第八章 PLC的应用举例

1、第第8 8章章 PLCPLC的应用举例的应用举例8.1 在产品分选装置中的应用在产品分选装置中的应用8.2 在送料车控制上的应用在送料车控制上的应用8.3 在液体混合装置上的应用在液体混合装置上的应用8.4 在机械手步进控制中的应用在机械手步进控制中的应用8.5 在交通灯控制系统中的应用在交通灯控制系统中的应用8.6 在强答控制上的应用在强答控制上的应用第第8章章 PLC应用实例应用实例 随着随着PLC技术的不断发展，它在工业生产和日常技术的不断发展，它在工业生产和日常生活中的应用愈来愈广泛。本章将介绍几个生活中的应用愈来愈广泛。本章将介绍几个PLC的应的应用实例。用实例。 8.1 在产品分选

2、装置中的应用在产品分选装置中的应用 一、系统说明：一、系统说明： 现代工业生产中广泛使用流水线作业，其中对现代工业生产中广泛使用流水线作业，其中对成品或半成品进行检验，分选出残次品是一道必成品或半成品进行检验，分选出残次品是一道必不可少的工序。在流水线上，成品或半成品往往不可少的工序。在流水线上，成品或半成品往往要经过若干项检验，符合要求者可以随着流水线要经过若干项检验，符合要求者可以随着流水线进入下一道生产环节；不符合要求者，必须在某进入下一道生产环节；不符合要求者，必须在某处集中地予以排除，不得进入下一道生产环节。处集中地予以排除，不得进入下一道生产环节。成品或半成品在流水线上传递的过程中

3、，对其所成品或半成品在流水线上传递的过程中，对其所进行的检验结果也必须同步地传递，这样，当不进行的检验结果也必须同步地传递，这样，当不符合要求者传递到规定的排除点时，才能正确地符合要求者传递到规定的排除点时，才能正确地加以排除，从而实现质检与分选。加以排除，从而实现质检与分选。 利用利用PLC提供的移位指令，可以很方便地实现产提供的移位指令，可以很方便地实现产品的分选。下面说明用品的分选。下面说明用PLC实现自动分选的设计方法。实现自动分选的设计方法。图图8.1表示流水线上产品分选示意图。图中产品在流水表示流水线上产品分选示意图。图中产品在流水线上步进式传递，由线上步进式传递，由1号站逐步运动

4、到号站逐步运动到5号站，其间分号站，其间分别在别在1号站和号站和3号站进行几何尺寸检验和光洁度检验，号站进行几何尺寸检验和光洁度检验，只有一项检验不合要求，产品就要在只有一项检验不合要求，产品就要在5号站被选出排号站被选出排除。除。1号站号站2号站号站3号站号站4号站号站5号站号站步进步进将步进命令将步进命令取作移位信取作移位信号占用输入号占用输入00000几何尺寸检查几何尺寸检查占用输入占用输入00001光洁度检查光洁度检查占用输入占用输入00002排除站排除站占用输出占用输出01002图图6.1 产品分选示意图产品分选示意图 由于要进行两种检验，所以采用两组移位寄由于要进行两种检验，所以采

5、用两组移位寄存器，以便保存两种检验的结果，第一组移位寄存器，以便保存两种检验的结果，第一组移位寄存器存器HR0000HR0004，第二组移位寄存器，第二组移位寄存器HR1000HR1002。因为从几何检验到出次品，。因为从几何检验到出次品，共经过共经过5个站，故占用个站，故占用5位移位寄存器，同理光洁位移位寄存器，同理光洁度检验要占用度检验要占用3位移位寄存器。位移位寄存器。流水线的步进信号作为移位寄存器的移位时钟流水线的步进信号作为移位寄存器的移位时钟脉冲信号，而几何检验和光洁度检验结果分别脉冲信号，而几何检验和光洁度检验结果分别作为两组移位寄存器的数据输入，合格时输入作为两组移位寄存器的数

6、据输入，合格时输入“0”，不合格时输入，不合格时输入“1”，输出为，输出为5号站，即排号站，即排除站上的排除设备。除站上的排除设备。I/O分配见表分配见表8-1所示。所示。表表8-1 产品分选系统的产品分选系统的I/O分配表分配表输入输入输出输出步进脉冲步进脉冲 00000排除设备排除设备 01002几何检验几何检验 00001光洁度检验光洁度检验 00002系统复位系统复位 00003 二、程序说明二、程序说明 根据以上分析设计出梯形图，见图根据以上分析设计出梯形图，见图8-2000010000000003000020000000003HR0004HR100201002INCPRSFTHR1

