第六章PLC应用举例

第六章

PLC工业控制的应用实例

6.1送料小车给8个工位送原材料6.2顺序起停多台电机控制/四条传送带的运输系统6.3自动售货机控制6.4折板机控制6.5十字路口交通灯控制6.6三层电梯简单控制6.7全自动洗衣机自动控制6.8两种液体自动混合控制/三种液体自动混合控制6.9可编程序控制器在机械手控制中的应用6.10可编程序控制器在组合机床控制中的应用1对送料小车的控制要求为：（1）PLC上电后，车停止在某工位，若没有用车呼叫（下称“呼车”）时，则各工位的指示灯亮，表示各工位可以呼车。（2）若某工位呼车（按本位的呼车按钮）时，各位的指示灯均灭，表示此后再呼车无效。（3）停车位呼车则小车不动。当呼车位号大于停车位号时，小车自动向高位行驶，当呼车位号小于停车位号时，小车自动向低位行驶。当小车到达呼车位时自动停车。（4）小车到达某位时应停留30s供该位使用，不能立即被其他工位呼走。（5）临时停电后再复电，小车不会自行启动。针对上述5条控制要求，程序设计按以下步骤进行：

6.1送料小车给8个工位送原材料经验设计法举例2

（1）确定输入、输出电器。每个工位设置一个限位开关（SQ1～SQ8）和一个呼车按钮（SB1～SB8），这些是PLC的输入元件；小车要用一台电动机拖动，电动机正转时小车驶向高位，反转时小车驶向低位。电动机正转和反转各需要一个接触器，它们是PLC的执行（输出）元件。另外各工位还要有指示灯作呼车显示。电动机和指示灯是PLC的控制对象。各工位的限位开关和呼车按钮的布置如图6.1所示，行程开关选用可自动复位式。

图6.1各工位的限位开关和呼车按钮的布置

3（2）确定PLC机型和I/O分配。为了减少占用PLCI/O点的个数，考虑到各工位的呼车指示灯状态一致，因此指示灯可选用小电流的发光元件并联在一起，然后接在一个PLC输出点01002上。I/O分配如表6.1所示。

表6.1I/O分配

输入输出限位开关SQ100001呼车按钮SB100101

限位开关SQ200002呼车按钮SB200102电动机正转接触器线圈01000限位开关SQ300003呼车按钮SB300103电动机反转接触器线圈01001限位开关SQ400004呼车按钮SB400104呼车指示灯01002限位开关SQ500005呼车按钮SB500105

限位开关SQ600006呼车按钮SB600106

限位开关SQ700007呼车按钮SB700107

限位开关SQ800008呼车按钮SB800108

启动按钮00000

停止按钮00010

4（3）系统动作过程的流程图。系统动作过程的流程图如图6.2所示。（4）编写程序。针对本例的控制要求，一般会想到用MOV指令和CMP指令，即先把小车所在的工位信息传送到一个通道中，再把呼车的工位号传送到另一个通道中，然后将这两个通道的内容进行比较。若呼车的位号大于停车的位号，则小车向高位行驶；若呼车的位号小于停车的位号，则小车向低位行驶。另外其他控制要求的程序是：①若有某位呼车则应立即封锁其他位的呼车信号。②小车行驶到位后应在该位停留一段时间（30s），即延时一定时间再解除对呼车信号的封锁。③失压保护程序。④呼车显示程序。5图6.2系统流程图

