5.2.1 液体混合装置的PLC控制（单分支方式）

1．系统控制要求

两种液体混合装置如图5-6所示，YV1、YV2分别为A、B液体注入控制电磁阀，电磁阀线圈通电时打开，液体可以流入，YV3为C液体流出控制电磁阀，H、M、L分别为高、中、低液位传感器，M为搅拌电动机，通过驱动搅拌部件旋转使A、B液体充分混合均匀。

液体混合装置控制要求如下：

① 装置的容器初始状态应为空的，三个电磁阀都关闭，电动机M停转。按下启动按钮， YV1电磁阀打开，注入A液体，当A液体的液位达到M位置时，YV1关闭；然后YV2电磁阀打开，注入B液体，当B液体的液位达到H位置时，YV2关闭；接着电动机M开始运转搅20s，而后YV3电磁阀打开，C液体（A、B混合液）流出，当C液体的液位下降到L位置时，开始20s计时，在此期间C液体全部流出，20s后YV3关闭，一个完整的周期完成。以后自动重复上述过程。

② 当按下停止按钮后，装置要完成一个周期才停止。

③ 可以用手动方式控制A、B液体的注入和C液体的流出，也可以手动控制搅拌电动机的运转。

2．确定输入/输出设备，并为其分配合适的I/O端子

液体混合装置控制采用的输入/输出设备和对应的PLC端子见表5-1。

3．绘制控制线路图

图5-7为液体混合装置的PLC控制线路图。

4．编写PLC控制程序

（1）绘制状态转移图

在编写较复杂的步进程序时，建议先绘制状态转移图，再按状态转移图的框架绘制梯形图。三菱FXGP/WIN-C编程软件具有一定的状态转移图绘制功能，但只能绘制流程图主干，因此可采用手工或借助一般的图形软件绘制状态转移图。

图5-8为液体混合装置控制的状态转移图。

（2）绘制梯形图

启动三菱FXGP/WIN-C编程软件，按照图5-8所示的状态转移图编写梯形图。编写完成的液体混合装置控制梯形图程序及说明见表5-2。

5.2.2 简易机械手的PLC控制（单分支方式）

1．系统控制要求

简易机械手结构如图5-9所示。M 1为控制机械手左右移动的电动机，M 2为控制机械手上下升降的电动机，YV 线圈用来控制机械手夹紧放松，SQ1 为左到位检测开关， SQ2为右到位检测开关，SQ3为上到位检测开关，SQ4为下到位检测开关，SQ5为工件检测开关。

简易机械手控制要求如下：

① 机械手要将工件从工位A移到工位B处。

② 机械手的初始状态（原点条件）是机械手应停在工位A的上方，SQ1、SQ3均闭合。

③ 若原点条件满足且SQ5闭合（工件A处有工件），按下启动按钮，机械按“原点→下降→夹紧→上升→右移→下降→放松→上升→左移→原点停止”步骤工作。

2．确定输入/输出设备，并为其分配合适的I/O端子

简易机械手控制采用的输入/输出设备和对应的PLC端子见表5-3。

3．绘制控制线路图

图5-10为简易机械手的PLC控制线路图。

4． 编写PLC控制程序

（1）绘制状态转移图

图5-11为简易机械手控制的状态转移图。

（2）绘制梯形图

启动三菱FXGP/WIN-C编程软件，按照图5-11所示的状态转移图编写梯形图。编写完成的简易机械手控制梯形图程序及说明见表5-4。

5.2.3 大小铁球分拣机的PLC控制（选择性分支方式）

1．系统控制要求

大小铁球分拣机结构如图5-12所示。M1为传送带电动机，通过传送带驱动机械手臂左向或右向移动；M2为电磁铁升降电动机，用于驱动电磁铁YA上移或下移；SQ1、SQ4、SQ5分别为混装球箱、小球球箱、大球球箱的定位开关，当机械手臂移到某球箱上方时，相应的定位开关闭合；SQ6为接近开关，当铁球靠近时开关闭合，表示电磁铁下方有球存在。

大小铁球分拣机控制要求及工作过程如下：

① 分拣机要从混装球箱中将大小球分拣出来，并将小球放入小球箱内，大球放入大球箱内。

② 分拣机的初始状态（原点条件）是机械手臂应停在混装球箱上方，SQ1、SQ3均闭合。

③ 在工作时，若SQ6闭合，则电动机M2驱动电磁铁下移，2秒后，给电磁铁通电从混装球箱中吸引铁球，若此时SQ2处于断开，表示吸引的是大球，若SQ2处于闭合，则吸引的是小球，然后电磁铁上移，SQ3闭合后，电动机M1带动机械手臂右移，如果电磁铁吸引的为小球，机械手臂移至 SQ4 处停止，电磁铁下移，将小球放入小球箱（让电磁铁失电），而后电磁铁上移，机械手臂回归原位，如果电磁铁吸引的是大球，机械手臂移至SQ5处停止，电磁铁下移，将小球放入大球箱，而后电磁铁上移，机械手臂回归原位。

2．确定输入/输出设备，并为其分配合适的I/O端子

大小铁球分拣机控制系统采用的输入/输出设备和对应的PLC端子见表5-5 。

3．绘制控制线路图

图5-13为大小铁球分拣机的PLC控制线路图。

4．编写PLC控制程序

（1）绘制状态转移图

分拣机拣球时抓的可能为大球，也可能为小球，若抓的为大球时则执行抓取大球控制，若抓的为小球则执行抓取小球控制，这是一种选择性控制，编程时应采用选择性分支方式。图5-14为大小铁球分拣机控制的状态转移图。

（2）绘制梯形图

启动三菱FXGP/WIN-C编程软件，根据图5-14所示的状态转移图编写梯形图。编写完成的大小铁球分拣机控制梯形图程序及说明见表5-6。

5.2.4 交通信号灯的PLC控制（并行分支方式）

在第4章介绍了用普通指令编程对交通信号灯进行简单控制，下面介绍一种较完善的采用步进指令的交通信号灯控制系统。

1．系统控制要求

系统要求对交通信号灯能进行自动和手动控制。

（1）自动控制

自动控制分白天（6:00～23:00）和晚上（23:00～6:00）。

白天控制时序如图5-15所示，南北红灯亮30s，在南北红灯亮30s的时间里，东西绿灯先亮25s再以1次/秒频率闪烁3次，接着东西黄灯亮2s，30s后南北红灯熄灭，熄灭时间维持30s，在这30s时间里，东西红灯一直亮，南北绿灯先亮25s，然后以1次/秒频率闪烁3次，接着南北黄灯亮2s。以后重复前述过程。

晚上的控制要求是所有红绿灯熄灭，只有黄灯闪烁。

（2）手动控制

在紧急情况下，可以采用手动方式强制东西或南北方向通行，即强行让东西或南北绿灯亮。

2．确定输入/输出设备，并为其分配合适的I/O端子

交通信号灯控制采用到的输入/输出设备和对应的PLC端子见表5-7。

3．绘制交通信号灯控制线路图

图5-16 为交通信号灯控制线路图。

4．编写PLC控制程序

（1）绘制状态转移图

在控制交通信号灯时，要求南北信号灯和东西信号灯同时工作，这是一种并行控制，编程时应采用并行分支方式。图5-17 为交通信号灯控制的状态转移图。

（2）绘制梯形图

启动三菱FXGP/WIN-C编程软件，按照图5-17所示的状态转移图编写梯形图。编写完成的交通信号灯控制梯形图程序及说明见表5-8。