7、HR1INCPRSFTHR0HR0图图8-2 产品分选装置梯形图产品分选装置梯形图 步进信号每产生一个脉冲，流水线传递一站。步进信号每产生一个脉冲，流水线传递一站。 1、假设现有一工件、假设现有一工件A某时刻正在某时刻正在1号站受检，号站受检，其几何尺寸不合格，则当其几何尺寸不合格，则当A工件由工件由1号站起步向号站起步向2号站传递时，步进信号号站传递时，步进信号00000产生一个脉冲，其上产生一个脉冲，其上升沿时刻，工件升沿时刻，工件A的几何检验结果的几何检验结果“1”从输入点从输入点移位到移位到HR0000。 2、当工件、当工件A从从2号站向号站向3号站传递时，步进信号站传递时，步进信号号

8、00000又产生一个脉冲，使几何检验结果又产生一个脉冲，使几何检验结果“1”同同步移入步移入HR0001。 3、在、在3号站，工件号站，工件A接收光洁度检验，设其光接收光洁度检验，设其光洁度合格，则工件洁度合格，则工件A从从3号站起步向号站起步向4号站传递时，号站传递时，步进信号步进信号00000的上升沿使的上升沿使A的几何检验结果的几何检验结果“1”从从HR0001移至移至HR0002，同时，同时A的光洁度检验结果的光洁度检验结果“0”从输入点从输入点00000移入移入HR1000。 4、当工件、当工件A从从4号站起步向号站起步向5号站传递时，两种号站传递时，两种检验结果检验结果“1”、“0

9、”分别在两组移位寄存器中移位。分别在两组移位寄存器中移位。 5、当工件、当工件A由由5号站起步时，号站起步时，“1”、“0”信号信号分别移入分别移入HR0004和和HR1002二者的触点只要有一个二者的触点只要有一个闭合，即工件闭合，即工件A只要有一项检验不合格，则使输出只要有一项检验不合格，则使输出线圈线圈01002得电，驱动排除设备分选工件得电，驱动排除设备分选工件A。 由此可见，如果工件由此可见，如果工件A几何检验不合格或者几何检验不合格或者光洁度检验不合格，或者两项检验均不合格时，光洁度检验不合格，或者两项检验均不合格时，当其由当其由5号站起步时，输出线圈号站起步时，输出线圈01002

10、得电，使工得电，使工件件A被选出。反之，若工件被选出。反之，若工件A经过几何检验和光洁经过几何检验和光洁度检验均为合格时，则度检验均为合格时，则A是是5号站起步时，移位寄号站起步时，移位寄存器存器HR0004和和HR1002均为均为“0”信号，其常开触信号，其常开触点断开，点断开，01002不可能得电，排除设备不动作，不可能得电，排除设备不动作，工件工件A顺利进入下一道工序。顺利进入下一道工序。 步进信号步进信号00000在工件由一站起步向另一站传在工件由一站起步向另一站传递的时刻产生一个脉冲，可以保证检验信号可靠递的时刻产生一个脉冲，可以保证检验信号可靠地进入移位寄存器。地进入移位寄存器。

11、选用保持继电器选用保持继电器HR作移位寄存器，使此装作移位寄存器，使此装置具有断电保持功能，断电又恢复后，装置可以置具有断电保持功能，断电又恢复后，装置可以继续工作而不需要重新开始。继续工作而不需要重新开始。8.2 在送料车控制上的应用在送料车控制上的应用 一、系统说明一、系统说明 如图如图8-3所示，有一送料车自动循环送料。所示，有一送料车自动循环送料。小车处于起始位置时，小车处于起始位置时，CK0闭合，系统启动后，闭合，系统启动后，小车在起始位置装料，小车在起始位置装料，20S后向右运动，到后向右运动，到CK1位置时，位置时，CK1闭合，小车下料后再返回起闭合，小车下料后再返回起始位置，再

