控制系统的全部功能、规模、控制方式、输入/输出信 号的种类和数量、是否有特殊功能的接口、与其它设备的关系、通信的内容与方式等，从而 对整个控制系统建立一个整体的概念。接着进一步熟悉被控对象，可把控制对象和控制功能 按照响应要求、信号用途或控制区域分类，确定检测设备和控制设备的物理位置，了解每一 个检测信号和控制信号的形式、功能、规模及之间的关系。2 .设计程序框图根据软件设计规格书的总体要求和控制系统的具体情况，确定应用程序的基本结构、按 程序设计标准绘制出程序结构框图，然后再根据工艺要求，绘出各功能单元的功能流程图。3 .编写程序根据设计出的框图逐条地编
12、写控制程序。编写过程中要及时给程序加注释。4 .程序调试调试时先从各功能单元入手，设定输入信号，观察输出信号的变化情况。各功能单元调 试完成后，再调试全部程序，调试各部分的接口情况，直到满意为止。程序调试可以在实验 室进行，也可以在现场进行。如果在现场进行测试，需将可编程控制器系统与现场信号隔离, 可以切断输入/输出模板的外部电源，以免引起机械设备动作。程序调试过程中先发现错误， 后进行纠错。基本原则是“集中发现错误，集中纠正错误”。5 .编写程序说明书深入了解控制对象的工艺过程、工作特点、控制要求，并划分控制的各个阶段，归纳各 个阶段的特点，和各阶段之间的转换条件，画出控制流程图或功能流程图
13、。（2）选择合适的PLC类型在选择PLC机型时，主要考虑下面几点：1功能的选择。对于小型的PLC主要考虑I/O扩展模块、A/D与D/A模块以及指令功能 （如中断、PID等）。21/0点数的确定。统计被控制系统的开关量、模拟量的I/O点数，并考虑以后的扩充（一 般加上10%20%的备用量），从而选择PLC的I/O点数和输出规格。3内存的估算。用户程序所需的内存容量主要与系统的I/O点数、控制要求、程序结构 长短等因素有关。一般可按下式估算：存储容量=开关量输入点数义10+开关量输出点数X8+ 模拟通道数X 100+定时器/计数器数量X 2+通信接口个数X 300+备用量。（3）分配I/O点。分配
14、PLC的输入/输出点，编写输入/输出分配表或画出输入/输出端 子的接线图，接着就可以进行PLC程序设计，同时进行控制柜或操作台的设计和现场施工。（4）程序设计。对于较复杂的控制系统，根据生产工艺要求，画出控制流程图或功能 流程图，然后设计出梯形图，再根据梯形图编写语句表程序清单，对程序进行模拟调试和修 改，直到满足控制要求为止。（5）控制柜或操作台的设计和现场施工。设计控制柜及操作台的电器布置图及安装接 线图；设计控制系统各部分的电气互锁图；根据图纸进行现场接线，并检查。（6）应用系统整体调试。如果控制系统由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进 行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可先进
15、行分段调试，然后连接起来总调。（7）编制技术文件。技术文件应包括：可编程控制器的外部接线图等电气图纸，电器布 置图，电器元件明细表，顺序功能图，带注释的梯形图和说明。7.2.2 PLC的硬件设计和软件设计及调试1. PLC的硬件设计PLC硬件设计包括：PLC及外围线路的设计、电气线路的设计和抗干扰措施的设计等。选定PLC的机型和分配I/O点后，硬件设计的主要内容就是电气控制系统的原理图的设 计，电气控制元器件的选择和控制柜的设计。电气控制系统的原理图包括主电路和控制电路。 控制电路中包括PLC的I/O接线和自动、手动部分的详细连接等。电器元件的选择主要是根 据控制要求选择按钮、开关、传感器、保
16、护电器、接触器、指示灯、电磁阀等。2. PLC的软件设计软件设计包括系统初始化程序、主程序、子程序、中断程序、故障应急措施和辅助 程序的设计，小型开关量控制一般只有主程序。首先应根据总体要求和控制系统的具体情况, 确定程序的基本结构，画出控制流程图或功能流程图，简单的可以用经验法设计，复杂的系 统一般用顺序控制设计法设计。3. 软件硬件的调试调试分模拟调试和联机调试。软件设计好后一般先作模拟调试。模拟调试可以通过仿真软件来代替PLC硬件在计算机 上调试程序。如果有PLC的硬件，可以用小开关和按钮模拟PLC的实际输入信号（如起动、 停止信号）或反馈信号（如限位开关的接通或断开），再通过输出模块上
