发表于：2012/11/4 22:21:41
#0楼
对一个设备设计求助帖的二种设计的展示与解析
网上有一求助帖，其内容为：
配件：二个磁控气缸，四个磁控开关，一个时间继电器，一个24V电源，一个近接开关，一个三档开关用做手动和自动，二个三位五通气动电磁阀驱动二个气缸。
手动模式，开关一直闭合，A气缸前进，到位（触发1 号磁控），B气缸进（到位触发2号磁控），A气缸退（到位触发3号磁控），B气缸退到位触发4号磁控，给一个延时，时间到重新A进B进，A退B退，设备就一直循环动作。
自动模式。近接开关检测到物料时，A气缸前进，到位（触发1 号磁控），B气缸进（到位触发2号磁控），A气缸退（到位触发3号磁控），B气缸退到位。完成一个动作周期。
如果能再加上三菱PLC梯形图就更加谢谢了……我用时间继电器的目的就是想让操作人员可以在外部任意调整。这小机器用个触摸屏太浪费了。”
按此帖的求助要求，本文对此做了二个设计方案：
一、不用PLC只用硬件设计电路可完成控制功能 见下图：
![附件]()
电路说明：
1、硬件电路设计，除了题目提供的元件外，增加了4个小型继电器13 F（Ja、Jb、
Ja1、Jb1、)，以作自锁电路用。
2、三档开关K，置中位为停止，置右位为手动，置左位为自动。1磁开关位于A汽缸前进的终点位，3磁开关位于A汽缸后退的终点位（即：A的起始位）。2磁开关位于B汽缸前进的终点位，4磁开关位于B汽缸后退的终点位（即：B起始位）。
3、磁开关与接近开关为NPN型晶体管OC门输出形式，其4个磁开关输出各外接一小型继电器（Ja、Jb、Ja1、Jb1、）
手动操作：
在汽缸A、B皆处于起始位时，3磁与4磁开关处于导通状态，故使J0导通吸合（J b1因J0瞬时常闭触点断开而断开），如将三档开关K置手动位，因J0延时触点已闭合，故继电器Ja立即得电吸合且自锁，其常开触点闭合使A汽缸的进线圈得电，A汽缸前进， 前进到位，即1磁开关闭合，使Jb得电吸合且自保，J b吸合其常闭触点断开，使Ja断电，A汽缸前进停，其常开触点闭合使B汽缸的前进线圈得电吸合，B汽缸前进。B汽缸前进到位，即使2磁开关闭合，使Ja1得电吸合且自保，使Jb断电，B汽缸前进停，又Ja1吸合使A汽缸后退线圈得电吸合，A汽缸后退。A汽缸后退到位，即使3磁开关闭合，使Jb1得电吸合且自保，Jb1吸合使B汽缸后退线圈得电吸合，B汽缸后退。B汽缸后退到位，即使4磁开关闭合，使J0时间继电器得电延时，J0的瞬时常闭触点立即断开，使Jb1断开，B汽缸后退停。延时10秒，J 0吸合， J0触点闭合又使Ja得电自锁……开始第二次循环。
自动操作：
在汽缸A、B皆处于起始位时，3磁与4磁开关处于导通状态，故使J0导通吸合（J b1因J 0瞬时触点断开而断开），如将三档开关K置自动位，如近接开关未检测到物料时，近接开关输出为断开状态，即Ja断电不动作，只有当近接开关检测到物料时，其输出导通，Ja得电吸合且自锁，A汽缸前进，其动作同上，不同的地方是：当B汽缸后退到位使4磁开关闭合使J0的瞬时常闭触点断开，B汽缸停，设备到此结束动作。除非近接开关又检测到物料，设备将自动的执行上述操作。
二、用PLC及硬件设计编程 完成此项目设计：
1、元件选择与地址分配：PLC选用三菱，其三档开关K的公共端0接PLC的COM，其K的置手动位，接PLC的X000，其KD的置自动位，接PLC的X001，其K的停止位（中间点）为空接。C1~C4磁开关与JN接近开关皆为NPN型晶体管OC门形式输出，其电源接线－接PLC的M点，其电源接线+接PLC的+24V点，其输出端分别接PLC的X002~X006。La为A汽缸前进驱动线圈，接PLC输出Y000，La1为A汽缸后退驱动线圈，接PLC输出Y002，Lb为B汽缸前进驱动线圈，，接PLC输出Y001，Lb1为B汽缸后退驱动线圈，接PLC输出Y003。由于求助者要求用时间继电器，目的就是想让操作人员可以在外部任意调整。故本设计选用J0时间继电器，将J0接PLC输出Y004，J0的延时触点接PLC的输入X007。硬件电路设计见下图：
![附件]()
2、 梯形图：
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程序说明：
1）、A汽缸前进：（1）自动操作 ：当K指向自动档，使X001=1 ，此时A汽缸处于起始位，当接近开关（X006）检测到有物料时，其X006=1的前沿M3，使Y000置1。A汽缸前进。（2）手动操作：当K指向手动档，使X000=1 ，由于Y004=0，X000=1的前沿M1 ，使Y000=1。A汽缸前进。当第二次循环时，X000已=1，Y004=1的后沿M4触发，使Y000置1。A汽缸前进。
2)、B汽缸前进：A汽缸前进到位，其X002=1，而B汽缸前进到位开关C2（X003）=0，故使Y000置0（即A汽缸前进停），又使Y001=1且自锁，Y001 为B汽缸前进线圈 Lb 输出，故B汽缸前进。当前进到位使磁开关C2（X003）=1 ，其常闭触点断开使Y001=0，B汽缸前进停
3)、A汽缸后退：X003=1，X004（A汽缸后退到位开关C3）=0，使Y002=1且自锁，Y002 为A汽缸后退线圈 La1 输出，故A汽缸后退。当后退到位使磁开关C3（X004）=1 ，其常闭触点断开使Y002=0，A汽缸后退停。
4)、B汽缸后退：X004=1，X005（B汽缸后退到位开关C4）=0，使Y003=1且自锁，Y003为B汽缸后退线圈 Lb1 输出，故B汽缸后退。当后退到位使磁开关C4（X005）=1 ，其常闭触点断开使Y003=0，B汽缸后退停。
5)、手动方式下，B汽缸后退到位停Y003的后沿M4触发Y004，使Y004=1，即时间继电器J0得电开始延时，延时时间到，其J0触点闭合，使X007=1，将Y004复位，J0失电断开，而Y004的后沿M4触发Y000，使Y000置1。A汽缸前进。开始第二次操作，见程序7~10.