12、用始位置，再用20S的时间装料，其后向右运动的时间装料，其后向右运动到到CK2位置，此时位置，此时CK2闭合，小车下料后返回闭合，小车下料后返回起始位置。以后重复上述过程，直至有复位信起始位置。以后重复上述过程，直至有复位信号输入。号输入。小车小车CK0CK1CK28-3 送料小车工作示意图送料小车工作示意图 小车的工作循环过程如下：小车的工作循环过程如下： 启动启动 装料装料 第一次向右运动第一次向右运动 第一次返第一次返回回 第二次装料第二次装料 第二次向右运动第二次向右运动 第二次返第二次返回回 根据小车的工作循环过程可以画出根据小车的工作循环过程可以画出CK0、CK1、CK2及定时器的

13、时间关系图。因为小车在及定时器的时间关系图。因为小车在第一次到达第一次到达CK1时要改变运动方向，而第二次到时要改变运动方向，而第二次到达达CK1时不改变运动方向，所以利用计数器的时不改变运动方向，所以利用计数器的计数功能来识别到达计数功能来识别到达CK1的次数，以决定是否要的次数，以决定是否要改变小车运动方向。定时器用来记录装料时间。改变小车运动方向。定时器用来记录装料时间。 小车控制的时序图如图小车控制的时序图如图8-4所示。所示。I/O分配表分配表如表如表8-2所示。所示。输入输入输出输出辅助继电器辅助继电器/定时器定时器/计数器计数器启动按钮启动按钮 00009小车右行小车右行0100

14、0工作允许继电器工作允许继电器 20000定时器定时器 TIM 000复位按钮复位按钮 00010CK0 00000小车左行小车左行01001计数器计数器 CNT 001CK1 00001CK2 00002表表8-2 I/O分配表分配表CK1 00001第一次右行限位开关第一次右行限位开关CK2 00002第二次右行限位开关第二次右行限位开关00009 启动按钮启动按钮00010 停止按钮停止按钮20000 工作允许工作允许CK0 00000起始限位开关起始限位开关TIM 000 装料定时装料定时CNT 001 右行计数右行计数01000 向右向右01001 向左向左图图8-4 送料小车工作时

15、序图送料小车工作时序图 二、程序说明二、程序说明 根据时序关系设计梯形图，见图根据时序关系设计梯形图，见图8-5。 1、中间辅助继电器、中间辅助继电器20000作为系统工作允许作为系统工作允许继电器，启动信号继电器，启动信号00009使使20000置置“1”，复位信，复位信号号00010使之清使之清“0”，只有当，只有当20000为为“1”时，小时，小车才能循环工作，当车才能循环工作，当20000为为“0”时，小车回到起时，小车回到起始位置后停止工作。始位置后停止工作。 2、小车位于、小车位于CK0时，开始定时装料，时，开始定时装料，20S后定后定时器接通，小车右行即时器接通，小车右行即010

16、00得电。当小车离开得电。当小车离开CK0时，定时器复位，但时，定时器复位，但01000的自锁功能使之仍的自锁功能使之仍得电，小车仍右行。得电，小车仍右行。 3、小车行至、小车行至CK1时，计数器减一，由于时，计数器减一，由于CK1的常闭触点断开，的常闭触点断开，01000失电，小车停止右行。失电，小车停止右行。 4、小车停止右行，使中间继电器、小车停止右行，使中间继电器01011产生一产生一个脉冲，使个脉冲，使01001得电，即使小车左行。得电，即使小车左行。01001的自的自锁功能使得小车左行至到达锁功能使得小车左行至到达CK0位置。位置。 5、定时器重新定时，小车第二次装料之后小车、定时

17、器重新定时，小车第二次装料之后小车右行，均与第一次相同。但是当小车行至右行，均与第一次相同。但是当小车行至CK1时，时，计数器减一至零，使计数器减一至零，使CNT001的常开触点接通，所的常开触点接通，所以此时小车继续右行直至到达以此时小车继续右行直至到达CK2的位置，的位置，CK2的的常闭触点断开，常闭触点断开，01000失电，小车停止右行，再次改失电，小车停止右行，再次改变为左行。变为左行。 6、左行过程中经过、左行过程中经过CK1位置时，使计数器复位置时，使计数器复位，为下一次循环作准备，小车左行至位，为下一次循环作准备，小车左行至CK0位置位置停止，等待下一次循环。停止，等待下一次循环

