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PLC习题课后答案


PLC 习题课后答案 可编程序控制器习题答案 第一章习题答案 1、什么是可编程序控制器 答可 编程序控制器是以微处理器为基础综合计算机技术、 自动控制技术和通讯技术而 发展起来的一种通用的工业自动控制装置。 2、可编程序控制器主要有哪些特点 答 1、可靠性高抗干扰能力强 2、通用性强使用方便 3、程序设计简单易学易懂 4、采用先进的模块化结构系统组合灵活方便 5、系统设计周期短 6、安装简便 调试方便维护工作量小 7、 对生产工艺改变适应性强可进行柔性生产 3、举例说 明可编程序控制器目前的应用场合。 答可编程序控制器的应用形式主要有以下 几种类型 1. 开关逻辑控制 2. 模拟量控制 3. 顺序步进控制 4. 定时控制 5. 计数控制 6. 闭环过程控制 7. 数据处理 8. 通信和联网 针对以上的应用形式 目前可编程序控制器已广泛地应用在选煤、酿酒、化工、反应堆、锅炉以及位置 和速度等控制中。 4、简述 PLC 的发展概况和发展趋势。 答 1、向高速、大存 储容量方向发展 2、 向多品种方向发展 a、 在结构上由整体结构向小型模块化 方向发展使系统配置更加方便灵活。 b、 开发更丰富的 I/O 模块 c、 PLC 的规 模向两端发展 d、 发展容错技术 e、 增强通信网络功能 f、 实现软、硬件标 准化 第二章习题答案 1、 可编程序控制器主要构成有哪几部分各部分功能是什 么 答可编程序控制器主要有中央处理器 CPU、存储器、输入/输出 I/O 接口、电 源等组成。 中央处理器包括微处理器和控制接口电路微处理器是 PLC 的运算和 控制中心能实现逻辑运算、 数字运算、协调控制系统内部各部分功能的作用控制 接口电路是微处理器与主机内部其他单元进行联系的部件主要有数据缓冲、 单元 选择、信号匹配、中断管理等功能。 存贮器主要用于存储系统程序和用户程序 等功能。 输入/输出单元是可编程序控制器的 CPU 与现场输入、输出装置或其他 外部设备之间的连接接口电路。 电源单元是 PLC 的电源供电部分他的功能是把 外部供应的电源变换成系统内部各单元所需的电源。 2、 可编程序控制器与继 电接触器控制相比有何优缺点 答可编程序控制器控制比继电器控制具有更多的 优点可编程序控制器的控制速度比较快而且所需要的硬件成本也比较低比较继 电器来说最重要的是可靠性比较高。 3、 可编程序控制器与个人计算机工作方 式有何不同 答可编程序控制器是工业控制计算机的一种它的工作原理与计算机 十分相似而主要区别是可编程控制器采用的是循环扫描的工作方式并且伴有输 入、 输出延迟的现象。个人计算机的工作原理是各种各样的信息通过输入设备进 入计算机的存储器然后送到运算器运算完毕把结果送到存储器存储最后通过输 出设备显示出来整个过程由控制器进行控制。 4、 可编程序控制器的输入/输出 处理规则是什么 答 1 输入映像寄存器的内容由上一个扫描周期输入端子的状态 决定 2 输出映像寄存器的状态由程序执行期间输出指令的执行结果决定 3 输出 锁存器的状态由上一次输出刷新期间输出映像寄存器的状态决定 4 输出端子板 上各输出端的状态由输出锁存器来决定 5 执行程序时所用的输入、输出状态值 取决于输入、输出映像寄存器的状态。 5、 试述可编程序控制器的工作原理 答 首先建立 I/O 映像区将采集到的输入信号状态存放在输入映像区对应的位上然 后 PLC 执行循环扫描的工作方式当所有指令执行完毕后 CPU 将输出映像区的内容 存到输出锁存器然后传到输出端子最后驱动输出负载。 6、 可编程序控制器的 滞后现象是怎样产生的 答由于可编程序控制器采用的是循环扫描的工作方式对 信息进行串行处理把处理好的结果存储在输出映像寄存器内待所有程序执行完 后输出执行结果这就造成滞后现象的发生同时编程中语句指令的安排也会影响 响应时间。 7、 梯形图编程语言为什么是可编程序控制器的主要编程语言 答因