二种设计的比较：第一方案，是纯硬件设计，由于OC门式的有源开关，对外只有一个无触点开关输出，其输出接继电器为负载，用以控制连锁。该设计简单、易掌握、易维修，而且费用低。第二方案，是用PLC与磁开关等硬件设计完成的，由于OC门式的有源开关的输出可直接与PLC输入口连接，故可省去继电器负载。PLC内含有定时器，本可省掉时间继电器，由于求助者要求加时间继电器便于在外部随意调整，故保留了硬件定时器。该方案比第一方案技术含量高，既有硬件电路设计，又有软件编程，但费用高。
如果该项目只实现这样的控制功能，本人认为还是选用第一方案好，其理由为：1、因为从硬件上讲，第一方案比第二方案仅多用4个小型继电器，却少用一台PLC，4个继电器的价格仅十多元钱，而一台PLC价格为千元以上，二者控制功能一样，从功能价值比来看，第一方案优于第二方案。2、从使用与维修上看，第一方案不涉及PLC，技术含量低，一般电工人员都可掌握及维修，而第二方案则不然。
本文到此结束，如有不妥之处，请给予指正，谢谢大家！
网上有一求助帖，其内容为：
配件：二个磁控气缸，四个磁控开关，一个时间继电器，一个24V电源，一个近接开关，一个三档开关用做手动和自动，二个三位五通气动电磁阀驱动二个气缸。
手动模式，开关一直闭合，A气缸前进，到位（触发1 号磁控），B气缸进（到位触发2号磁控），A气缸退（到位触发3号磁控），B气缸退到位触发4号磁控，给一个延时，时间到重新A进B进，A退B退，设备就一直循环动作。
自动模式。近接开关检测到物料时，A气缸前进，到位（触发1 号磁控），B气缸进（到位触发2号磁控），A气缸退（到位触发3号磁控），B气缸退到位。完成一个动作周期。
如果能再加上三菱PLC梯形图就更加谢谢了……我用时间继电器的目的就是想让操作人员可以在外部任意调整。这小机器用个触摸屏太浪费了。”
按此帖的求助要求，本文对此做了二个设计方案：
一、不用PLC只用硬件设计电路可完成控制功能 见下图：
电路说明：
1、硬件电路设计，除了题目提供的元件外，增加了4个小型继电器13 F（Ja、Jb、
Ja1、Jb1、)，以作自锁电路用。
2、三档开关K，置中位为停止，置右位为手动，置左位为自动。1磁开关位于A汽缸前进的终点位，3磁开关位于A汽缸后退的终点位（即：A的起始位）。2磁开关位于B汽缸前进的终点位，4磁开关位于B汽缸后退的终点位（即：B起始位）。
3、磁开关与接近开关为NPN型晶体管OC门输出形式，其4个磁开关输出各外接一小型继电器（Ja、Jb、Ja1、Jb1、）
手动操作：
在汽缸A、B皆处于起始位时，3磁与4磁开关处于导通状态，故使J0导通吸合（J b1因J0瞬时常闭触点断开而断开），如将三档开关K置手动位，因J0延时触点已闭合，故继电器Ja立即得电吸合且自锁，其常开触点闭合使A汽缸的进线圈得电，A汽缸前进， 前进到位，即1磁开关闭合，使Jb得电吸合且自保，J b吸合其常闭触点断开，使Ja断电，A汽缸前进停，其常开触点闭合使B汽缸的前进线圈得电吸合，B汽缸前进。B汽缸前进到位，即使2磁开关闭合，使Ja1得电吸合且自保，使Jb断电，B汽缸前进停，又Ja1吸合使A汽缸后退线圈得电吸合，A汽缸后退。A汽缸后退到位，即使3磁开关闭合，使Jb1得电吸合且自保，Jb1吸合使B汽缸后退线圈得电吸合，B汽缸后退。B汽缸后退到位，即使4磁开关闭合，使J0时间继电器得电延时，J0的瞬时常闭触点立即断开，使Jb1断开，B汽缸后退停。延时10秒，J 0吸合， J0触点闭合又使Ja得电自锁……开始第二次循环。
自动操作：
在汽缸A、B皆处于起始位时，3磁与4磁开关处于导通状态，故使J0导通吸合（J b1因J 0瞬时触点断开而断开），如将三档开关K置自动位，如近接开关未检测到物料时，近接开关输出为断开状态，即Ja断电不动作，只有当近接开关检测到物料时，其输出导通，Ja得电吸合且自锁，A汽缸前进，其动作同上，不同的地方是：当B汽缸后退到位使4磁开关闭合使J0的瞬时常闭触点断开，B汽缸停，设备到此结束动作。除非近接开关又检测到物料，设备将自动的执行上述操作。