18、。000092000000010200002000000000000010000101001CNT 001CPRCNT001#0002TIM 00000001CNT 00101000010000100000002CNT 00101011000000100101001DIFD 01011TIM 000#02008-5 送料小车控制梯形图送料小车控制梯形图8.3 在液体混合装置上的应用在液体混合装置上的应用 一、系统说明一、系统说明 液体混合装置的原理示意图，如图液体混合装置的原理示意图，如图8-6，其中其中H、L、I为液面传感器，当液面超过传感为液面传感器，当液面超过传感器位置时，传感器为器位置

19、时，传感器为ON状态，否则为状态，否则为OFF状状态，态，X1、X2、X3为管道电磁阀，为管道电磁阀，M为液体混为液体混合搅拌电机。合搅拌电机。X1X2HILMX3液体液体A液体液体B图图8-6 液体混合装置示意图液体混合装置示意图 液体混合装置的工作流程如下：液体混合装置的工作流程如下： 1、初始状态、初始状态 容器是空的，各个阀门均处于容器是空的，各个阀门均处于OFF状态，液体状态，液体传感器也处于传感器也处于OFF状态，搅拌电机不工作，处于状态，搅拌电机不工作，处于OFF状态。状态。 2、装置启动、装置启动 按动按动“启动启动”按钮，装置进入工作状态，并根按钮，装置进入工作状态，并根据给

20、定流程工作。据给定流程工作。 3、工作过程、工作过程 （1）打开电磁阀）打开电磁阀X1，X1变为变为ON状态，使液状态，使液体体A流入容器；当液面达到流入容器；当液面达到I位置时，位置时，I变为变为ON状态，状态，此时关闭此时关闭X1，打开，打开X2，使，使X1为为OFF，X2为为ON状状态。态。 （2）当液面达到）当液面达到H位置时，位置时，H为为ON状态，此状态，此时关闭时关闭X2，启动混合搅拌电机，启动混合搅拌电机M，使，使X2为为OFF，M为为ON状态。状态。 （3）搅拌持续）搅拌持续6S种之后，使种之后，使M为为OFF状态，开状态，开始放出混合液体，打开电磁阀始放出混合液体，打开电磁

21、阀X3，X3为为ON状态。状态。 （4）当液面达到）当液面达到L时，即时，即L从从ON状态变为状态变为OFF状态时，开始计时，经过状态时，开始计时，经过2S钟容器放空，关闭钟容器放空，关闭电磁阀电磁阀X3，使，使X3为为OFF，完成一个工作循环过程。，完成一个工作循环过程。 4、装置停止、装置停止 按动按动“停止停止”按钮，则在当前的工作流程进行按钮，则在当前的工作流程进行完毕之后，停止操作，即停止在初始状态上。完毕之后，停止操作，即停止在初始状态上。 根据控制要求，根据控制要求，I/O分配表如表分配表如表8-3，I/O接线图接线图如图如图8-7。表表8-3 液体混合装置液体混合装置I/O分配

22、表分配表输入输入输出输出启动输入启动输入00000电磁阀电磁阀X101000停止输入停止输入00001电磁阀电磁阀X201001液面液面H00002电磁阀电磁阀X301002液面液面I00003电机电机M01101液面液面L00004启动按钮启动按钮停止按钮停止按钮HILDC 24VX1X2X3DC 24VMAC 24V0000000001000020000300004COMCOM01000010010100201101COMCOMCOMCPM2A图图8-7 液体混合系统系统接线图液体混合系统系统接线图 二、程序说明二、程序说明 根据控制要求及根据控制要求及I/O分配表，设计出混合装置分配表，

23、设计出混合装置的梯形图，下面给出用两种设计方法设计的梯的梯形图，下面给出用两种设计方法设计的梯形图。形图。 1 1、锁存顺序控制梯形图如图、锁存顺序控制梯形图如图8- -8所示。其所示。其中，几个微分指令中的辅助继电器分别在输入中，几个微分指令中的辅助继电器分别在输入信号上升沿或下降沿时刻置为信号上升沿或下降沿时刻置为“ON”状态一个状态一个扫描周期，保证各步动作之间的准确切换。启扫描周期，保证各步动作之间的准确切换。启动动0000200003DIFU 01102DIFU 0110300004DIFU 011040000000001KEEP01115SR01115DIFU 0110001115

24、KEEP01000SRTIM 001011000110301103KEEP01001SR0110201102KEEP01101SRTIM 00001101TIM 000#006001101DIFD 0110501105KEEP01002SRTIM 00101104KEEP01114SRTIM 00101114TIM 001#0020END(001)图图8-8 锁存顺序控制梯形图锁存顺序控制梯形图之前，输入继电器、中间继电器及输出继电器均为之前，输入继电器、中间继电器及输出继电器均为OFF状态。按状态。按“启动启动”按钮后，使按钮后，使0111501115置为置为“ON”ON”，表示装置处于工作