为可编程控制器是在传统的继电器控制发展起来的而梯形图是与电气控制电路 图相呼应的图形语言它沿用了继电器、触点、串并联等术语和类似的图形符号并 简化了符号梯形图是融逻辑操作、控制于一体面向对象的、实用的、图形化的编 程语言梯形图信号流向清楚、 简单、易懂很适合电气工程人员使用所以说梯形图 编程语言是可编程序控制器的主要编程语言。 第三章习题答案 1、 梯形图的来 源是什么 答梯形图是在继电器、触点、串并联等符号和术语基础上发展而成的 一种编程语言梯形图具有传统继电器的特点简单直观、 易懂的特点很适合电气工 程人员使用。 2、 画出下面指令语句表对应的梯形图 1 序号 指令 数据 0 LD X0 1 ANI X1 2 LD X4 3 AND Y0 4 ORB 5 LDI X2 6 AND X3 7 LD M0 8 ANI X5 9 OR M1 10 ORB 11 ANB 12 LD X6 13 ANI X7 14 ORB 15 OUT Y0 16 END 答案 2 序 号 指令 数据 0 LD X0 1 ANI T0 2 LD X1 3 AND X4 4 ORI Y2 5 AND X5 6 ORB 7 LDI X6 8 OR C1 9 ANB 10 OR Y1 11 OUT Y0 12 AND X7 13 OUT Y2 14 AND X8 15 OUT T2 K600 17 END 答 3、 根据下面梯形图写出相应的指令语句表 a 答序 号 指令 数据 0 LD X1 1 OR Y2 2 ANI T451 3 OUT Y2 4 ANI X1 5 OUT T451 K19 b 答序号 指令 数据 0 LD X503 1 ANI M104 2 OUT M103 3 LD X503 4 OUT M104 5 LD M103 6 ANI Y531 7 LDI M103 8 AND Y531 9 ORB 10 OUT Y531 c 答序号 指 令 数据 0 LD X1 1 OR Y0 2 ANI X2 3 OR X3 4 LDI T0 5 AND M0 6 LD Y1 7 ORI X4 8 ANI M1 9 AND X5 10 ANB 11 OR M2 12 OUT YO 13 OUT Y1 4、 按下按钮 X0 后 YO 接通并保持 15s 后 Y0 自动断开试设计其梯形图程序。 答 5、 按下按 钮 X1 后 YO 接通并保持 5s 后 Y1 接通按下按钮 X0 后 Y0、 同时断开试设计其梯 Y1 形图程序。 答 6、 光电开关检测传送带上通过的产品数量有产品通过时信号灯 亮并计数如果 10s 内没有产品通过则发出报警信号报警信号只能手动解除试设 计其梯形图程序。 答 X0 产品通过传送带的信号 X1 手动开关 Y0 信号指示灯 Y1 报警信号 7、 设计三层电梯控制程序要写出梯形图及指令表。 规定 I/O 编 号 PB 为层呼叫按钮 LS 为层限位开关 F 为层指示灯 输入 PB3 X0PB2 X1PB1 X2LS3 X3LS2 X4LS1 X5 输出上升 Y01 下降 Y001F Y102F Y093F Y08 动作要求 a 电梯 停在 1 层或 2 层时按 3F 则电梯上升至 LS3 停。 