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廖常初《FX系列PLC编程及应用》课后习题答案


PLC作业题答案

作业1:P9 1.1填空

1,3,6

1)PLC主要由_CPU_、__输入模块_、_输出模块 _和 ___存储单元__等组成。 2)外部输入电路断开时,对应的输入映像器的状态 为___OFF___,梯形图中对应的输入继电器的常开 触点__ OFF ___,常闭触点___ ON __。 3)若梯形图中输出继电器的线圈“通电”,对应的 输出映像寄存器为__ ON _状态,在输出处理阶段 后,继电器型输出模块中对应的硬件继电器的线 圈__ ON _,其常闭触点__ OFF __,外部负载_接 通_。
2013年8月1日 2

1.3 PLC有哪些主要特点

P2

答: 1)高可靠性(平均无故障时间可达30万小时):

在硬件方面:采用优质器件,先进的电源以防止干 扰,其内部采用了电磁屏蔽,外部输入/输出电路一律 采用光电隔离,加上了常规滤波和数字滤波; 软件方面:设置了警戒时钟WDT、自诊断等。
PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器,大大 减少了因触点接触不良造成的故障。 2)灵活性高、扩展性好、通用性强 产品标准化、模块化、系列化
2013年8月1日 3

3)功能强、性价比高:PLC具有自诊断、监控和各种 报警功能,既可完成顺序控制,又可进行闭环回路的 调节控制。随着技术的发展,PLC的网络功能发展很 快,可以说,PLC在工控领域内几乎无所不能。 4)使用方便、适应性强:PLC是专为工业环境下应用 而设计的工业计算机,体积小,重量轻,耗电低;使 用梯形图编程,简单易学。

2013年8月1日

4

1.6

简述PLC的扫描工作过程

P7

答: PLC有两种基本的工作模式,即RUN和STOP 模式,只有在运行状态时才进行输入/输出刷新和

执行用户程序。
PLC运行时的每次循环 过程中,要完成内部处理、 通信服务和执行用户程序 (分为输入处理、程序执 行、输出处理), PLC通 过反复执行用户程序来实 现控制功能,这种周而复 始的循环工作方式称为扫 描工作方式 。
2013年8月1日

RUN STOP

内部处理 通信服务 输入处理 程序执行 输出处理
5

作业3:P49

1,3,5, 3.9, 3.12, 3.14

3.1、填空 1)定时器的线圈__接通__时开始定时,定时时间到 时其常开触点__ON__,常闭触点__OFF__。 2)通用定时器的_线圈断电_时被复位,复位后其常 开触点__OFF__,常闭触点_ON_,当前值变为 __0__。 3)内部计数器的复位输入电路__断开_,计数输入电 路__接通_,当前值__小于__设定值时,计数器的 当前值加1。计数当前值等于设定值时,其常开触 点__ON__,常闭触点__OFF_。再来计数脉冲时当 前值__不变__。复位输入电路__ON__时,计数器 被复位,复位后其常开触点_ OFF _,常闭触点__ ON __,当前值为__0__。
2013年8月1日 6

4) OUT指令不能用于__输入__继电器。

5) __M8002___是初始化脉冲,在__RUN__时,它ON 一个扫描周期。当PLC处于RUN状态时,M8000 一直为__ON___。
6) 与主控触点下端相连接的常闭触点应使用__LDI__ 指令。 7) 编程元件中只有__X___和___Y___的元件编号采用 8进制数。

2013年8月1日

7

3.3

X7

M3 Y14

SET M4 Y2 T3 M4 M7 X5 K60

M24 Y24
C41 X12 T3 X2

1 LD X7

6 ORI Y24

11 AND X2 17 MPS

2 ORI C41 7 ANB
3 LD M3 8 ORI T3

12 ORB
13 MPS

18 OUT T3 K60

19 MPP

4 OR M24
5 LD Y14

9 ANB

14 SET M4 20 LD M4 21 OR M5
22 OUT M7

10 LDF X12 15 MPP 16 AND Y2

LDI X4

ORI X22 LD Y13 OR T10

OR X15
MPS INV OUT M34

MPP
ANI X17 OUT T21 K100

ANI M3
LDP X24

AND M37
ORB
X4

ANI X12 ORF X7 ANB
M3

Y13 X12 M34

3.5

X24 X22

M37 T10 X7 X17 T21 K100
9

X15
2013年8月1日

P49 9题

P

L
C

另布置:若传送带上10秒内无产品通过则报警

检测 S1 解除 SB1 启/停 SB2

声报警 X0 X1 Y0

YV

X2
M0 M10

PLS M0 M10

X2

P L C

Y1
光报警 C

M0
M10

M10
X0

C


220V

T0
K100

接近: 离开:

ON OFF

T0
Y0

X1 Y0 Y1

END

P49 9题

3.12
X0 Y0 T0 K20 X0 T0 Y0 2S 3S T0 Y0

如果
X0 Y0 T0 K20 X0 T0 Y0 2S 3S

T0
Y0

2013年8月1日

12

3.14
X0 Y0 3S 2S 3S

X1 M10

X2 M10

X0
M0

T0

M0 T0
T0 X0 Y0 X0 T1 T2 M10 T2 M1 T2 K30
13

检测 S1 停止 启动

X0

Y0

冲水阀 YV

K30
Y0 M1 T1 K20

X1

SB1

SB2

P L X2 C
C

C


220V

M1

2013年8月1日

启动X0 启动位置 快进

原位停止X4

X0

Y0

阀 YV1
YV2 YV3

工进
快退

暂 停

X1
X2 X3

P L Y2 C
C

Y1

X3 X0 X1 X3 快进 Y0 工进 Y1 快退 Y2

X1 X2

X2

X4
C


220V

工作表 快进:Y0Y1
20S 暂 停

工进:Y0
快退:Y2
14

2013年8月1日

工作表

X0 X1

X2

快进:Y0Y1
工进:Y0

快进 工进

X3 Y0 Y1
20S 暂 停

快退:Y2

快退 Y2

X0 M0 X3 M0 Y0 X2

X4

M0

X3 M0 Y1 X2

X1

Y1

T0 K200 X3 Y2

Y0

T0

Y2
2013年8月1日

15

采用STL指令设计控制程序 X0 X0 M0 X4 M0 M0 M8002 S0 M0 X3 SET Y0 Y1 X1 S21 X2 S22 T0 S23 X3
2013年8月1日

X4 M0

工作标志

工作标志 M8002

SET

S0 S20 Y0 Y1

S0 M0 X3 S20 S20

快进 工进 暂停
K20 S21

快进 工进

X1

SET S21

Y0 T0

Y0
X2 S22 X3 SET S22 T0

K20 暂停

SET S23
Y2

Y2

快退

S23
X3 SET S0 RET

快退

16

SB1(X0)

P92 10题

原理P58

A开
S2(X3)

A、B液体混合装置
A 液体 B 液体 A阀(Y0) (X2)S1 (X3)S2 (X4)S3 B阀(Y1)

A关B开
S1(X2 )

工 艺 流 程

B关M开

T0延时
T0

M关C开
S3(X4)

TI延时
T1

启动SB1(X0) 停止SB2(X1)
2013年8月1日

M

Y3

C阀(Y2)

关C

(SB2—X1)
停止 17

启动开关 SB1 停止开关 SB2

X 0 X 1

主电路

输入/输出电路

高位液位传 X 2 感器S1 中位液位传 X 3 感器S2 低位液位传 X 4 感器S3


SB1 SB2 S1 S2 X0 X1

220V
Y0 Y1 YVA YVB YVC

电磁阀A YVA
电磁阀B YVB 电磁阀C YVC

Y 0
Y 1 Y 2

P L Y2 C X3
X2
X4 C Y3

S3
C

KM

C

~ 220V

电机控制接 Y 3 触器KM 2013年8月1日

18

A 液体 B 液体 A阀(Y0) B阀(Y1) (X2)S1

X0 X4
X0

Y0
X1

Y1

Y2
PLS M0 M1

初态

M1
M0 M1

工作状 态标志 A阀开

X3
Y0

T1 (X3)S2
(X4)S3 X2 Y0 X3

M1
Y2

必须封锁
Y1 T0 Y3 T0

X2

B阀开 搅拌
K600

C阀(Y2)

T0

T1
Y2 X4

M

Y3 Y2

C阀开
K20

T1 END
19

启动SB1(X0) 停止SB2(X1)
2013年8月1日

X0 M1

X1 M1

采用STL指令设计混合液体控制程序
X0 M1 X0 PLS M0 SET S20 S0 X1 M1

工作标志 初态条件

工作 状态 标志

S0 M1 S20 X3 S21 X2 S22 T0 S23 T1 X4
2013年8月1日

M0 X4 Y0 Y1 Y2 Y0 A阀开 S0 Y1 B阀开 Y3 T0 M电 机开 K600 S20 M1

SET

Y0 X3 SET S21 Y1

A阀开

S21
Y3 C阀开 T1 B阀开

X2

SET S22
20

X0

X1 M1

M1

工作标志 初态条件
S22 Y3 T0 Y0 X3 A阀开 S23 Y1 B阀开 X2 Y3 M电 机开 K600 END Y2 X4 C阀开 K20 T0 SET S23 M电 机开 K600