25、状态，此时，表示装置处于工作状态，此时X X1 1电磁阀被电磁阀被打开。即打开。即0100001000为为ONON。当液位到达。当液位到达时，即时，即0000300003由由OFFOFF变为变为ONON，0110301103关闭关闭X X1 1，打开，打开X X2 2，即输出，即输出0100001000为为OFFOFF，0100101001为为ONON。当液位到达。当液位到达H H点时，即点时，即0000200002由由OFFOFF变为变为ONON时，关闭时，关闭X X2 2，打开电机，打开电机M M，即输出，即输出0100101001为为OFFOFF，0100801008为为ONON，同时启

26、动定时器，同时启动定时器TIM000TIM000定时为定时为6S6S。定时时间到，。定时时间到，则关闭电机则关闭电机M M，打开电磁阀，打开电磁阀X X3 3，即，即0110101101为为OFFOFF，0100201002为为ONON。当液位降到。当液位降到L L点时，即点时，即0000400004由由ONON变为变为OFFOFF时，启时，启动定时器动定时器TIM001TIM001定时定时2s2s，定时时间到，定时时间到，则关闭则关闭X X3 3，即即X X3 3为为OFFOFF。如果此时。如果此时011151115仍为仍为ONON状态，状态，则打开则打开X X1 1，开始下次循环。可以看出

27、，开始下次循环。可以看出，“停止停止” 按钮按下后，输入按钮按下后，输入0000100001为为ONON，又使，又使011151115为为OFFOFF，使装置退出工作状态，但使装置退出工作状态，但“停止停止”按钮只能在装按钮只能在装置完成当前一次循环之后才停止在初始状态，禁置完成当前一次循环之后才停止在初始状态，禁止止X X1 1电磁阀打开。通过以上分析可以看出梯形图满足系电磁阀打开。通过以上分析可以看出梯形图满足系统要求。统要求。 2、采用移位寄存器进行设计的梯形图如图、采用移位寄存器进行设计的梯形图如图8 8-9 9所所示。图中前半部分的作用与锁存顺序类似。后半部示。图中前半部分的作用与锁

28、存顺序类似。后半部分的移位寄存器用来记录工作流程中的步骤，初始分的移位寄存器用来记录工作流程中的步骤，初始状态为状态为0000100001，每完成一个步骤，移位寄存器左移，每完成一个步骤，移位寄存器左移一位。混合装置的流程可分四步，所以占用了移位一位。混合装置的流程可分四步，所以占用了移位寄存器的低四位寄存器的低四位HR0000HR0000HR0003HR0003，当四步，当四步工作做完，则恢复初始状态工作做完，则恢复初始状态0000100001，故用移位寄，故用移位寄 存器的存器的HR0003HR0003位作移位寄存器的数据输入，便于位作移位寄存器的数据输入，便于装置循环工作。装置循环工作。

29、 按按“启动启动”按钮后，保持继电器按钮后，保持继电器HR0100置置为为ON，表示装置进入工作状态。移位寄存器，表示装置进入工作状态。移位寄存器HR00的初始值设为的初始值设为00001， HR0000为为ON，计计数器均处于复位状态，输出数器均处于复位状态，输出01000为为ON，其它为，其它为OFF，表示打开，表示打开X1。当液位打到。当液位打到I点时，点时，0 01103为为ON一个一个0000200003DIFU 01102DIFU 0110300004DIFU 011040000000001KEEPHR 0100SRHR0100DIFU 0110001100MOV#0001HR00

30、HR0003IN0120025314CPRSFTHR00HR00CNT 0020110301102CNT 001HR010001200HR0100CNT002MOV#0000HR0025502HR0002CPRCNT001#006001104CNT002KEEPHR 0101SRHR000001000HR000101001HR000201101HR000325502HR0101CPRCNT002#0020CNT002图图8-9 移位寄存器控制的梯形图移位寄存器控制的梯形图HR000301002END(001)扫描周期，使扫描周期，使0 01200也为也为ON一个扫描周期，移位寄一个扫描周期，移