结合系统流程图，将各环节编写的程序合理地联系起来，可得到满足控制要求的程序，如图6.3所示。

6图6.3控制程序

010027程序控制功能简要分析如下：①用MOV指令分别向DM0000通道传送车位信号，向DM0001通道传送各位的呼车信号。没有呼车时，20100为OFF，01107为ON，各位的指示灯亮，示意各工位可以呼车。②用KEEP指令进行呼车封锁和解除封锁的控制。只要某位呼车，就执行KEEP指令，将20100置为ON，从而使其他传送呼车信号的MOV指令不能执行，实现先呼车的优先用车。同时指示灯灭，示意别的位呼车，即呼车封锁开始。③执行CMP指令可以判别呼车位号比停车位号大还是小，从而决定小车的行驶方向。若呼车的呼车位号比停车位号大，则01000为ON，小车驶向高位。在行车途中经由各位时，必然要压动各位的限位开关，即行车途中000通道的内容随时改变，但由于其位号比呼车位号小（001通道中的呼车位号不变），故可继续行驶直至到达呼车位。若呼车的呼车位号比停车位号小，则小车驶向低位。在行车途中要压动各位的限位开关，但其位号比呼车位号大，故可继续行驶直至到达呼车位。8④当小车到达呼车位时，25505或25507变为OFF，使01000或01001为OFF，小车停在呼车位；25006变为ON，则立即启动TIM000开始定时，使小车的呼车位停留30s。30s到，使20100复位，指示灯亮并解除呼车封锁。此后各工位可以开始呼车。⑤若系统运行掉电再复电时，不按下启动按钮程序是不会执行的。另外，在PLC外部也设置失压保护措施，所以掉电再复电时，小车不会自行启动。

96.2顺序启、停多台电动机控制

物料输送系统通常由多台输送设备(如皮带输送机、螺旋输送机等)先后连接组成。正常工作时，要求系统中各电动机按逆工艺流程方向依次启动。为防止其中一台设备故障停运造成物料堵塞，各电动机须有前后运行互锁。正常停车时，为尽快出清物料，减少设备空转时间，要求各电动机按顺序工艺流程方向依次停止。可以利用PLC的两组时间继电器轮流定时接通，即分别依次起、停多台电动机来控制这些设备。10

顺序起、停多台电动机控制梯形图如图所示。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。11双号电机启动：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12

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。

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。13[例]

有一个用四条皮带的运输系统，分别用四台电动机M1、M2、M3、M4驱动，控制要求如下所示：起动：M4M3M2M1停止：M1M2M3M4（1）起动时，先起动最末一条皮带机，经过5秒延时后，依次起动其它皮带机。（2）停止时，先停止最前一条皮带机，经过5秒延时后，依次停止其它皮带机。14（3）当某条皮带机发生故障时，给出故障信号，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而该皮带机后面的机器待料运完后才停止。例如M2出故障，M2、M1立即停，经5秒延时后，M3停，再经5秒M4。设计一个用PLC实现上述各要求的梯形图15输入分配：

X0：启动按钮；00000

X5：停止按钮；00005

X1：M1故障信号；00001

X2：M2故障信号；00002X3：M3故障信号；00003

X4：M4故障信号；00004输出分配：Y1：M1电机启动接触器；01001Y2：M2电机启动接触器；01002Y3：M3电机启动接触器；01003Y4：M4电机启动接触器。0100416176.3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6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6元）时，找零指示灯亮，表示找零动作。18自动售货机PLC控制梯形图如图6.2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 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。

19图6.2

自动售货机梯形图

20U形板折板机可以把金属板成如图6.3(a)所示的形状。其结构示意图如图6.3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。6.4折板机控制图6.3U形板折板机的结构及动作示意图21图6.4折板机工艺流程图22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。

23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6.5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。

24图6.5U形板折板机梯形图251．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。

26

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。27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。28