二、用PLC及硬件设计编程 完成此项目设计：
1、元件选择与地址分配：PLC选用三菱，其三档开关K的公共端0接PLC的COM，其K的置手动位，接PLC的X000，其KD的置自动位，接PLC的X001，其K的停止位（中间点）为空接。C1~C4磁开关与JN接近开关皆为NPN型晶体管OC门形式输出，其电源接线－接PLC的M点，其电源接线+接PLC的+24V点，其输出端分别接PLC的X002~X006。La为A汽缸前进驱动线圈，接PLC输出Y000，La1为A汽缸后退驱动线圈，接PLC输出Y002，Lb为B汽缸前进驱动线圈，，接PLC输出Y001，Lb1为B汽缸后退驱动线圈，接PLC输出Y003。由于求助者要求用时间继电器，目的就是想让操作人员可以在外部任意调整。故本设计选用J0时间继电器，将J0接PLC输出Y004，J0的延时触点接PLC的输入X007。硬件电路设计见下图：
2、 梯形图：
程序说明：
1）、A汽缸前进：（1）自动操作 ：当K指向自动档，使X001=1 ，此时A汽缸处于起始位，当接近开关（X006）检测到有物料时，其X006=1的前沿M3，使Y000置1。A汽缸前进。（2）手动操作：当K指向手动档，使X000=1 ，由于Y004=0，X000=1的前沿M1 ，使Y000=1。A汽缸前进。当第二次循环时，X000已=1，Y004=1的后沿M4触发，使Y000置1。A汽缸前进。
2)、B汽缸前进：A汽缸前进到位，其X002=1，而B汽缸前进到位开关C2（X003）=0，故使Y000置0（即A汽缸前进停），又使Y001=1且自锁，Y001 为B汽缸前进线圈 Lb 输出，故B汽缸前进。当前进到位使磁开关C2（X003）=1 ，其常闭触点断开使Y001=0，B汽缸前进停
3)、A汽缸后退：X003=1，X004（A汽缸后退到位开关C3）=0，使Y002=1且自锁，Y002 为A汽缸后退线圈 La1 输出，故A汽缸后退。当后退到位使磁开关C3（X004）=1 ，其常闭触点断开使Y002=0，A汽缸后退停。
4)、B汽缸后退：X004=1，X005（B汽缸后退到位开关C4）=0，使Y003=1且自锁，Y003为B汽缸后退线圈 Lb1 输出，故B汽缸后退。当后退到位使磁开关C4（X005）=1 ，其常闭触点断开使Y003=0，B汽缸后退停。
5)、手动方式下，B汽缸后退到位停Y003的后沿M4触发Y004，使Y004=1，即时间继电器J0得电开始延时，延时时间到，其J0触点闭合，使X007=1，将Y004复位，J0失电断开，而Y004的后沿M4触发Y000，使Y000置1。A汽缸前进。开始第二次操作，见程序7~10.
二种设计的比较：第一方案，是纯硬件设计，由于OC门式的有源开关，对外只有一个无触点开关输出，其输出接继电器为负载，用以控制连锁。该设计简单、易掌握、易维修，而且费用低。第二方案，是用PLC与磁开关等硬件设计完成的，由于OC门式的有源开关的输出可直接与PLC输入口连接，故可省去继电器负载。PLC内含有定时器，本可省掉时间继电器，由于求助者要求加时间继电器便于在外部随意调整，故保留了硬件定时器。该方案比第一方案技术含量高，既有硬件电路设计，又有软件编程，但费用高。
如果该项目只实现这样的控制功能，本人认为还是选用第一方案好，其理由为：1、因为从硬件上讲，第一方案比第二方案仅多用4个小型继电器，却少用一台PLC，4个继电器的价格仅十多元钱，而一台PLC价格为千元以上，二者控制功能一样，从功能价值比来看，第一方案优于第二方案。2、从使用与维修上看，第一方案不涉及PLC，技术含量低，一般电工人员都可掌握及维修，而第二方案则不然。
本文到此结束，如有不妥之处，请给予指正，谢谢大家！
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