2.15. Лабораторная работа №15. Разработка схем циклического управления исполнительными механизмами с использованием таймера

Цель работы:

– изучение методов управления цилиндрами с помощью конечных выключателей при необходимости многократного повторения одного и того же действия;

– разработка схем для создания систем с многократным повторением одного и того же действия, т.е. цикловых систем с конечно-заданным количеством циклов (повторов действия).

Задача

При кратковременном нажатии электрической кнопки должен начать выдвигаться шток пневматического цилиндра. После отпускания кнопки шток цилиндра должен продолжить выдвижение до достижении им конечного положения, контролируемого датчиком ВК2. После достижения штоком датчика положения ВК2 шток останавливается и стоит в течении 5 с, после чего начинает втягиваться до исходного положения, которое в свою очередь контролируется датчиком ВК1. При достижении втянутого состояния шток пневмоцилиндра вновь повторяет цикл выдвижение-втягивание с временной паузой, после чего происходит автоматическая остановка штока в исходном (втянутом) состоянии. Для управления пневмоцилиндром использовать распределитель двухпозиционный.

Задание:

– разработать и собрать пневматическую схему;

– разработать и собрать электрическую схему;

– разработать программу для ПЛК;

Решение

Описанное выше условие графически может быть представлено в виде следующей шаговой диаграммы работы системы, рис. 2.15.1.

Пневматическая схема решения задачи приведена на рис. 2.15.2.

Электрическая схема представлена на рис. 2.15.3.

Программа для ПЛК на рис. 2.15.4.

Рассмотрим работу программы.

Network 1:

В начальном состоянии системы шток ПЦ1 втянут, ВК1 включен. На вход ПЛК I0.1 поступает управляющее напряжение. Контакт I0.0 замыкается, логический сигнал от шины управления поступает на реле Q5.0. Реле Q5.0 включается.

Network 2:

При срабатывании ВК2 (при достижении штоком ПЦ1 выдвинутого состояния), подключенного к входу ПЛК I0.2, контакт I0.2 замыкается, логический сигнал от шины управления поступает на таймер Т37. Таймер начинает отсчитывать время (5 с в данном случае), равное произведению периода таймера (100 мс) на величину, поданную на его второй вход (50). После окончания отсчета таймер включается, действуя аналогично реле, и остаётся включенным, пока на него подаётся логический сигнал шины управления.

Network 3:

При замкнутом контакте Q5.0 (что соответствует втянутому положению штока) сигнал шины управления подаётся на нормальноразомкнутый контакт I0.0. При нажатии кнопки КН1, подключенной к входу котроллера I0.0, контакт I0.0 замыкается и сигнал шины управления через нормальнозамкнутый контакт Q5.5 подаётся на реле Q5.2. Реле Q5.2 включается, срабатывает его самоподхват. Начинается выдвижение штока ПЦ1 (см. network 7).

Network 4:

Сигнал шины управления поступает на нормальноразомкнутый контакт таймера Т37. При срабатывании таймера (см. Network 2) сигнал подаётся на нормальноразомкнутый контакт реле Q5.2. Условие срабатывания реле Q5.2 приведено в network 3. При включенном Q5.2 включается реле Q5.3, срабатывает его самоподхват. Шток начинает втягивание.

Network 5:

Сигнал шины управления поступает на нормальноразомкнутый контакт реле Q5.0. При его включении (при втянутом штоке), сигнал шины управления поступает на нормальноразомкнутый контакт реле Q5.3, которое включается в соответствии с network 4. Если контакт Q5.3 замкнут, то включается реле Q5.4, срабатывает его самоподхват, шток начинает выдвижение.

Network 6:

При срабатывании таймера сигнал шины управления передаётся на нормальноразомкнутый контакт Q5.4. Если Q5.4 замкнут (см. Network5), то сигнал через нормальнозамкнутый контакт I0.0 (соответствует отпущенной кнопке КН1) поступает на реле Q5.5. Включается самоподхват реле Q5.5, самоподхват реле Q5.2 выключается (см. network 3). Самоподхват реле Q5.5 выключается при повторном нажатии кнопки КН1.

Network 7:

Реле Q0.0, установленное на первом выходе ПЛК включается при включенном реле Q5.2 и выключенном реле Q5.3, либо при включенном реле Q5.4. К выходу ПЛК Q0.0 подключен электромагнит пневмораспределителя. Т.о. при включении реле Q0.0 шток ПЦ1 начинает выдвигаться.

Рис.2.15.1. Шаговая диаграмма работы пневматического цилиндра.

Входной сигнал для выполнения цикла – нажатие кнопки КН1

Рис. 2.15.2. Схема пневматическая к условию задачи 2.21

Рис. 2.15.3. Схема подключения контроллера

Рис 2.15.4. Программа для лабораторной работы №15