3．单步加工单步加工应将方式开关拨在单步位，动合触点00001断开，自动方式被禁止，单步方式被允许。按一下操作按钮，00000为ON一次，输入一个移位脉冲，21100和01000均为ON。模板开始下移，同时20003为ON并通过20002将HR0000复位，使下一次移位时输入的是“0”；当模板下移到位压限位开关00006时，模板下移停止并压紧板料。再按一下操作按钮00000，又输入一个移位脉冲，21100为OFF，21101为ON。使01001和01002均为ON，两折板开始上折。29折板上折到位压限位开关00004和00005，则01001和01002均为OFF，使折板上折停止，同时TIM003开始计时进行2s保压。2s后再按一下操作按钮，又输入一个移位脉冲，21101为OFF，21102为ON。于是折板开始返回，TIM000进行返回计时。TIM000计时到，01003和01004均为OFF，折板返回停止。再按一下操作按钮，又输入一个移位脉冲，21102为OFF，21103为ON。于是模板开始上移，TIM001开始模板上移计时。TIM001计时到，其一，输入一个移位脉冲，使21103为OFF，21104为ON，则01005为OFF，模板上移停止。其二，21104为ON使移位寄存器复位。其三，TIM001为ON将HR0000置位，为下一次加工做好准备。304．误操作的禁止（1）单步加工时误动作的禁止。所谓单步加工误动作禁止是指当按一下操作按钮，且正在执行某步加工的过程中又误按了一下操作按钮时，不会产生误动作。因为每一步启动时按一次按钮00000后，对应各个步，分别使01000，01001，01003，01005为ON，都能使20003为ON，其动断触点断开。所以在某步运行过程中误按操作按钮00000时，不会再输入移位脉冲，也就避免了误动作。另外，由手动开关产生的信号一般都可能产生抖动，如按一次按钮因抖动而连续发出几个脉冲信号。为了避免由这种现象造成的误动作，采取的措施是：将动断触点20003与00000串联，由于00000第一次ON就使20003为ON，其动断触点断开，这样00000的后几次ON就不会起作用了。31（2）单周期加工时误动作的禁止。当第一次按下操作按钮00000设备启动后，01000为ON，20003为ON，并通过20002将HR0000复位。由于00000与HR0000的动合触点串联后连接在移位寄存器的移位脉冲输入端，在整个加工过程中，由于HR0000的动合触点总是断开的，即使误按操作按钮00000，也不会产生错误的移位脉冲输入，所以由误按操作按钮而产生的误动作不会出现。在设备运行过程中，其他动作部件误撞动操作按钮的情况也是难免的。由上述分析可知，即使发生这种情况，也能避免误动作。32

6.5十字路口交通灯控制图6.6所示是十字路口交通灯示意图。在十字路口的东、西、南、北各个方向装红、绿、黄灯各一套。图6.6十字路口交通信号灯示意图绿黄红33图6.7十字路口交通灯正常时序控制时序图交通信号灯正常时的时序图如图6.7所示。当启动开关接通时，首先是南、北红灯亮并维持25s，在南、北红灯亮的同时，东、西绿灯也亮，但只维持20s。到20s时，东、西绿灯闪亮3s后熄灭，东、西黄灯再亮2s，然后东、西黄灯熄灭，东、西红灯亮，同时南、北红灯熄灭，南、北绿灯亮。东、西红灯亮并维持30s。南、北绿灯亮并维持25s，到25s时，南、北绿灯闪亮3s后熄灭，南、北黄灯再亮2s。到2s时，南、北黄灯熄灭，南、北红灯亮，同时东、西红灯熄灭，东、西绿灯亮，开始第二周期的动作，以后周而复始地循环。绿灯或红灯闪亮的周期为1s（即亮0.5s，熄0.5s）。当启动开关断开时，所有信号灯熄灭。34当发生急车要求强行通过时，急车强通控制时序图如图6.8所示。

图6.8急车强通控制时序图急车强通信号受急车强通开关的控制。有急车来时，将该方向急车强通开关接通，无论原来信号灯的状态如何，一律强制让急车方向的绿灯亮，使急车放行，直至急车通过为止。急车一过，将急车强通开关断开，信号灯的状态立即转为急车放行方向上的绿灯闪3次，随后按正常时序控制。急车强通信号只能响应一路方向的急车，若两个方向先后来急车，则响应先来的一方，随后再响应另一方。35十字路口交通灯控制I/O编号的分配如下。（1）输入端：启动开关 00000南北急车强通开关00002东西急车强通开关 00001（2）输出端：南北绿灯 01000 东西绿灯01004南北黄灯 01001 东西黄灯01005南北红灯 01002东西红灯01006为了便于理解，首先编制正常时序控制程序，在此基础上再增加急车强通控制程序。

36十字路口交通灯正常时序梯形图供信号灯闪光控制用的方波发生器是由定时器TIM505和IR继电器20100组成的，这个方波发生器产生周期为1s（接通0.5s，断开0.5s）的方波脉冲。

