PLC在生產線轉運小車控制系統中的應用

1 引言
在自動生產線上，各工序之間的物品常用有軌小車來轉運。小車通常采用電動機驅動，電動機正轉小車前進，電動機反轉小車后退。

2 控制要求
對小車運行的控制要求為:小車從原位A出發駛向1號位，抵達后立即返回原位;接著又從原位A出發直接駛向2號位，抵達后又立即返回原位;第三次還從原位A出發，直接駛向3號位，抵達后仍立即返回原位，如圖1所示:

圖1 小車行駛示意圖

根據工作需要，可以將上述三次運行作為一個周期，每個周期間小車可以停頓若干時間。也可以無須停頓而重復上述過程，直至按下停止按鈕為止。

3 PLC選型及I/O接線圖
根據控制要求，系統的輸入量有:啟、停按鈕信號;1號位、2號位、3號位限位開關信號;連續運行開關信號和原位點限位開關信號。系統的輸出信號有:運行指示和原位點指示輸出信號;前進、后退控制電機接觸器驅動信號。共需實際輸入點數7個，輸出點數4個。選用日本三菱公司F-20M產品，其輸入點數12，輸出點數8。小車行駛控制系統PLC I/O接線圖如圖2所示:

圖2 PLC I/O接線圖

4 控制程序設計
小車運行控制過程如下:
(1) 小車處于原位　壓下原位限位開關SQO，X401接通Y430，原位指示燈亮。
(2) 小車行駛至1號位返回原位　按下啟動按鈕SB1，Y431被X400觸點接通并自鎖，運行指示燈亮并保持整個運行過程。此時Y431的常開觸點接通移位寄存器的數據輸入端IN，M100置1(其常閉觸點斷開，常開觸點閉合)，M100和X402的觸點接通Y432線圈，前進接觸器KM2得電吸合，電動機正轉，小車駛向1號位。當小車到達1號位時，限位開關SQ1動作，X402常閉觸點斷開Y432線圈，KM3失電釋放，電動機停轉，小車停止前進。與此同時X402接通移位寄存器移位輸入CP端，將M100中的“1”移到M101，M101常閉觸點斷開，M100補“0”，而M101常開觸點閉合，Y433接通，接觸器KM4得電吸合，電動機反轉，小車后退，返回原位。
(3) 小車行駛至2號位又返回原位 當小車碰到原位限位開關SQO，X401斷開Y433線圈通路，KM4失電釋放，電動機停轉，小車停止。X401與M101接通移位輸入通路，M102接通Y432線圈，小車駛向2號位。當小車再次到達1號位時，雖然SQ1動作，X402動作，但因為M102和X402仍接通Y432，M100為“0”，所以不影響小車繼續駛向2號位。直至小車碰到2號位限位開關SQ2，X403斷開Y432，小車才停止前進。與此同時，X403與M102接通移位輸入通路，將M102中的“1”移到M103，M103為“1”，其余位全為“0”。M103接通Y433線圈，小車返回原位。
(4) 小車行駛至3號位再返回原位 當小車碰到原位限位開關SQO后，小車停止后退。同時M103和X401接通移位輸入通路，M104和X404接通Y432，小車向3號位駛去。小車再次經過1號位和2號位，但因為M100~M103均為“0”，不會移位，M104和X404仍接通Y432，直到小車碰到3號位限位開關SQ3動作，X404才斷開Y432線圈，小車才停止前進。這時M104和X404接通移位輸入通路，M104移位到M105，M405為“1”，其它位為“0”，M105和X401接通Y433，電機反轉，小車后退返回原位。
(5) 小車運行一個周期 小車運行一個周期返回原位后壓下原位限位開關SQO，X401又斷開Y433，小車停止運行。同時M105和X401接通移位輸入通路，M105移位到M106，M106為“1”，其余位為“0”，即M100~M105的常開觸點均為斷態，這時如果連續運行開關S仍未合上，X405仍斷開，那么移位寄存器不會復位，M100仍為“0”，則小車正向出發往返運行三次(一個周期)后，就在原位停下來了。
(6) 小車連續運行與停止 如果需要小車在運行一個周期后，繼續運行下去，則合上連續運行開關S, X405、X401和M106接通復位輸入端R，移位寄存器復位，M100重新置“1”，M100與X402又接通Y432，小車又開始第二個周期的運行，并且一個周期又一個周期地連續運行下去，直到按下停機按鈕SB2, X407觸點斷開，Y432和Y433線圈斷開，小車才會立即停止運行。同理，如果發生意外情況，不論小車運行在什么位置，只要按下停車按鈕SB2，電動機立即停轉，小車停止運行。
小車PLC控制系統梯形圖如圖3所示:

圖3 PLC控制梯形圖

5 結束語
自動生產線上使用的轉運小車，是常用的生產設備，它運行正常與否，對生產影響很大。該控制系統具有簡單可靠地優點，有借鑒的價值。