17、各输出位对应的指示 灯，观察输出信号是否满足设计的要求。需要模拟量信号I/O时，可用电位器和万用表配合 进行。在编程软件中可以用状态图或状态图表监视程序的运行或强制某些编程元件。在说明书中通常对程序的控制要求、程序的结构、流程图等给以必要的说明，并且给出 程序的安装操作使用步骤等。7.3应用举例机械手的模拟控制图7-29为传送工件的某机械手的工作示意图，其任务是将工件从传送带A搬运到传送带 Bo1 .控制要求按起动按钮后，传送带A运行直到光电开关PS检测到物体，才停止，同时机械手下降。 下降到位后机械手夹紧物体，2s后开始上升，而机械手保持夹紧。上升到位左转，左转到位 下降，下降到位机械手松开
18、，2s后机械手上升。上升到位后，传送带B开始运行，同时机械 手右转，右转到位，传送带B停止，此时传送带A运行直到光电开关PS再次检测到物体， 才停止循环。机械手的上升、下降和左转、右转的执行，分别由双线圈二位电磁阀控制汽缸的运动控 制。当下降电磁阀通电，机械手下降，若下降电磁阀断电，机械手停止下降，保持现有的动 作状态。当上升电磁阀通电时，机械手上升。同样左转/右转也是由对应的电磁阀控制。夹紧 /放松则是由单线圈的二位电磁阀控制汽缸的运动来实现，线圈通电时执行夹紧动作，断电时 执行放松动作。并且要求只有当机械手处于上限位时才能进行左/右移动，因此在左右转动时 用上限条件作为联锁保护。由于上下运
19、动，左右转动采用双线圈两位电磁阀控制，两个线圈 不能同时通电，因此在上/下、左/右运动的电路中须设置互锁环节。为了保证机械手动作准确，机械手上安装了限位开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4,分别对机 械手进行下降、上升、左转、右转等动作的限位，并给出动作到位的信号。光电开关PS负 责检测传送带A上的工件是否到位，到位后机械手开始动作。2 . I/O分配输入 起动按钮： 停止按钮： 上升限位SQ1： 下降限位SQ2： 左转限位SQ3： 右转限位SQ4： 光电开关PS：输入 起动按钮： 停止按钮： 上升限位SQ1： 下降限位SQ2： 左转限位SQ3： 右转限位SQ4： 光电开关PS：10.010.5
20、10.110.210.310.410.6输出 上升YV1： 下降YV2： 左转YV3： 右转YV4： 夹紧YV5： 传送带A： 传送带B：Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7传送带BSB1 SB2传送带BSB1 SB2上升限位下降限位左转限位右转限位起动 停止图7-29机械手控制示意图3 .控制程序设计根据控制要求先设计出功能流程图，如图7-30所示。根据功能流程图再设计出梯形图程 序，如图7-31所示。流程图是一个按顺序动作的步进控制系统，在本例中采用移位寄存器编 程方法。用移位寄存器M10.1M1L2位，代表流程图的各步，两步之间的转换条件满足时, 进入下一步。移位寄存
21、器的数据输入端DATA (M10.0)由M10.1M1L1各位的常闭接点、 上升限位的标志位Ml.k右转限位的标志位M1.4及传送带A检测到工件的标志位M1.6串 联组成，即当机械手处于原位，各工步未起动时，若光电开关PS检测到工件，则M10.0置1, 这作为输入的数据，同时这也作为第一个移位脉冲信号。以后的移位脉冲信号由代表步位状 态中间继电器的常开接点和代表处于该步位的转换条件接点串联支路依次并联组成。在 M10.0线圈回路中，串联M10.1M1L1各位的常闭接点，是为了防止机械手在还没有回到原 位的运行过程中移位寄存器的数据输入端再次置1,因为移位寄存器中的“1”信号在M10.1 M11
