冲床PLC控制模式及优化方法

（1）控制要求

图4.2-7所示为冲床运行示意图。初始状态机械手在最左边，左限位开关SQ₁被压合；机械手处于放松状态；冲头在最上面，限位开关SQ₂被压合。当按下起动按钮SB，机械手夹紧工件并保持，3s后，机械手右行，碰到右限位开关SQ₃后，机械手停止运行，与此同时冲头下行；当冲头碰到下限位开关SQ₄后冲头上行；当冲头上行碰到上限位开关SQ₂后，停止运行，与此同时机械手左行，碰到左限位开关SQ₁后，机械手松开，延时4s后系统返回到初始状态。

（2）编程元件配置及PLC的I/O接线

1）PLC的I/O配置：

输入：起动按钮SB—X0；左限位开关SQ₁—X1；右限位开关SQ₂—X2；

上限位开关SQ₃—X3；下限位开关SQ₄—X4。

输出：机械手电磁阀YV—Y0；机械手左行KM₁—Y1；机械手右行KM₂—Y2；

冲头上行KM₃—Y3；冲头下行KM₄—Y4。

2）还要配置控制延时的定时器T37、T38。

3）根据PLC的I/O配置可得图4.2-8所示的PLC的I/O接线。

图4.2-7 冲床运行示意图

图4.2-8 PLC的I/O接线

（3）设计顺序功能图

1）任务分解。根据控制要求，将整个控制系统分为初始步以及机械手夹紧、机械手右形、冲头下行、冲头上行、机械手左行、延时等待的6个工作步，并分别用辅助继电器M0、M1～M6表示。

2）各步的驱动负载、转换条件和转换目标，见表4.2-3。(www.xing528.com)

表4.2-3 各步的驱动负载、转换条件和转换目标

3）根据控制要求和表4.2-3可得如图4.2-9所示的顺序功能图。

（4）设计梯形图

根据开控制要求，将图4.2-9所示的顺序功能图转化为梯形图。设计时要注意两点：

1）初始步的编程。PLC开始运行时应将初始步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M0的一个起动条件，即初始起动信号。另外，步M0还受M6的控制，当小车卸料完毕且T38计时时间到，小车返回初始原位，程序转移到M0，因此应将M6和T38的动合触点组成串联电路，作为M0的另一个起动条件。这两个起动条件应并联。M8002为初始脉冲继电器，PLC开机运行后，M8002自动接通一个扫描周期，为了保证运动状态能持续到下一步或动为止，还需要并联上M0的自锁触点。

此后步M2～M6的编程与步M1相同。

2）在图4.2-9中。步M1～M5这5步均得电，为了避免双线圈输出，因此用辅助继电器M1～M5的动合触点组成的并联电路驱动Y0。

综上所述，可得图4.2-10所示梯形图。

图4.2-9 顺序功能图

图4.2-10 冲床运行控制的梯形图

（5）电路工作过程

初始状态机械手在最左边，左限位开关SQ₁被压合；机械手处于放松状态；冲头在最上面，上限位开关SQ₂被压合。当按下起动按钮SB，机械手夹紧工件并保持，3s后，机械手右行，碰到右限位开关SQ₃后，机械手停止运行，与此同时冲头下行；当冲头碰到下限位开关SQ₄后冲头上行；当冲头上行碰到上限位开关SQ₂后。停止运行，与此同时机械手左行，碰到左限位开关SQ₁后，机械手松开，延时4s后系统返回到初始状态。