31、位寄存器移位，存器移位，HR0001为为ON，输出，输出01001为为ON，即关，即关闭闭X1，打开，打开X2。当液面达到。当液面达到H H点时，点时，0110201102为为ONON一个一个扫描周期，使扫描周期，使0120001200得电，移位寄存器移位，得电，移位寄存器移位，HR0002为为ONON，启动计数器，启动计数器CNT 001CNT 001（计数器（计数器0101、0202均以均以2550225502为输入时钟，故定时时间分别为为输入时钟，故定时时间分别为0.1s0.1s6060和和0.1s0.1s2020即即6s6s和和2s2s）同时输出）同时输出0110101101为为ONO

32、N，其余为，其余为OFFOFF，即打开电机，即打开电机M,M,关闭关闭X X2 2。当定时器。当定时器6s时间到，时间到，0 01200再次得电，移位寄存器移位，再次得电，移位寄存器移位， HR0003为为ONON，将计数器将计数器CNT 001复位，输出复位，输出01002为为ON，其余为，其余为OFF，即，即打开打开X X3 3。当液位到。当液位到L L点时，将点时，将HR0101HR0101置为置为ONON，启动计数器启动计数器CNT 002CNT 002，2s2s定时时间到，定时时间到，HR0101HR0101置为置为OFFOFF，计数器，计数器CNT 002CNT 002复位，移位寄

33、存器移位，复位，移位寄存器移位，HR00HR00的状态变为的状态变为0000100001，即关闭，即关闭X X3 3、恢复初始状态，等待、恢复初始状态，等待下一次循环。下一次循环。 利用移位寄存器中的利用移位寄存器中的“1 1”移位，来控制各步动作，移位，来控制各步动作，而移位又是受输入控制的。而移位又是受输入控制的。“停止停止”按钮使按钮使HR0100HR0100置为置为OFFOFF，但只在一次循环结束之后，即，但只在一次循环结束之后，即CNT 002CNT 002为为ONON时使移位寄存器清为时使移位寄存器清为0000000000，停止任何动作。这，停止任何动作。这种设计方法避免了过多使用

34、锁存电路。种设计方法避免了过多使用锁存电路。8.4 在机械手步进控制中的应用在机械手步进控制中的应用 机械手是工业自动控制领域中经常会遇到一种机械手是工业自动控制领域中经常会遇到一种控制对象。机械手可以完成许多工作，如搬物、控制对象。机械手可以完成许多工作，如搬物、切割、喷染、装配等等。利用可编程控制器能控切割、喷染、装配等等。利用可编程控制器能控制机械手按规定的工序动作。图制机械手按规定的工序动作。图828为机械手搬为机械手搬物示意图。物示意图。一、机械手的工作流程一、机械手的工作流程启动启动 SB1停止停止 SB2光电开关光电开关PS传送带传送带 A传送带传送带 B上升限位：上升限位：SQ

35、1下降限位：下降限位：SQ2左转限位：左转限位：SQ3右转限位：右转限位：SQ4上升：上升：YV1下降：下降：YV2左传：左传：YV3右转：右转：YV4夹紧：夹紧：YV58-28 机械手控制示意图机械手控制示意图图图828中的机械手要将传送带中的机械手要将传送带A上的物品一个一个地上的物品一个一个地搬到传送带搬到传送带B上。上。 当按下机械手启动按钮之后，机械手开始工作。首当按下机械手启动按钮之后，机械手开始工作。首先上升，至上限位开关动作。左转，至左限位开关动先上升，至上限位开关动作。左转，至左限位开关动作。下放，至下限位开关动作。启动传送带作。下放，至下限位开关动作。启动传送带A，并检，并

36、检测有无物品传送过来，若检测到物品，则抓紧。再次测有无物品传送过来，若检测到物品，则抓紧。再次上升至最高处，右转至右限位开关动作。下放，上升至最高处，右转至右限位开关动作。下放，至最低点。松开手爪，并延时至最低点。松开手爪，并延时Ts,则完成一次搬运则完成一次搬运任务。如此循环，直至按下停止按钮。任务。如此循环，直至按下停止按钮。 根据机械手的工作流程，画出逻辑关系如图根据机械手的工作流程，画出逻辑关系如图829。 二、二、I/O分配分配 表表810给出了该系统的给出了该系统的I/O分配分配反复反复12345678启动（启动（PB1）停止（停止（PB2）运行运行抓紧（抓紧（1）手臂左移到位（手