22、.1之间依次移动时，各步状态位对应的常闭接点总有一个处于断开状态。当“1”信号移 到M1L2时，机械手回到原位，此时移位寄存器的数据输入端重新置1,若起动电路保持接 通(M0.0=l),机械手将重复工作。当按下停止按钮时，使移位寄存器复位，机械手立即停 止工作。若按下停止按钮后机械手的动作仍然继续进行，直到完成一周期的动作后，回到原位时才停止工作，将如何修改程序。_10.4右限位传送带B忖络1 起动回路I0.0I0.5M0.0T丁I )M0.0TH网络2 上升限位标志位10.1Q0.2M1.1T丁，I-()M0.0tnTH图7-31机械手梯形图图7-30机械手流程图网络1起动回路I0.0I0,
23、5M0.0T丁I )M0.0TH网络2上升限位标志位10.1Q0.2M1.1TI )M0.0tnTH网络3 右限位标志位I0.4Q0,3M1.4T 丁，1 )M0.0t n-1 I-网络4 传送带检测到工件标志位I0.6 MO.O M1.6T 丁 I()M1 6T H网知5 .传送带A （起动后传送带A运行，直到检测到工件后停止; 或机械手到原位后停止）M0.0T IM0.0T IM11.1T IM1.6Q0.6网络6 移位寄存器的数据输入端DATA（M10.0）由各位的常闭接点、上升限位的标志位 M1.1、右转限位的标志位M1.4及传送带A检测到工件的标志位M1.6串联组成，即当机械手处于
24、原位，各工步未起动时，若光电开关PS检测到工件，则M10.0置1，这作为输入的数据，同时 这也作为第一个移位脉冲信号。M1.1M1,4M10.1M10.2M10.3M10.4M10.5TI-I I-PI-PIPIPIPI-M10.6M10.7M11.0M11.1M1.6M10.0Tl-PI-HI-HI-I I()网络7按停止按钮移位寄存器豆位，机械手松开10.5M10.010.5M10.0网络8移位脉冲信号由代表步位状态中间维电器的常开接点和代表处千该步位的转换条件接点串联支路依次并联组成网络8移位脉冲信号由代表步位状态中间维电器的常开接点和代表处千该步位的转换条件接点串联支路依次并联组成M1
25、0.0T 1M10.1I0.2-II_IIM10.2T37TI-IIM10.310.1-II_IIM10.4I0.3TI-IIM10.5I0.2TIIISHRBEN ENOM10.0- DATAM10.1- S.BIT+10- N网络9M10.1Q0.2T l-rK )M10.5T H网络10M10.2M20.0T中，)1T37IN TON+20- PT网络11M20.0Q0.5TI()网络12M10.4Q0.3TI()网络14M10.6M20.0T HrK1T38pN TON+20PT网络15M11.0M11.1Q0.7TI-IT)Q0.4网知5 .传送带A （起动后传送带A运行，直到检测到
26、工件后停止； 或机械手到原位后停止）MO.OM1.6Q0.6TI-I，F ）M11.1M11.2TI-I，网络6移位寄存器的数据输入端DATA（M10.0）由各位的常闭接点、上升限位的标志位M1.b右转限位的标志位M1.4及传送带A检测到工件的标志位M1.6串联组成，即当机械手处千 原位，各工步未起动时，若光电开关PS检测到工件，则M10.。置1,这作为输入的数据，同时 这也作为第一个移位脉冲信号。M1.1M1.4M1O.1M10.2M10.3M10.4M10.5TI-II-PI-PI-HI-HI-PIM10.6M10.7M11.0M11.1M1.6M10.0忖络7 按停止按钮移位寄存器复位，
27、机械手松开忖络7 按停止按钮移位寄存器复位，机械手松开-PI-PI-I!-HI-II-（）网络14 M10.6M20.0T t-rK R)1T38pN TON+20 J PT网络15M11.0M11.1Q0.7T IT)Q0.44.输入程序，调试并运行程序(1)输入程序，编译无误后，运行程序。依次按表7-1中的顺序按下各按钮记录观察到 的现象。看是否与控制要求相符。表7-1机械手模拟控制调试记录表(2)建立状态图表，再重复上述操作，观察移位寄存器的状态位的变化，并记录。输入输出现象移位寄存器的状态位=1按下起动按钮(10.0)按下光电检测开关PS (10.6)按下下降限位开关SQ2 (10.2
