小车复杂往返控制优化方案

与前面所述表5-4相同的I/O分配，外部接线图如图5-18所示。要求在按下（随机选择左/右）启动按钮后，小车自动（左/右）运动，碰到限位开关后，自动停下，若5s内没有碰到限位开关，自动停下；停3s后小车自动反向运动，碰到限位开关后，自动停下，若5s内没有碰到限位开关，自动停下，停3s后小车自动反向运动；如此反复运动4个来回，小车停止运行，等待下次命令。中间过程按下停止按钮，小车立即停下来。

1.用“启-保-停”电路的顺序控制设计法实现

按控制要求，画出其顺序功能图，如图5-29所示。

根据“启-保-停”的编程方法得到梯形图程序，如图5-30所示。

在网络1中，M0.0为初始步，在初始步，小车处于停止待命状态，当PLC初始上电SM0.1或者按下“停止”按钮I0.2或者完成小车往返控制任务时，程序迸入初始步，因而其启动条件有三个；M0.0的活动状态要保持到往下一步的转换条件满足，因而要把M0.0的常开触点与启动条件并联；初始步后有两个步M0.1、M0.3，即两个选择分支，不管迸入哪个分支，M0.0都要变成非活动步，因而这里将后续步M0.1、M0.3的常闭触点作为停止命令串联在M0.0的线圈回路中。

在网络2中，有两个启动条件：①初始步M0.0时，有左行命令I0.1；②小车装料卸料一趟完成M0.4＆T40，但没有完成总体规定的次数，即计数器C0的常闭触点；停止条件：把M0.1的后续步M0.2的常闭触点作为停止条件；自保持回路为M0.1的常开触点，在M0.1步有命令动作，Q0.0输出小车左行，为了防止左限位开关故障小车失控，在小车开始运行时启动定时器定时，若小车在正常时间内每到达指定位置，限位开关没有动作，则定时器自动让小车停下来，让小车运动控制转换到下一步。

在网络3中，M0.1到M0.2的转换条件为I0.3+T37，把两个条件并联后作为启动条件，把M0.2的后续步M0.3的常闭触点作为停止条件串联在M0.2的线圈回路中。

在网络5中，M0.3有两个前级步，即两个选择分支的合并问题，程序中把M0.0＆I0.0作为一个启动条件，M0.2＆T38作为一个启动条件，两个条件并联后与后续步M0.4的常闭触点串联。

图5-29 小车复杂往返控制的顺序功能图

在网络6中，M0.4有两个后续步，程序中把两个后续步的常闭触点串联作为停止条件。

图5-30 小车复杂往返控制的顺序功能控制梯形图程序

在网络4中，通过M0.2和M0.4来对小车的往返次数迸行计数。本项目要求的是小车往返来回4趟，因而计数器单向计数次数为8次。(www.xing528.com)

2.用以转换为中心的顺序控制设计法实现

（1）以转换为中心的顺序控制设计法简介 在顺序功能图中，如果某一转换所有的前级步都是活动步并巨满足相应的转换条件，则转换实现。即所有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都变为活动步，而所有由有向连线与相应转换符号相连的前级步都变为不活动步。在以转换为中心的编程方法中，用该转换所有前级步对应的存储器位的常开触点与转换对应的触点或电路串联，该串联电路即“启-保-停”电路中的启动电路，用它作为使所有后续步对应的存储器位置位（使用置位指令）和使所有前步对应的存储器位复位（使用复位指令）的条件。在任何情况下，代表步的存储器位的控制电路都可以用这一原则来设计，每一个转换对应一个这样的控制置位和复位的电路块，有多少转换就有多少个这样的电路块，这种设计方法特别有规律，梯形图与转换实现的基本规则间有着严格的对应关系，在设计复杂的顺序功能图的梯形图时既容易掌握，又不容易出错。

如果某一转换与并行序列的分支、合并无关。它的前级步和后续步都只有一个，需要复置位的存储器位也只有一个，那么对选择序列的分支与合并的编程方法实际上与对单序列编程方法完全相同，这在上述程序中可以看出。

例如图5-31a中步M0.2之后有一个并行序列的分支，当M0.2是活动步，并在转换条件I0.3已满足时，步M0.3与步M0.5应同时变为活动步，这是用M0.2和I0.3的常开触点组成的串联电路使M0.3和M0.5同时置位来实现的。与此同时，步M0.2应变为不活动步，这是用复位指令来实现的。图5-31a的编程如图5-31b所示。

图5-31 选择序列与并行序列的编程的举例

I0.6对应的转换之前有一个并行序列的合并，该转换实现的条件是所有的前级步（即步M0.4和M0.6）都是活动步和转换条件I0.6满足。由此可知，应将M0.4、M0.6和I0.6的常开触点串联，作为使后续步M0.0置位和使M0.4、M0.6复位的条件。

图5-32中转换的上面是并行序列的合并，转换的下面是并行序列的分支，该转换实现的条件是所有的前级步（即步M1.0和M1.1）都是活动步和转换条件I0.1+I0.3满足。因此应将M1.0、M1.1、I0.3的常开触点与I0.3的常闭触点组成的串并联电路，作为使M1.2、M1.3置位和使M1.0、M1.1复位的条件。

图5-32 转换的同步实现

（2）用以转换为中心的顺序控制设计法实现对小车的复杂往返控制 对于图5-29所示的顺序功能图，采用以转换为中心的顺序控制编程法，设计的梯形图程序如图5-33所示。

图5-33 采用以转换为中心的顺序控制编程法设计的梯形图程序