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模压机控制课程设计 学院 专业 班 成绩评定 学号 姓名 （合作者 号 ） 预习情况 操作情况 考勤情况 数据处理情况 实验目的 1、掌握梯形图设计、梯形图到指令的转换，加深对PLC结构、工作原理和指令系统的理解； 2、学会使用三菱PLC实现程序输入、运行和调试的技能。 实验内容和要求 画出PLC的外部接线图，列表说明输入输出点的分配； 画出梯形图，并给出程序； 设计调试程序的步骤，给出程序运行结果。 实验方法、步骤及结果测试 题目 模压机控制 图 1 模压机结构示意图 系统描述 模压机的3个气缸（推进器、模压器、弹出器）及喷嘴是由阀门Y1-Y4控制的，通过一系列LED指示灯表示气缸的运动过程。 气缸运动的终点位置安装有行程开关S8-S13，指示气缸运动的位置。 通过工作方式选择开关Autom或Manual来选择自动运行或手动工作方式。 在自动运行的工作方式下，通过操作启动按钮Start或停止按钮Stop，完成对模压机的控制。 在手动调整方式下，有4个操作按钮S1、S2、S3和S4，分别控制相应的阀门Y1、Y2、Y3和Y4。 任务描述 自动工作方式下，模压机的工作过程如下： 1） 当工作方式选择开关从手动方式切换到自动方式时，按下Start，模压过程开始，阀门 Y1打开，推进器向前运动。当推进器前进到行程S9位置时，阀门Y1关闭，在弹簧的 作用下，推进器自动回位至S8处。 2） 当推进器后退到行程开关S8处时，阀门Y2打开，模压器向下运动，对工件进行模压 操作。当模压器运动到行程开关S11处时，阀门Y2关闭，在弹簧的作用下，模压器返 回到S10处。 3） 当模压器返回到行程开关S10处时，阀门Y3打开，弹出器向上运动，将工件推出。 4） 当弹出器向上运动到行程开关S12处时，阀门Y4打开，喷嘴开始喷吹，将模压好的工 件吹到收集箱中。 5） 在喷嘴启动后的15s内，光电传感器B1检测到工件经过，阀门Y3、Y4关闭5s，弹出 器向下运动，喷嘴关闭。 6） 当弹出器返回到行程开关S13处时，自动开始下一个模压过程。 7） 如果在模压机自动运行期间，将工件方式选择开关切换到手动调整工作方式，则程序运 行到当前模压过程的结束点，不启动下一个模压过程。 需求分析 由任务描述知，模压机系统的控制分手动和自动模式，需要手动/自动切换、启动、停止按钮、四个手动控制阀S1-S4、行程开关S8-S13和光电传感器B1共14个输入信号。输出则简单，4个控制阀Y1-Y4共4个输出信号（用LED灯指示）。故选用三菱F1-40MR型PLC。 输入输出端口配置如下： 表1 输入端口配置 输入设备 输入端口编号 输入设备 输入端口编号 Autom/Manual X400 推进器原始位S8 X407 Start X401 推进器终点位S9 X500 Stop X402 模压器原始位S10 X501 推进器阀门Y1 X403 模压器终点位S11 X502 模压器阀门Y2 X404 弹出器原始位S13 X503 弹出器阀门Y3 X405 弹出器终点位S12 X504 喷嘴阀门Y4 X406 光电传感器 X505 表2 输出端口配置 输出设备 输出端口编号 输出设备 输出端口编号 推进器阀门Y1 Y430 弹出器阀门Y3 Y432 模压器阀门Y2 Y431 喷嘴阀门Y4 Y433 因此可得出模压器系统的配置示意图如下： 推进阀门 模压阀门 弹出阀门 喷嘴 手动 启动 停止S8 S9 S10 S11 S12 S13 B1 S1 S2 S3 S4 /自动 图2 PLC输入输出配置图 逻辑分析与程序设计 控制过程逻辑分析 已经知道，在原始状态下，行程开关S8、S10和S13被压下导通。 根据控制需求，在自动模式下，动作顺序如下：推进阀门得电→推进器动作→到达终点位→阀门关闭→推进器返回原始位→模压器阀门得电并动作→到达终点位→阀门关闭→弹出器阀门得电→弹出器动作→到达终点位→喷嘴阀门得电→喷嘴吹气→工件被光电传感器检测到→两个控制阀门关闭→弹出器返回原始位→开始下一个循环周期。 2）根据过程逻辑分析，得出状态转移图如下： X401 X401 X407 X500 X407 X501 X407 X501 X502 X501 X504 X503 X505 图3 模压机的状态转移图 注：模压机