2.2 自动上料小车控制

2.2.1 任务引入

送料小车的自动控制系统,如图2-17所示。送料小车首先在轨道的最左端,左限位开关SQ1压合,小车装料,25s后小车装料结束并右行;当小车碰到右限位开关SQ2后,小车停止右行并停下来卸料,20s后卸料完毕并左行;当再次碰到左限位开关时,SQ1小车停止左行,并停下来装料。小车总是按“装料→右行→卸料→左行”模式循环工作,直到按下停止按钮,才停止整个工作过程。

图2-17 送料小车的自动控制系统

由小车运动过程可知,该控制属于简单控制,因此用经验设计法就可解决。

编者心语

经验设计法简介

经验设计法顾名思义是一种根据设计者的经验进行设计的方法。该方法需要在一些经典控制程序的基础上,根据被控对象的具体要求,不断地修改和完善梯形图。有时需多次反复调试和修改梯形图,增加一些辅助触点和中间编程元件,最后才能得到一个较为满意的结果。

该方法没有普遍的规律可循,具有很大的试探性和随意性,最后的结果不唯一,设计所用的时间、设计的质量与设计者的经验有很大关系。该方法适用于简单控制方案(如手动程序)的设计。

2.2.2 设计步骤

① 准确了解系统的控制要求,合理确定输入输出端子。

② 根据输入输出关系,表达出程序的关键点。关键点往往通过一些典型的环节来表达,如启保停电路、互锁电路、延时电路等,这些基本编程环节以前已经介绍过,这里不再重复。但需要强调的是,这些典型电路是掌握经验设计法的基础,需读者熟记。

③ 在完成关键点的基础上,针对系统的最终输出进行梯形图程序的编制,即初步绘出草图。

④ 检查完善梯形图程序。在草图的基础上,按梯形图的编制原则检查梯形图,补充遗漏功能,更改错误、合理优化,从而达到最佳的控制要求。

2.2.3 任务实施

① 明确控制要求,确定I/O端子,如表2-1所示。

表2-1 送料小车的自动控制I/O分配

② 确定关键点。由小车运动过程可知,小车左行、右行由电动机的正反转实现,在此基础上增加了装料、卸料环节,所以该控制属于简单控制,因此用经验设计法就可解决。

③ 编制并完善梯形图如图2-18所示。

图2-18 送料小车的自动控制系统程序

a.梯形图设计思路:

◆ 绘出具有双重互锁的正反转控制梯形图;

◆ 为实现小车自动启动,将控制装料、卸料定时器的常开分别与右行、左行启动按钮常开触点并联;

◆ 为实现小车自动停止,分别在左行、右行电路中串入左、右限位的常闭触点;

◆ 为实现自动装、卸料,在小车左行、右行结束时,用左、右限常开作为装、卸料的启动信号。

b.小车自动控制梯形图解析,如图2-19所示。

图2-19 小车自动控制梯形图解析