b 电梯停在 3 层或 2 层时按 1F 则电梯下降至 LS1 停。 c 电梯停在 1 层时按 2F 则电梯上升至 LS2 停。 d 电梯 停在 3 层时按 2F 则电梯下降至 LS2 停。 e 电梯停在 1 层时而 2F、3F 均有人呼 叫时则电梯上升 LS2 时暂停 2 秒后继续上升至 LS3 停。f 电梯停在 3 层时而 1F、 2F 均有呼叫时则电梯下降至 LS2 时暂停 2 秒后继续下降至 LS1 停。 g 当电梯在 上升途中任何反方向下降按钮均无效。 h 当电梯在下降途中任何反方向上升按 钮均无效。 答 I/O 端子分配如下 输入 PB3 X0 PB2 X1 PB1 X2 LS3 X3 LS2 X4 LS1 X5 输出上升 Y01 下降 Y00 1F Y10 2F Y09 3F Y08 三层楼电梯控制梯形图如下 所示 第四章习题答案 1、用 PLC 对自动售货机进行控制根据工作要求写出梯形 图及指令表 工作要求 1 此售货机可投入 1 元、2 元、或 10 元硬币。 2 当投入 的硬币总值超过 12 元时汽水按钮指示灯亮又当投入的硬币总值超过 15 元时汽水 及咖啡按钮指示灯都亮。 3 当汽水按钮灯亮时按汽水按钮则汽水排出 7 秒后自 动停止这段时间内汽水指示灯闪动。 4 当咖啡按钮灯亮时按咖啡按钮则咖啡排 出 7 秒后自动停止这段时间内咖啡指示灯闪动。 5 若投入硬币总值超过按钮所 需的钱数汽水 12 元咖啡 15 元时找钱指示灯亮表示找钱动作并退出多余的钱。 I/O 编号 输入 输出 1 元识别口 X0 咖啡出口 Y10 5 元识别口 X1 汽水出口 Y11 10 元识别口 X2 咖啡按钮指示灯 Y12 咖啡按钮 X3 汽水按钮指示灯 Y13 汽水按钮 X4 找钱指示灯 Y14 记数手动复位 X5 答输入信号 X0、X1、X2、X3、X4、X5 输

出信号 Y10、Y11、Y12、Y13、Y14 其逻辑梯形图程序为 2、利用 PLC 做一电机 转速检测显示及控制装置写出梯形图及指令表。 电机上装有一个转速检测装置每 转输出 10 个脉冲电机转速由 PWM 输出控制。 设计一个程序 1 检测电机转速并在 7 段数码显示器上显示 2 当检测值与给定值不同时改变 PWM 输出使实际转速与 给定值相等 3 加上 16 键输入电路用于输入给定值。 第五章习题答案 5-1 简述 PLC 系统设计的基本原则。 答在 PLC 系统设计时应注意以下基本原则 1 最大限 度地满足被控对象的控制要求 2 在满足控制要求的前提下力求使控制系统简单 经济使用和维护方便 3 保证系统的安全、 可靠 4 考虑以后技术改造和工艺需求 在设计系统时应考虑冗余。 5-2 简述 PLC 系统设计的主要内容。 答 1 拟订控 制系统设计的技术条件 2 选择用户输入设备、输出设备以及由输出设备驱动的 控制对象 3 PLC 的选型 4 分配 I/O 点 5 设计控制程序 6 设计操作站、 电器柜、 及非标准电器元部件 7 编制控制系统的技术文件包括说明书、电器图、电器元 件明细表等。 5-3 设计一个报时器其功能如下 1 具有整点报时功能。按上、下 午区分 1 点和 13 点接通音响 1 次持续时间为 1s2 点和 14 点接通音响 2 次每次持 续时间为 1s 间隔时间为 1s3 点和 15 点接通音响 3 次每次持续时间为 1s 间隔时 间为 1s 以此类推。 2 具有随机报时功能可根据外部设定在某时某分报时报时时 接通一个音乐电路 5s 若不进行复位可连续报时 3 次每次间隔时间为 3s。 