[工学]第四章新.docVIP

液压气动PLC控制程序设计 1.液压缸和气缸工作原理 压力油或压缩空气从活塞缸的一端输入，推动活塞杆从另一端输出作用力。通常用活塞杆的输出力推动执行机构完成相应的动作。为达到预期的动作，一般在其行程范围内放置限位开关或接近开关，根据限位开关或接近开关的信号控制电磁阀动作。 图4.1 液压气动工作原理 2.液压缸和气缸实物图片 图4.1.2a 液压缸 图4.1.2b 气缸 3.液压缸和气缸内部结构 图4.1.3 液压缸气缸内部结构 4.电磁阀结构 图4.1.4 电磁阀结构图 5.电磁阀实物 图4.1.5a 双作用电磁阀 图4.1.5b 单作用电磁阀 6.接近开关 a 光电式 b 电磁式 c 电容电感式 图4.1.6 接近开关 7.液压气动的集成连接块 图4.1.7 液压气动集成块 图4.1.8 液压系统原理框图 图4.1.9 气动系统原理框图 1.液压系统原理图 图4.1.10 液压系统原理图 2.电磁阀与液压缸动作关系图 图4.1.11 电磁阀与液压缸动作关系图 3.电磁阀与液压缸动作关系图说明 根据图4.1.10的液压系统原理图，当按下起动按钮SB1时，液压缸快速前进；压住限位开关SQ2时，液压缸转为工进；当压住限位开关SQ3时，液压缸快速后退；直至压住限位开关SQ4，液压缸回至初始位置。 图4.1.12 气动系统动作时序图 4.气动系统动作时序图说明 当按下起动按钮SB0时，气缸脱离限位开关a0开始向右运动，当活塞杆压下限位开关a1时，气缸后退，再次压住限位开关a0时，系统停止。 表4-1 电磁阀功能转换表 电磁阀工步 转换开关 YA1 YA2 YA3 快进 SB1 + - + 工进 SQ2 + - - 快退 SQ3 - + - 原位停止 SQ4 - - - 5.电磁阀功能转换表说明 根据液压系统原理图4.1.10，按下起动按钮SB1时，电磁换向阀的YA1和YA3带电，液压缸快速右行；当压住行程开关SQ2时，YA1保持得电，YA3失电，液压缸右行速度减慢；当压住行程开关SQ3时，主电磁阀换向，YA1失电，YA2得电，液压缸快速左行；当压住行程开关SQ4时，电磁阀全部失电，系统停止工作。 程序控制类指令用于程序运行状态的控制，主要包括系统控制，跳转、循环、子程序调用、顺序控制指令等。下面分别予以说明。 步进顺序控制指令是一种由功能图设计梯形图的步进型指令。首先用顺序流程图来描述程序设计思想，然后再用指令编写出符合程序设计思想的程序。 功能流程图是设计梯形图程序的基础。 1.功能流程图简介 功能流程图是按照顺序控制的思想，根据工艺过程，输出量的状态变化，将一个工作周期划分为若干顺序相连的步，在任何一个步内，各输出量ON/OFF状态不变，但是相邻两步输出量的状态是不同的。如图4.2.1所示为循环步进的功能流程图。设计功能流程图，可按以下思路进行。 （1）初始步用双线框矩形表示。 （2）根据实际情况，对各步设定步进转换条件。 （3）各步之间用有向线段连接。 （4）对每一步的行为动作做注释说明 图4.2.1 循环步进功能流程图 2.顺序控制指令 顺序控制指令有3条，分别是步进开始指令、步进转移指令和步进结束指令，如表4-2所示。 表4-2 顺序控制指令 LAD（梯形图） STL（语句表） 说 明 LSCR n 步进开始指令，为步进开始的标志，当该步的状态元件置1时，执行该步 SCRT n 步进转移指令，使能有效时，关断该步，进入下一步。 n为下一步的顺序控制状态元件。 SCRE 步进结束指令，为步结束的标志。 3.应用实例 【例4-1】使用顺序控制指令，编写实现红、绿灯交替闪烁的程序（循环时间为2s）。 根据控制要求，首先画出红绿灯交替闪烁的顺序功能流程图，如图4.2.2所示。 设启动条件为按钮I0.0置1，步进条件为时间达到预设的2秒。分别使用定时器T37和T38来定时。梯形图程序如图4.2.3所示。 图4.2.2 红绿灯闪烁顺序功能流程图 图4.2.3 PLC梯形图程序 1.循环指令 程序的循环结构用于描述一段程序的重复循环执行。由FOR和NEXT指令构成程序的循环体。FOR指令标记循环的开始，NEXT指令标记循环体的结束。如图4.2.4所示。 工作原理：当使能输入EN有效时，循环体开始执行，执行到NEXT指令时返回，每执行一次循环体。当前值计数器INDX加1，达到终止值FINAL时，循环结束。 图4.2.4 FOR指令图解 【例4-2】循环指令嵌套。每执行