M1的热继电器动合触电 M2的热继电器动合触电 速度继电器正转触点 速度继电器反转触点 M1的正转接触器 输 出 设 备 M1的反转接触器 M1的制动接触器 M2接触器 M3接触器 电流表接入中间继电器 表2-1 I/O点数统计 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
三、控制系统的总体设计
3.1 系统工作流程分析
C650卧式车床工作流程图如图3-1所示。
图3-1 C650卧式车床工作流程示意图
3.2 I/O信号分析
根据前面的介绍可分析I/O信号。如表3-1所示。
输入设备 代号 SB0 SB1 功能 M1的停止按钮 M1的点动按钮 PLC输入继电器 X0 X1 输出设备 代号 功能 PLC输出继电器 Y0 Y1 KM1 M1的正转接触器 KM2 M1的反转接触器
SB2 SB3 SB4 SB5 SQ FR1 FR2 KS1 KS2 M1的正转按钮 M1的反转按钮 M2的停止按钮 M2的启动按钮 M3的限位开关 M1的热继电器动合触电 M2的热继电器动合触电 速度继电器正转触点 速度继电器反转触点 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X10 X11 X12 KM3 M1的制动接触器 KM4 KM5 KA M2接触器 M3接触器 电流表接入中间继电器 Y2 Y3 Y4 Y5 表3-1 PLC I/O分配表
3.3 PLC选型
根据设计要求可知，PLC点数的选择，不管是输入点数还是输出点数都要留有10%的余量，根据I/O口分配情况可知：输入信号有11个，输出信号有6个，根据I/O点数可选择FX2N—24MR可编程控制器，以满足控制要求，而且输入输出都留有一定的余量。
3.4 PLC输入输出线路设计
PLC输入输出线路设计如图3-2所示。
图3-2 PLC输入输出线路设计简图
四、控制系统的软件设计
4.1 系统程序流程分析
电动机M1由接触器KM1～KM3控制，PLC中控制KM1～KM3的输出继电器分别为Y0～Y2。Y0～Y2分别位于梯形图的第6、9、10梯级。
在第Y0［6］、Y1［9］线圈电路中，分别串Y1、Y0的动断触点◎Y0，◎Y1实现互锁；还分别串联有定时继电器T1、T2的动合触点#T1、#T2，以控制Y0、Y1延时启动。在第5、第8梯级分别设计T1、T2的线圈电路，它们分别由辅助继电器M101、M102的动合触点#M101、#M102控制。
在第4、第7梯级分别设计辅助继电器M101、M102线圈电路，除用动断触点◎M101、◎M102进行互锁外，还分别受输入继电器X2、X3的动合触点、动断触点控制。由I/O分配表可知，输入继电器X2、X3分别为启动按钮SB2、反转启动按钮SB3控制。由此可知，辅助继电器M101、M102分别为正转、反转启动辅助继电器。
在第Y2［10］线圈电路中，串接有M101、M102的动合触点#M101、#M102的并联支路，因此只有辅助继电器M101或M102得电，输出继电器Y2得电，才能使KM3得电吸合，短接电阻R。
这样得到电动机正、反转控制梯形图如图4-1所示。
M1正反转控制的转换是由接触器KM1和KM2的主触点切换电源的相序实现的。在切换时，必须防止电源相间短路。例如，由正转变为反转时，当KM1主触点断开，产生瞬时电弧，KM1主触点仍为导通状态，如果此时KM2主触点闭合，就会使电源发生短路，要避免电源短路，必须在完全没有电弧的情况下使KM2主触点闭合。在继电器接触器控制中，通常采用KM1和KM2互锁的方法来避免电源的短路。
PLC控制与继电器接触器控制不同，PLC在循环扫描进，执行程序的速度是非常快的，Y0和Y1触点切换是在毫秒级瞬间完成的，几乎没有时间延时。因而，必须采取防止电源短路的措施。在梯形图中，定时器T1与T2用来控制正、反转切换的延时时间（延时时间设定为0.5秒），待电弧熄灭之后，再接通反方向接触器。