28、)按下上升限位开关SQ1 (10.1)按下左转限位开关SQ3 (10.3)按下下降限位开关SQ2 (10.2)按下上升限位开关SQ1 (10.1)按下右转限位开关SQ4 (10.4)再按下光电检测开关PS (10.6)重复上步骤观察按下停止按钮(10.5)组合机床的控制两工位钻孔、攻丝组合机床，能自动完成工件的钻孔和攻丝加工，自动化程度高，生产 效率高。两工位钻孔、攻丝组合机床如图7-32所示。攻丝滑台攻丝滑台钻孔滑台钻孔动力头攻丝动力头图7-32两工位钻孔、攻丝组合机床示意图机床主要由床身、移动工作台、夹具、钻孔滑台、钻孔动力头、攻丝滑台、攻丝动力头、 滑台移动控制凸轮和液压系统等组成。移动
29、工作台和夹具用以完成工件的移动和夹紧，实现自动加工。钻孔滑台和钻孔动力头, 用以实现钻孔加工量的调整和钻孔加工。攻丝滑台和攻丝动力头，用以实现攻丝加工量的调 整和攻丝加工。工作台的移动(左移、右移)，夹具的夹紧、放松，钻孔滑台和攻丝滑台的移 动(前移、后移)，均由液压系统控制。其中两个滑台移动的液压系统由滑台移动控制凸轮来 控制，工作台的移动和夹具的夹紧与放松由电磁阀控制。根据设计要求，工作台的移动和滑台的移动应严格按规定的时序同步进行，两种运动密 切配合，以提高生产效率。1 .控制要求系统通电，自动起动液压泵电动机Mio若机床各部分在原位(工作台在钻孔工位SQ1 动作，钻孔滑台在原位SQ2动
30、作，攻丝滑台在原位SQ3动作)，并且液压系统压力正常，压 力继电器PV动作，原位指示灯HL1亮。将工件放在工作台上，按下起动按钮SB,夹紧电磁阀YV1得电，液压系统控制夹具将 工件夹紧，与此同时控制凸轮电动机M2得电运转。当夹紧限位SQ4动作后，表明工件已被 夹紧。起动钻孔动力头电动机M3,且由于凸轮电动机M2运转，控制凸轮控制相应的液压阀使 钻孔滑台前移，进行钻孔加工。当钻孔滑台到达终点时; 钻孔滑台自动后退，到原位时停， M3同时停止。等到钻孔滑台回到原位后，工作台右移电磁阀YV2得电，液压系统使工作台右移，当工 作台到攻丝工位时，限位开关SQ6动作，工作台停止。起动攻丝动力头电机M4正转
31、，攻丝 滑台开始前移，进行攻丝加工，当攻丝滑台到终点时(终点限位SQ7动作)，制动电磁铁DL 得电，攻丝动力头制动，0.3s后攻丝动力头电机M4反转，同时攻丝滑台由控制凸轮控制使 其自动后退。当攻丝滑台后退到原位时，攻丝动力头电机M4停，凸轮正好运转一个周期，凸轮电机 M2停，延时3s后左移电磁阀YV3得电，工作台左移，到钻孔工位时停。放松电磁阀YV4 得电，放松工件，放松限位SQ8动作后，停止放松。原位指示灯亮，取下工件，加工过程完 成。两个滑台的移动，是通过控制凸轮来控制滑台移动液压系统的液压阀实现的，电气系统 不参与，只需起动控制凸轮电机M2即可。在加工过程中，应起动冷却泵电机M5,供给
32、冷却液。2 . I/O分配输入 压力检测PV 钻孔工位限位SQ1 钻孔滑台原位SQ2 攻丝滑台原位SQ3 夹紧限位SQ4 攻丝工位SQ6 攻丝滑台终点SQ7 放松限位SQ8 起动按钮SB自动、手动选择SA 液压泵手动SB1 凸轮电机手动SB2 钻孔手动SB3 手动攻丝正转SB4 手动攻丝反转SB5 冷却泵手动SB6 手动夹紧SB7输入 压力检测PV 钻孔工位限位SQ1 钻孔滑台原位SQ2 攻丝滑台原位SQ3 夹紧限位SQ4 攻丝工位SQ6 攻丝滑台终点SQ7 放松限位SQ8 起动按钮SB自动、手动选择SA 液压泵手动SB1 凸轮电机手动SB2 钻孔手动SB3 手动攻丝正转SB4 手动攻丝反转S
33、B5 冷却泵手动SB6 手动夹紧SB710.010.110.210.310.410.610.711.011.111.2输出原点指示HL1Q1.4液压泵电机MI (KM1)Q0.1凸轮电机M2 (KM2)Q0.2夹紧电磁阀YV1Q1.0钻孔动力头电机M3 (KM3)Q0.3冷却泵电机M5 (KM6)Q0.4工作台右移电磁阀YV2Q1.1攻丝动力头电机M4正转(KM4)Q0.5制动DLQ0.6攻丝动力头电机M4反转(KM5)Q0.5工作台左移电磁阀YV3Q1.2放松电磁阀YV4Q1.3自动指示HL2Q1.5手动指示HL3Q1.6手动电源Q1.7手动右移SB8手动左移SB9手动放松SB10.程序设计