当启动开关合上时，00000接通，使01002和01004接通，南北红灯亮、东西绿灯亮，TIM050开始计时（计时时间为20s），计时时间到，TIM050动合触点闭合，TIM050动断触点断开，通过20100，TIM051使01004按照20100的通断周期通断，东西绿灯闪光。TIM051开始计时，当东西绿灯闪3次（时间为3s）时，TIM051计时到，TIM051动断触点断开，使01004断开，东西绿灯闪光熄灭。TIM050动合触点闭合使01005接通，东西黄灯亮，TIM052开始计时（计时时间为2s），计时时间到，TIM052动断触点断开，使01002，01005断开，南北红灯熄灭、东西黄灯熄灭。37TIM053开始计时（计时时间为25s）。计时时间到，TIM053动合触点闭合，TIM053动断触点断开，通过20100和TIM054动断触点使01000按照20100的通断周期通断，南北绿灯闪光。TIM054开始计时，TIM054计时3s到，TIM054动断触点断开，使01000断开，南北绿灯闪光熄灭。TIM054动合触点闭合，使01001接通，南北黄灯亮。TIM055开始计时（计时时间为2s）。计时时间到，TIM055动断触点断开，使01006和01001断开，东西红灯和南北黄灯熄灭。同时使TIM050，TIM051，TIM052，TIM053，TIM054，TIM055全部计时器复位（断开），于是TIM052动断触点及TIM050动断触点都闭合，分别使南北红灯亮和东西绿灯亮，开始第二周期的动作，以后周而复始的进行。当启动开关00000断开时，使01002，01004及全部计时器断开，从而使全部输出继电器断开，全部信号灯熄灭。38图6.10急车强通控制梯形图2．增加急车强通控制程序39图6.10中，用20200和20201实现东西、南北急车强通互锁，以保证只响应一路方向的急车。为了保证在急车强通完时发一信号，使信号灯按照急车强通完后的时序动作，用20210，20202实现在东西强通完（即00001断开）时由20202发一脉冲；用20211，20212实现在南北强通完（即00002断开）时由20212发一脉冲。为了避免在PLC刚投入运行时20210和M211就接通，使20202和20212错发脉冲，设置了20204和20214，当强通信号接通（即00001或00002接通）时，20204或20214被置位，20204动合触点闭合或20214动合触点闭合，为急车强通完成后发脉冲做准备，急车强通完后，20202或20211才发脉冲。为了使20202和20211发出的脉冲信号变为持续接通信号，设置了20203和20213，它们通过自己的动合触点以实现自保。当强通完成后的动作进行完最后一步，即TIM055计时到，则TIM055动断触点断开，使20203和20213断开，动作按正常时序控制从头开始运行。

40当东西急车强通开关合上时，00001接通，20200动断触点断开，使TIM050，TIM051，TIM052，TIM053，TIM054，TIM055全部计时器断开。20200动合触点闭合，使01002和01004接通，南北红灯亮、东西绿灯亮，让东西急车放行。东西急车强通开关断开时，20200断开，20210接通，20202发出脉冲，使20203接通并自保，20203动断触点断开，使“东西绿灯”支路及“东西绿灯计时”支路断开。20203动合触点闭合，使01002继续接通，南北红灯继续亮。使“东西绿灯闪”支路及“东西绿灯闪计时”支路接通，TIM051开始计时。当东西绿灯闪3次（时间为3s）时，TIM051计时到，TIM051动断触点断开“东西绿灯闪”支路。TIM051动合触点接通00205及TIM052，东西黄灯亮并计时，以后按正常时序动作。当动作进行完最后一步，即TIM055计时到，则TIM055动断触点断开，使20203断开，动作按正常时序控制从头开始运行。