4 通 过报时方式选择开关选择上述两种报时功能。 答 5-4 设计一个三台电动机顺序 自动启动间隔时间为 10s 逆序自动停车间隔时间为 5s 的控制电路。 答输入信号 XO 启动按钮 SB1 X1 停止按钮 SB2 输出信号 YO 接触器 KM1 Y1 接触器 KM2 Y2 接 触器 KM3 其控制梯形图如下所示 5-5 设计一个智力竞赛抢答控制装置当出题 人说出问题且按下开始按钮 SB1 后在 10s 之内 4 个参赛者只有最早按下抢答按钮 的人抢答有效抢答桌上的灯亮 3s 赛场上的音响装置响 2s 且使 SB1 复位断开保持 回路使定时器复位。10s 后抢答无效 SB1 及定时器复位。 5-6 设计一个报警电 路。输入点 X0 为 ON 时报警灯 Y0 闪烁闪烁频率为亮、灭各 0.5s 报警蜂鸣器 Y1 有音响输出。 报警响应 X1 为 ON 时报警灯由闪烁变为常亮且停止音响。按下报警 解除按钮 X2 报警灯熄灭。为测试报警灯和报警蜂鸣器的好坏可用测试按钮 X3 随时测试。 答输入信号 X0、X1、X2、X3 输出信号 Y0、Y1 梯形图控制程序如下 5-7 有四组节日彩灯每组由红、绿、黄三盏顺序排放请实现下列控制要求 1、每 0.5s 移动一个灯位 2、每次亮 1s 3、可用一个开关选择点亮方式 1 每次点亮一 盏彩灯 2 每次点亮一组彩灯。 答 5-8 某装料小车可以从任意位置启动左行到 达左端压下行程开关 SQ1 小车开始装料 15s 后装料结束自动开始右行到达右端压 下行程开关 SQ2 小车开始卸料 10s 后小车卸料完毕自动左行去装料如此自动往复 循环直到按下停止按钮小车停止运行。试设计该小车的自动控制程序。 答输入 点 X0 停车按钮 X1 启动按钮 X2 A 地限位开关 X3 B 地限位开关 输出点 Y0 电 动机正转 Y1 电动机反转 Y2 卸料门控制电磁铁 程序梯形图可参考第 144 页图 6-7 某装料小车往返运行控制梯形图。 第六章习题答案 思考与练习 1、 简述 PLC 程序设计的基本原则及其步骤。 答 PLC 程序设计的基本原则有 1 最大限度 地满足被控对象的控制要求 2 在满足控制要求的前提下力求使控制系统简单经 济使用和维护方便 3 保证系统的安全、可靠 4 考虑以后技术改造和工艺需求在 设计系统时应考虑冗余。 PLC 程序设计的步骤为 1 分析了解被控对象的工艺条 件和控制要求明确控制任务 2 选择 PLC 的类型 3 分配 I/O 点数 4 设计控制系 统梯形图 5 将梯形图转换成指令语句 6 输入调试程序 7 固化程序 2、 简述 PLC 实现顺序控制有哪些方法 答 PLC 实现顺序控制有两种方法 方法一可以用定

时器去实现顺序控制使被控对象按照设定的时间进行顺序控制。 方法二依据顺 序功能图将控制程序进行逻辑分段进而实现顺序控制。 3 试分别设计如练习图 6-1 所示的梯形图程序。 a b 练习图 6-1 题 6-3a 参考梯形图如下 题 6-3b 参考 梯形图如下 4 如练习图 6-2 所示。按下按钮 Xl 后 Y0 接通并保持 5 s 后 Y1 接通 按下按钮 X0 后 Y1 断开 3 s 后 Y0 断开试设计其梯形图程序。 5 如练习图 6-3 所 示。按下按钮 X0 后 Y0 为 ON 并自保持到定时 5s 后用 C0 对输入的脉冲进行计数 计满 4 个脉冲后 Y0 变为 OFF 同时 CO 复位在 PLC 开始执行程序后 CO 也被复位试 设计其梯形图程序。 练习图 6-2 练习图 6-3 6-4 题图 6-2 时序图对应的梯形图 如下 6-5 题图 6-3 时序图对应的梯形图如下 6 写出如练习图 6-4 所示梯形图的 指令表程序。 