37、臂左移到位（LS2）手臂右移到位（手臂右移到位（LS3）手臂上升到位（手臂上升到位（LS4）手臂下降到位（手臂下降到位（LS5）传送带上物品检测（传送带上物品检测（PS1）传送带传送带A向前（向前（Y00）手臂左移（手臂左移（Y01）手臂右移（手臂右移（Y02）手臂上升（手臂上升（Y03）手臂下降（手臂下降（Y04）抓紧（抓紧（Y05）放松（放松（Y06）表表810 机械手控制机械手控制I/O分配表分配表 右传限位开关右传限位开关 00004上升限位开关上升限位开关 00005下降限位开关下降限位开关 00006物品检测物品检测 00007输入输入输出输出启动启动 00000停止停止 0000

38、1手爪抓紧手爪抓紧 00002左传限位开关左传限位开关 00003传送带传送带A运行运行 01000机械手左传机械手左传 01001机械手右转机械手右转 01002机械手上升机械手上升 01003 机械手下降机械手下降 01004抓紧抓紧 01005放松放松 01006 三、梯形图设计三、梯形图设计 根据机械手的逻辑时序图及根据机械手的逻辑时序图及I/O分配，画出控制分配，画出控制梯形图，见图梯形图，见图830。 由梯形图可以看出：由梯形图可以看出： 传送带传送带A运行的条件是：机械手左移、下降运行的条件是：机械手左移、下降均到位（均到位（00003为为ON，00006为为ON），并且未检），

39、并且未检测到物品（测到物品（00007为为OFF），手爪处于放松状态），手爪处于放松状态（00002为为OFF）。）。 手臂左转的条件是：手臂上升到位（手臂左转的条件是：手臂上升到位（00005为为ON），左转不到位（），左转不到位（00003为为OFF），并且手爪），并且手爪没抓物品（没抓物品（00002为为OFF），无右转命令（），无右转命令（01002为为OFF）。）。 手臂右转的条件是：手臂上升到位（手臂右转的条件是：手臂上升到位（00005为为ON），右转不到位（），右转不到位（00004为为OFF），手爪抓有物），手爪抓有物品（品（00002为为ON），并且无左转命令（），并且无左

40、转命令（01001为为OFF）。）。 手 臂 上 升 的 条 件 是 ： 手 臂 上 升 不 到 位手 臂 上 升 的 条 件 是 ： 手 臂 上 升 不 到 位（00005为为OFF），无手臂下降的命令（），无手臂下降的命令（01004为为OFF），并且满足下列条件之一：（），并且满足下列条件之一：（1）手臂左转）手臂左转到位，并且手爪抓有物品。（到位，并且手爪抓有物品。（2）手臂右转到位，）手臂右转到位，手爪没有抓物品。（手爪没有抓物品。（3）手臂左转、右转均不到位）手臂左转、右转均不到位（00003、00004均为均为OFF）。第（）。第（3）个条件是针）个条件是针对启动时手臂位置不确定

41、而设计的。对启动时手臂位置不确定而设计的。 手 臂 下 降 的 条 件 是 ： 手 臂 下 降 不 到 位手 臂 下 降 的 条 件 是 ： 手 臂 下 降 不 到 位（00006为为OFF），无手臂上升的命令（），无手臂上升的命令（01003为为OFF），并且满足下列条件之一：（），并且满足下列条件之一：（1）手臂左转）手臂左转到位，并且没有抓物品。（到位，并且没有抓物品。（2）手臂右转到位，并）手臂右转到位，并且抓有物品。且抓有物品。 手爪抓紧运行的条件是：手臂左转、下降手爪抓紧运行的条件是：手臂左转、下降均到位（均到位（00003、00006为为ON）,并检测到传送带上并检测到传送带上有

42、物品（有物品（00007为为ON），手爪中还没抓物品），手爪中还没抓物品（00002为为OFF），无放松命令（），无放松命令（01006为为OFF）。）。 手爪放松运行的条件是：手爪抓着物品随手手爪放松运行的条件是：手爪抓着物品随手臂右转、下降到位时（臂右转、下降到位时（00002为为ON、00004、00006为为ON），开始定时），开始定时Ts。定时期间，手爪放松，定时。定时期间，手爪放松，定时时间到，则停止放松动作。时间到，则停止放松动作。 另外，当按下停止按钮时，手臂停止动作，即手另外，当按下停止按钮时，手臂停止动作，即手臂停止在不定的位置。臂停止在不定的位置。 00000 00001