41同理，当南北急车强通开关合上时，00002接通，20201接通，20201动断触点断开，使TIM050，TIM051，TIM052，TIM053，TIM054，TIM055全部计时器断开。20201动合触点闭合，使01006和01000接通，东西红灯亮、南北绿灯亮，让南北急车放行。当南北急车强通开关断开时，00002断开，20201断开，20212发出脉冲，使20213接通并自保，20213动断触点断开，使TIM050及其他计时器继续断开。20213动合触点闭合，使01006继续接通，东西红灯继续亮，使“南北绿灯闪”支路及“南北绿灯闪计时”支路接通，TIM054开始计时。当南北绿灯闪3次（时间为3s）时，TIM054计时到，TIM054动断触点断开“南北绿灯闪”支路。TIM054动合触点接通01001及TIM055，南北黄灯亮并开始计时。当TIM055计时到，则TIM055动断触点断开，使20213断开，动作按正常时序控制从头开始运行。

42

3．用步进指令按单流程编程如果把南北方向和东西方向信号灯的动作过程看成是一个顺序动作过程，其中的每一个时序同时有两个输出，一个输出控制南北方向信号灯，另一个输出控制东西方向信号灯。这样就可以按单流程进行编程，其流程图如图6.11所示，梯形图如图6.12所示。（1）正常时序控制程序。当启动开关合上时，00000接通，进行第一工步23001，01002，01004接通，南北红灯亮，东西绿灯亮。TIM050开始计时，TIM050计时到，第一工步复位，进行第二工步23002，以后每当时限条件满足时，状态转移，进行下一工步。当进行最后一工步23006，并由TIM055进行最后一工步计时。TIM055计时到，程序又重新从第一工步开始循环。

43图6.11按单流程编程的功能表图图6.12按单流程编程的步进梯形图44当启动开关断开时，00000动断触点闭合，00000动合触点断开，将所有工步状态清零，使全部输出继电器断开，全部信号灯熄灭，同时为下一次启动做好准备。（2）急车强通控制程序。东西急车强通开关合上时，00001接通，20200接通，20205产生一个强通脉冲，将23001～23006清零，使正常时序控制的全部输出断开。在东西急车强通期间，20200始终接通，20200动合触点闭合，将23001置位，南北红灯亮、东西绿灯亮让东西急车放行。20200动断触点断开，使TIM050停止计时。东西急车强通后，将东西急车强通开关断开时，00001和20200断开，20202产生一个脉冲，状态转移到23002。由20100产生的周期为1s的方波脉冲使01004通断3次即东西绿灯亮闪3次（时间为3s）后，TIM051计时到，状态转移到23003。以后按正常时序继续工作。45同理，当南北急车强通开关合上时，00002接通，20201接通，2006产生一个强通脉冲，将工步程序中止，使正常时序控制的全部输出断开。在南北急车强通期间，20201始终接通，20201动合触点闭合，将23004置位，东西红灯亮、南北绿灯亮，让南北急车放行。03201动断触点断开，使TIM053停止计时。南北急车强通后，当南北急车强通开关断开时，00002断开，23212产生一脉冲，状态转移到23005。23100使01001通断3次（即南北绿灯闪3次）后，TIM054计时到，状态转移到23006。以后按正常时序继续工作。

466.6三层电梯简单控制某三层电梯的示意图如图所示。在一楼、二楼、三楼分别安装指示灯HL1、HL2、HL3，呼叫按钮SB1、SB2、SB3，限位开关SCll、SQ2、SQ3。1．控制要求：当电梯停于一楼或二楼时，按SB3，则电梯上升到SQ3停止；当电梯停于三楼或二楼时，按SB1，则电梯下降到SC1停止；当电梯停于一楼，按SB2，则电梯上升到SQ2停止；当电梯停于三楼，按SB2，则电梯下降到SQ2停止；当电梯停于一楼，而二楼、三楼均有人呼叫时，电梯上升到SQ2时，停5s，然后继续上升到SQ3停止；当电梯停于三楼，而一楼、二楼均有人呼叫时，电梯下降到SQ2时，停5s，然后继续下降到SQ1停止；当电梯上升途中，任何反方向的下降呼叫信号无效；当电梯下降途中，任何反方向的上升呼叫信号无效；每层楼之间的到达时间均应在10s之内，否则电梯停止。47I／O通道分配PLC的I／O接线图48梯形图程序设计如图所示，内部辅助继电器1003、1004用来处理在同方向同时有两层楼呼叫的情况：1003用来记忆二楼的呼叫信号；在电梯运行到二楼时，1004保持ON5秒，使电梯停5s后自行启动。496.7全自动洗衣机自动控制一、控制要求按下启动按钮后，洗衣机开始进水。水满时(即水位到达高水位，高水位开关由OFF变ON)，PLC停止进水，并开始洗涤正转，正转洗涤15s后暂停，暂停3s后开始洗涤反转。反洗15s后暂停。暂停3s后，若正、反洗未满3次，则返回从正洗开始的动作；若正、反洗满3次时，则开始排水。水位下降到低水位时(低水位开关由ON变OFF)开始脱水并继续排水。脱水10s即完成一次从进水到脱水的大循环过程。若未完成3次大循环，则返回从进水开始的全部动作，进行下一次大循环；若完成了3次大循环，则进行洗完报警。报警10s后结束全部过程，自动停机。此外，还要求可以按排水按钮以实现手动排水；按停止按钮以实现手动停止进水、排水、脱水及报警。50如果在程序中将要使用较多的定时器和计数器时，最好也作通道分配表，以便在编程时有所遵循，否则很容易将同一个器件重复使用。51全目动洗衣机的控制要求可以用流程图来表示。52