练习图 6-4 题 6-6 指令程序为 地址 指令 数据 1 STL S21 2 STL S22 3 AND X5 4 SET S23 5 STL S23 6 OUT Y2 7 LD X6 8 OUT Y0 9 RET 7 按 下按钮 X0 后 Y0Y1Y2 的变化如练习图 6-5 所示。试设计其梯形图程序。 8 如练 习图 6-6 所示。 试设计其梯形图程序。 练习图 6-5 练习图 6-6 题 6-7 参考梯形 图为: 题 6-8 参考梯形图如下 9、 熟悉的工业控制过程设计出用 PLC 控制的自控 系统有条件者应实验模拟出控制结果。 第七章习题答案 7-1 什么是区域网它有 几种形式 答局域网是一种小范围地域内的微机组网一般由微型计算机、外部设 备、网络接口卡和通信线路等硬件连接而成并配有相应的网络控制软件。 局域 网的主要形式有星型、 环型和总线型三种。 7-2 什么是单工、 半双工、 全双工 简 述串行数据通信、并行数据通信它们有什么特点 答单工通信就是指信息的传送 始终保持同一个方向而不能进行反向传送半双工 通信就是指信息流可以在两个 方向上传送但同一时刻只限于一个方向传送全双工通信能在两个方向上同时发 送和接收。 串行通信仅需一根到两根传送线在长距离传送时通信线路简单成本 低但与并行通信相比传送速度较慢故常用于长距离传送而速度要求不高的场合。 并行通信传送速度快但由于一个并行数据有多少位二进制数就需要多少根传输 线常用于近距离的通信在远距离传送的情况下导致通信线路复杂成本高。 7-3 TCPIP 是什么通信协议 答 TCP/IP 是 Transmission Control Protocol/Internet Protocol 的简写中文译名为传输控制协议/互联网络协议是 Internet 最基本的 协议由底层的 IP 协议和 TCP 协议组成的。 7-4 试述 CC-Link 网的特点以及构建 CC-Link 网的一般方法。 答 CC-Link 网具有强大的网络监督和数据链接功能。 当主站的 CPU 或电源故障系统可以切换到备用主站继续进行数据链接。 当某一个 站的模块因停电而失效也不会影响其它站的正常通信。 构建 CC-Link 网的一般 方法为 1 配置 CC-Link 网的设备选择主站本地站的 CPU 和模块选择远程 IO 站模 块选择远程设备站模块。 2 设置主站本地站的站号和传送速率设置远程 IO 站、 远程设备站的站号和传送速率。站号的设置是连续的。例如设置主站的站号为 0 下一个远程 I0 站占用 4 个站的站号设为 l 下一个远程设备站占用两个站的站号 应设为 5 依此类推。 同一网络的传 送速率应设为一样。 3 设置主站本地站的网 络参数和自动刷新参数。 7-5 试述图 7-24 程序的执行过程。 答图 7-24 程序的 执行过程表述远程 I/O 站的输入状态。 通过链接扫描自动存入主站的“远程输入 RX”缓冲存储器再将缓冲寄存器的内容自动刷新到 PLC 内 CPU 的输入继电器中。 远程 I/O 每站有 16 个输入点“远程输入 RX”为每站留 32 点。 7-6 试解释主站 与本地站的数据通信的意义。 答主站和本地站数据通信说明了主站和本地站数 据通信的链接方式、 通信关系等。对工业控制领域实现远距离控制具有信息交换 灵活、可靠性高等优点。对实现工业实时控制具有重要的现实意义。


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