非标自动化培训之PLC 与机械配合入门

《PLC 与机械配合入门：看懂 1/0 信号清单，避免气缸行程与传感器冲突》
非标自动化中，机械是身体，PLC可编程逻辑控制器是大脑。
两者配合不畅，设备就会“瘫痪”。
其中，最常见的配合问题就是气缸动作与传感器信号冲突。
而理解1/0信号清单，是解决这1问题的钥匙。


1、什么是1/0信号清单？

1/0，即1nput输入和0utput输出。
1/0清单是1张表格，清晰地定义了PLC与外部设备传感器、气缸电磁阀等的所有连接信号。


输入1： 告诉PLC“现场发生了什么”，如传感器检测到工件、按钮被按下。


输出0： PLC命令“执行机构去做什么”，如控制气缸电磁阀通电、启动电机。


2、1个气缸的典型1/0信号

以1个常用的双作用气缸为例，它通常需要：

1个输出0： 控制1个两位5通电磁阀。
PLC给信号，气缸推出；信号断开，气缸复位。


2个输入1： 两个磁性开关磁簧管，分别安装在气缸的伸出和缩回位置。
当活塞杆运动到相应位置时，磁性开关被触发，向PLC发送信号。


关键点： 气缸的“动作”是输出信号的结果，而气缸的“位置状态”是输入信号告诉PLC的。
PLC程序必须等待“位置状态”确认后，才能执行下1步。


3、冲突案例：为什么气缸会“打架”？

假设有A、B两个气缸前后布置。
程序逻辑是：A缸伸出→到位后B缸伸出→B缸退回→A缸退回。


冲突场景： 如果B缸的“伸出到位”传感器信号因故障始终为0N常亮，或者接线错误，PLC会认为B缸1直处于伸出状态。
那么当A缸完成动作后，PLC会立刻命令B缸“伸出”。
但由于B缸已经在伸出位，这个命令是无效的，或者两个气缸的活塞杆会发生物理碰撞。


如何通过1/0清单避免？

清单是调试的“地图”： 在调试前，机械和电气工程师需共同核对1/0清单，确保每个传感器、每个电磁阀的地址和功能描述11对应。


程序中加入互锁逻辑： 在PLC程序中，不仅要检测“到位”信号，还要加入对“非到位”信号的判断。


例如： 让A缸伸出的条件，除了上游工序完成，还应包含“B缸已退回”的信号。
这样即使B缸信号异常，A缸也不会动作，从而避免碰撞。


善用故障检测： 程序设计时，可以加入超时判断。
例如，发出A缸伸出命令后，如果在1秒内没有收到“A缸伸出到位”信号，则报警“A缸动作超时”，帮助快速定位是气缸、传感器还是气路问题。


总结：

看懂1/0清单，意味着你能理解设备每1个动作的“前因后果”。
机械工程师据此设计无干涉的结构，电气工程师据此编写安全的逻辑程序。
双方以1/0清单为共同语言，才能打造出动作流畅、稳定可靠的自动化设备。