根据工艺流程图用基本逻辑指令编程：用基本逻辑指令设计的梯形图如图所示。按下启动按钮，0000为ON，1000为ON并自锁，0500为ON，打开进水电磁阀。当水位到达高水位时，0003为ON，断开进水电磁阀，同时0501为ON，电动机正转，开始正向洗涤，并启动定时器TIM00。15s后，TIM00动作，使0501为OFF，停止正向洗涤，并启动定时器TIM01。经过3s的暂停，0502为ON，电动机反转，开始反向洗涤，并启动定时器TIM02。53反洗15s后，TIM02动作，使0502为OFF，停止反向洗涤，并启动定时器TIM03。经过3s的暂停，TIM03动作，使定时器TIM00、TIM01、TIM02、TIM03复位；使计数器CNT06计一次数，此时0501又为ON，重新进行从正向洗涤开始到反向洗涤结束的小循环。直到计数器CNT06计满3次数时，CNT06为ON，第一次洗涤过程结束，同时使计数器CNT06复位，为下一次洗涤过程的计数做好准备。在CNT06为ON的当前扫描周期,0503为ON,开始排水.当水位到达低水位时,0004由ON变OFF,使0504为ON,接通脱水电磁离合器,并再次使0501为ON,使电动机正转,开始脱水,并启动定时器TIM04.10s后,TIM04动作,使脱水计数器CNT07计数一次,并使0503、0504为OFF,停止排水和脱水,结束从进水到脱水的一次大循环.两个扫描周期后,0501再次为ON,重新进行从进水到脱水的下一次大循环,直到CNT07计满3个数后,使1000为OFF,结束洗衣的全部过程,0505为ON,报警蜂鸣器响10s后,停止报警。如需进行手动排水时，可按下排水按钮0002，随时进行手动排水操作。在洗涤、排水和脱水的过程中，可随时按下停止按钮0001，停止操作。手动排水停止按钮546.8两种液体自动混合控制设有两种液体A和B在容器内按照一定比例，进行混合搅拌，装置结构如图所示。其中，SL1、SL2、SL3为液面传感器，当液面淹没时为ON;M为搅拌电机。一、控制要求

1．初始状态此时各阀门关闭，容器是空的。

YV1=YV2=YV3=OFF；SL1=SL2=SL3=OFF；M=OFF2．启动操作按下启动按钮，开始下列操作：①YV1=ON，液体A流入容器；当液面到达SL3时，YV1=OFF，YV2=ON；②液体B流入，液面达到SLl时，YV2=OFF，M=ON，开始搅拌；③混合液体搅拌均匀后(设时间为10s)，M=OFF，YV3=ON，放出混合液体；④当液体下降到SL2时，SL2从ON变为OFF，再过20s后容器放空，关闭YV3YV3=OFF；完成一个操作周期。⑤只要没按停止按钮，则自动进入下一操作周期。