43、 20000 20000 00002 0000700003 00006 00003 00005 0000201002 01002 00005 00002 00004 0100101001 00002 00003 00005 01004 0100301000 20000 00004 00002 00004 0000301004010050100101006TIM 000 00003 00002 01003 00006 00002 00004 00003 00006 00007 0000201006 00006 00004 00002TIM 0000100101001TIM 00001001010

44、05IL（02）ILC（03）END(01）图图830 机械手控制梯形图机械手控制梯形图8.58.5 在交通灯控制系统中的应用在交通灯控制系统中的应用 一、系统说明一、系统说明 在马路的十字路口上有交通灯，分南北方向核东在马路的十字路口上有交通灯，分南北方向核东西方向，在每个方向的马路上又有交通灯，指示人西方向，在每个方向的马路上又有交通灯，指示人行横道是否允许通行。行横道是否允许通行。 交通灯控制系统要求：当按下启动按钮后，交通交通灯控制系统要求：当按下启动按钮后，交通灯按表灯按表811的顺序循环变化，如果交通灯控制的顺序循环变化，如果交通灯控制系统被启动，启动按钮将不再起作用，若要系统停系

45、统被启动，启动按钮将不再起作用，若要系统停止工作，按停止按钮。止工作，按停止按钮。 南北马路南北马路南北马路南北马路人行横道人行横道东西马路东西马路东西马路东西马路人行横道人行横道黄灯黄灯10s绿灯绿灯30s黄灯黄灯10s红灯红灯40s红灯红灯40s黄灯黄灯10s绿灯绿灯30s红灯红灯50s红灯红灯45s绿灯绿灯25s绿灯绿灯25s红灯红灯40s红灯红灯40s黄灯黄灯10s绿灯绿灯30s绿灯绿灯30s绿灯绿灯25s绿灯绿灯25s红灯红灯50s红灯红灯45s闪闪5s闪闪5s闪闪5s闪闪5s表表8-11 交通灯变化顺序表交通灯变化顺序表 马路的红黄绿灯点亮的时间分别是马路的红黄绿灯点亮的时间分别是

46、40s、10s和和30s。南北马路点亮红灯时，东西马路点亮绿灯或黄灯，南北马路点亮红灯时，东西马路点亮绿灯或黄灯，反之，南北马路点亮绿灯或黄灯时，东西马路点亮反之，南北马路点亮绿灯或黄灯时，东西马路点亮红灯，总之，任一时刻，只允许南北方向或东西方红灯，总之，任一时刻，只允许南北方向或东西方向通行。向通行。 人行横道的红绿灯点亮的时间分别是人行横道的红绿灯点亮的时间分别是50s和和30s，其中绿灯亮的最后其中绿灯亮的最后5s，绿灯闪烁，提醒行人人行横，绿灯闪烁，提醒行人人行横道将要禁止通行了。人行横道的红灯点亮的时刻比道将要禁止通行了。人行横道的红灯点亮的时刻比相应马路上的绿灯点亮的时刻提前相应

47、马路上的绿灯点亮的时刻提前5s，而熄灭的时，而熄灭的时刻比黄灯熄灭的时刻滞后刻比黄灯熄灭的时刻滞后5s，可以确保行人的安全。，可以确保行人的安全。 二、二、I/O分配分配 根据系统控制要求，可以确定系统的根据系统控制要求，可以确定系统的I/O分配，如分配，如表表812所示。所示。输入输入输出输出启动启动 00000停止停止 00001南北马路红灯南北马路红灯 01000南北马路黄灯南北马路黄灯 01001南北马路绿灯南北马路绿灯 01002南北马路人行横道红灯南北马路人行横道红灯 01003南北马路人行横道绿灯南北马路人行横道绿灯 01004东西马路红灯东西马路红灯 01006东西马路黄灯东西马路黄灯 01007东西马路绿灯东西马路绿灯 01008东西马路人行横道红灯东西马路人行横道红灯 01009东西马路人行横道绿灯东西马路人行横道绿灯 01010表表8-12 交通灯控制交通灯控制I/O分配表分配表 三、系统梯形图设计三、系统梯形图设计 因为交通灯控制系统中，是以时间为控制条件的，因为交通灯控制系统中，是以时间为控制条件的，所以在此设置一些定时器所以在此设置一些定时器TIM000T