自动成型机PLC-触摸屏控制设计

自控成型机的PLC（触摸屏）控制
一、控制原理
自动成型系统是由工作台、油缸A、B、C及相应的电磁阀和信号灯等几部分组
成。该自动成型系统是利用油的压力来传递能量，以实现材料（如：注塑成型，钢
筋）加工工艺的要求。该自动成型系统是用PLC控制油缸A、B、C的三个电磁阀有
顺序的打开和关闭，以便使油进入或流出油缸，从而控制各油缸中活塞有序运动，
活塞带动连杆运动，给相应的挡块一个压力，这样就可以使材料成型。
（1）工作示意图，如图1和图2所示 。

图1 工作示意图

图2 工作示意图
（2）控制要求
1）当原料放入成型机时，各油缸为初始状态：Y1=Y2=Y4= OFF，Y3=ON，
S1=S3=S5=OFF，S2=S4=S6=ON。
2）启动运行
当按下启动按钮SB1，系统动作要求如下：
① Y2=ON,上面的油缸B的活塞向下运动，使S4=OFF。
② 当该油缸活塞B下降到终点时，S3=ON ，此时，启动左油缸活塞A向右运动，
右油缸活塞C向左运动，Y1=Y4=ON时，Y3=OFF，使S2=S6=OFF。
③ 当该油缸活塞A运动到终点时，S1=ON ，并且油缸活塞C也运动到终点，S5=ON
时，原料已成型，各活塞退回到原位。首先，油缸活塞A、C 返回，Y1=Y4=OFF,Y3=ON,
使S1=S5=OFF。
④ 当油缸活塞A 、C回到初始状态，S2=S6=ON时，B返回，Y2=OFF,使S3=OFF。
⑤ 当油缸活塞B返回到初始状态，S4=ON时，系统回到初始状态，取出成品，
放入原料后，按下启动按钮，重新启动，开始下一工件的加工。
二、控制要求
（1）工作方式设为自动、手动、单周期
（2）有必要的电气保护和联锁
（3）单周期循环时应按上述顺序动作
三、I/O地址表
根据系统的控制要求，确定PLC外部输入、输出号地址分配，如表1所示。
表1 输入、输出号地址分配

输 入 输 出
地址 元件 功能 地址 元件 功能
X0 M0 SB1 停车 Y0 M100 Y1 A缸电磁阀
X1 M1 SB2 启动 Y1 M101 Y2 B缸电磁阀
X2 M2 S1 A缸右限位 Y2 M102 Y3 C缸电磁阀1
X3 M3 S2 A缸左限位 Y3 M103 Y4 C缸电磁阀2
X4 M4 S3 B缸下限位 Y4 M104 KM 油泵电机
X5 M5 S4 B缸上限位
X6 M6 S5 C缸左限位
X7 M7 S6 C缸右限位
X10 M10 FR 过载保护
M20（交替） 手动自动选择
M21 手动辅助
四、梯形图
（1）PLC外部接线图
根据系统控制要求和I/O分配表，绘制PLC外部接线图，如图4所示。

图4
（2）梯形图（状态转移图）

图5 梯形图
（3）解摸屏

触摸屏说明：
*手动/自动选择键、各限位开关按键设置为“交替”、状态指示利用按键自身的“位”
状态指示；
*电磁阀（各缸）及油泵电机的输出状态用指示灯显示。
（4）工作过程
条件是工作前电磁阀Y1(Y0)Y2(Y1)Y4(Y3)应是关的，而C缸应是打开的，限位
开关S1(X2-M2)S3(X4-M4)S5(X6-M6)应是处于闭合状态，
而S2(X3-M3)S4(X5-M5)S6(X7-M7)限位开关应是打开的。启动时一合上PLC电
源开关，控制系统作初始化动作，即C缸立即向右运行至S6(X7-M7)限位开关处停
止，其它各缸失电处于复位状态。装入材料后，按启动按钮使SB2(X1-M1)闭合，B
缸由上向下压至S3(X4-M4)处该限位开关处于闭合，而S4(X5-M5)则处于断开。此时
左缸A向右顶进，而右缸C则先断开Y2（M102）电源，然后Y3（M103)合上电源向
左顶进，分别到达S1(X2-M2)S5(X6-M6)限位位置时，此时A缸电源断电向后退，而
C缸则接通电源Y3(Y2)向后退，等AC二缸退回原位后，则B缸可退回原位取出零件
和重新装料。若在运行中发生故障接通FR(X10-M10)或按下停止按钮SB1(X0-M0)即
可停车。