3．停止操作按一下停止按钮，则在当前混合操作周期结束后，才停止操作，使系统停止于初始状态。55二、I／O通道分配及I／O接线图在了解了系统工艺要求和控制要求后，首先要做I／O通道分配，即把已知的输入信号和输出信号分配给PLC的指定I／O端子，具体如下：56根据I／O通道分配情况，可画出PLC的I／O接线图。三、设计梯形图程序根据系统的控制要求及I／O通道分配，设计出用锁存器顺序控制的梯形图。在初始状态，各继电器均为OFF。57画出顺序转换条件1234启动下一个循环58开始停止A液B液搅拌排出低液位高液位中液位如何改进:断电后记住当前状态59掉电保持A液B液搅拌排出0.1秒0.1秒开始停止中液位高液位低液位60图6.13三种液体自动混合示意图三种液体混合装置示意图如图6.13所示。图中Y1，Y2，Y3，Y4为电磁阀，M为搅拌电动机，H为加热器，L1，L2，L3为液面传感器（液面淹没时其动合触点接通），T为温度传感器（混合液体温度达到某一指定值时其动合触点接通）。控制要求如图6.14所示。［例］三种液体自动混合控制61图6.14三种液体自动混合控制流程图三种液体混合控制I/O分配如下。（1）输入端：启动按钮SB00000 停止按钮SB10001温度传感器T 0005液面传感器（2）L20003 液面传感器（3）L30004液面传感器（1）L10002（2）输出端：电磁阀（1）Y1 0500电磁阀（2）Y2 0501电磁阀（3）Y3 0502电磁阀（4）Y40503电动机M 0508加热器H050962因为自动混合装置原有继电器-接触器控制线路，且工作较稳定、功能完善。所以可将继电器的控制电路图直接转换成PLC的梯形图。原继电器-接触器系统控制如图6.6所示，图中括号内为对应PLC的梯形图中接点和器件符号。时间继电器KT1、KT2用定时器TIM00，TIM01代替。继电器KA4用后沿微分指令DIFD代替，KA0～KA5用前沿微分指令DIFU代替，KA6用锁存继电器KEEP116代替，自锁触点KA6省略，自锁与机械互锁触点KM1，KM2，KM3，KM4，KM5，KM6省略。PLC梯形图如图6.16所示。63图6.6系统控制原理图图6.16液体自动混合控制梯形图64图6.17移位寄存器移位示意图另外一种编程方法是使用移位寄存器指令SFT。在设计的梯形图中使用了保持继电器，在移位指令之前，用传送指令MOV，将一个十六进制四位常数0001送到保持继电器HR0通道中，使保持继电器HR000为ON。移位寄存器所移的五位为HR000～HR004，其示意图如图6.17所示。用移位寄存器设计的梯形图如图6.18所示。65图6.18用移位寄存器设计的梯形图66

图6.19所示为某生产车间中自动化搬运机械手，用于将左工作台上的工件搬运到右工作台上。机械手的全部动作由汽缸驱动。汽缸由电磁阀控制，其上升/下降、左移/右移运动由双线圈两位电磁阀控制，即上升电磁阀得电时机械手上升，下降电磁阀得电时机械手下降。其夹紧/放松运动由单线圈两位电磁阀控制，线圈得电时机械手夹紧，断电时机械手放松。

为便于控制系统调试和维护，本控制系统应有手动功能和显示功能。当手动/自动转换开关置于“手动”位置时，按下相应的手动操作按钮，可实现上升、下降、左移、右移、夹紧、放松的手动控制，同时“手动”指示灯亮。当机械手处于原位时，将手动/自动转换开关置于“自动”位置时，“自动”指示灯亮，进入自动工作状态，手动按钮无效。

6.9可编程序控制器在机械手控制中的应用机械手控制(1)67图6.19自动化搬运机械手将机械手的原位定为左位、高位、放松状态。在原始状态下，当检测到左工作台上有工件时，机械手才下降到位，夹紧工件，上升到高位，右移到右位。当右工作台上无工件时，机械手下降到低位并且放松，然后上升到高位，左移回原位。当右工作台上有工件时，在右、高位等待。68

动作过程中，上升、下降、左移、右移、