34、由加工工艺要求可知，其为顺序控制过程，其功能流程图如图7-33所示。考虑具体情况, 在设置自动顺序循环控制的同时 也设置了手动控制，在驱动回路中接入转换开关。自动顺 序循环控制和手动控制的转换程序如图7-34所示。外部接线图如图7-35所示。梯形图如图 7-36所示。在程序设计时须注意：攻丝动力头M4正转和反转之间的互锁。网络111.2M1.0T / I( $)网络211.2M1.0T I-网络31M1.0Q1.5T I-()网络4M1.0Q1.6T / I()I网络5M1.0Q1,7I-()图7-34自动顺序循环控制和手动控制的转换程序硬件部分的模拟调试主要是对控制柜或操作台的接线进行测试。
35、可在操作台的接线端子 上模拟PLC外部的开关量输入信号，或操作按钮的指令开关，观察对应PLC输入点的状态。 用编程软件将输出点强制ON/OFF,观察对应的控制柜内PLC负载(指示灯、接触器等)的 动作是否正常，或对应的接线端子上的输出信号的状态变化是否正确。联机调试时，把编制好的程序下载到现场的PLC中。调试时，主电路一定要断电，只对 控制电路进行联机调试。通过现场的联机调试，还会发现新的问题或对某些控制功能的改进。7.2.3 PLC程序设计常用的方法PLC程序设计常用的方法主要有经验设计法、继电器控制电路转换为梯形图法、逻辑设 计法、顺序控制设计法等。1 .经验设计法经验设计法即在一些典型的
36、控制电路程序的基础上，根据被控制对象的具体要求，进行 选择组合，并多次反复调试和修改梯形图，有时需增加一些辅助触点和中间编程环节，才能 达到控制要求。这种方法没有规律可遵循，设计所用的时间和设计质量与设计者的经验有很 大的关系，所以称为经验设计法。经验设计法用于较简单的梯形图设计。应用经验设计法必 须熟记一些典型的控制电路，如起保停电路、脉冲发生电路等，这些电路在前面的章节中已 经介绍过。2 .继电器控制电路转换为梯形图法继电器接触器控制系统经过长期的使用，已有一套能完成系统要求的控制功能并经过验 证的控制电路图，而PLC控制的梯形图和继电器接触器控制电路图很相似，因此可以直接将 经过验证的继
37、电器接触器控制电路图转换成梯形图。主要步骤如下：(1)熟悉现有的继电器控制线路。(2)对照PLC的I/O端子接线图，将继电器电路图上的被控器件(如接触器线圈、指 示灯、电磁阀等)换成接线图上对应的输出点的编号，将电路图上的输入装置(如传感器、 按钮开关、行程开关等)触点都换成对应的输入点的编号。(3)将继电器电路图中的中间继电器、定时器，用PLC的辅助继电器、定时器来代替。(4)画出全部梯形图，并予以简化和修改。这种方法对简单的控制系统是可行的，比较方便，但较复杂的控制电路，就不适用了。【例7-1图7-1为电动机Y/减压起动控制主电路和电气控制的原理图。(1)工作原理如下：按下启动按钮SB2,
38、KM1、KM3、KT通电并自保，电动机接成Y型起 动，2s后，KT动作，使KM3断电，KM2通电吸合，电动机接成型运行。按下停止按扭SB1, 电动机停止运行。停夹紧电磁阀停夹紧电磁阀PV SQ1峦XOY0V 1V 1CF-iCKMlX ISQ2Zw B 5V?riKM2_lJaSB2 nKM3SQ3AZX3丫3X4C0M1X5Y4X6丫5X7Y6“aV7/SQ4一j i_r4 SB3口 KM6/ SQ5疗网SQ6”一室 4故4SQ*SQ8 /v 1 ri /lZJ王 SBAIUXilCOM2X12Y，mYlldCOM丫12Y13COM3Y14Y15Y16Y17LCOM4Y20NY21Y22Y23COM5手动工一小7 2 YV2自动3 ,A一彳1 u qSB8 口 YV3| YV4yy /5AHL2./$AHL3f$AHL4AC220yy/SAHL5/vHL6一盥叫KM4KM5报警AC220V图7-35外部接线图4.程序的调试和运行输入程序编译无误后，按组合机床工艺要求调试程序，并将结果填入表7-2中。表7-2组合机床程序调试结果工步通电 起动 液压泵各 部 分 在 原 位起动机 床凸轮 电机并 进行夹 紧钻 孔 加 工钻孔滑 台退回 原位工 作台右 移到攻 丝工 位攻 丝加I攻丝 滑台 到终 端制 动延时0. 3s攻丝 工作 头反 转后退攻丝 滑