S0 M1 S20 S21

S22 T0
S23 T1 X3
2013年8月1日

T1
T1

SET S0
RET

T0

Y3 C阀开 T1

21

加入手动控制: SB3(A阀) SB4(B阀) SB5(C阀) SB6(M) 自动/手动不可同时执行 X5——ON: 自动; OFF:手动。

220V



SB1 SB2 SB3 S1 SB4

X0 X1 Y0

YVA

X2 P

Y1

YVB

节省输入触点需加入二极 管以切断寄生回路: 例如:在手动状态时,如S2、 S3、SB6处于ON,应该仅X4 变ON 。 如 没 有 二 极 管 ,将 构成以下回路 ,使X3变ON, 送入错误信息。
2013年8月1日

L C
X3 Y2

S2 SB5 S3 SB6

YVC

X4

Y3

KM

自动 手动

X5 C

C

~ 220V
22

公用程序 X5

CJ

P0

手动程序
X5 P0 CJ P1

自动程序
P1 END

2013年8月1日

23

220V



~220V
急停 负载电源 KM KM

SB1 SB2

X0 X1

KM KM
FU

SB3
S1 SB4 S2 SB5 X3 X2 P

C

L C
Y0 YVA

Y1
S3

YVB

X4
Y2 X5 C

SB6

YVC
KM
24

自动 手动
2013年8月1日

Y3

6.19 小车在A、B间作往复运动,由M1拖动。小车 在A点加入物料(由电磁阀YV控制),时间20S。小 车装完料后从A点运动到B点,由电机M2带动小车倾 倒物料,时间3S,然后M2断电,车斗复原。小车在 M1的拖动下运动退回A点,再次循环。小车每循环6 次后,要求停10分钟后再开始工作。要求画出端子分 配图、梯形图和主电路图。

启动: SB1(X0)

M1:KM1(Y1) KM2(Y3) M2:KM3(Y3)

YV(Y0)

B:S2(X2)

A:S1(X1)

380V 220V

P L C

启动: SB1(X1) 停止: SB2(X2) A:S1(X3)

Y0
SB1 SB2 S1 S2 X1 X2 X3

YV KM1 KM2 KM3

B:S2(X4)
YV(Y0) M1:KM1(Y1) KM2(Y2) M2:KM3(Y3)

P L C

Y1

Y2
Y3 C

X4

C


220V

S1
X1 X1 M10 M10 X2 M0 T0 Y0 C0 X3

<方法1>
PLS M0
T1 M10 Y2 Y2 Y1 X3

S1
Y2

KM2

M10

PLF M0

S1
M10
Y0

X3

YV
M0 C0 K6 C0 T2 K6000 T2

T0 Y2 Y1 Y2 X4

X4

S2

T0 K200 Y1

KM1

RST C0

T1 Y3 T1

KM3

M8002

END

X1

X3 M0

PLS M0
M10

<方法2>
S22 Y3 T1 T1 K30

M10
M0 S0 X10

X2

SET S23
K6000 Y2

SET S0
S23 C0

SET S20
Y0 T0

X3

C0
S20 X3

K6

SET S0 RET

T0 S21 X4

K200

SET S21
Y1

C0 M8002 T2

T2 K6000

RST C0

SET S22

END

当X2为ON时, 用定时器中断, 每99mS 对计数器C0进行计数,计数满10次后将 Y0~Y3组成的位元件K1Y0 加1, 直到Y0~ Y3全部为1,设计主程序和中断子程序。
思路:

主程序:开中
对中断的条件封锁: M805X(置1封锁)

X2对中断的条件封锁
比较K1Y0是否到HF,到后封锁中断

中断程序:每99mS计数,计数满10次后对K1Y0加1
2013年8月1日 30

非工作状态封锁

到预定条件封锁

每中断一次加1

计数到对K1Y0加1 对C清零

2013年8月1日

31

如果用可编程控制器改造旧系统,它能替代原系 统中的哪些器件?哪些它无法替代?
答:一般可替代原系统中的中间继电器、时间继电 器、计数器等器件,但无法替代检测元件如测量位 置的行程开关、主令元件按钮、执行元件如接触器 等。

如果增加输入输出扩展单元,它的内部辅助继电 器的数量会增加吗? 答:增加输入输出扩展单元只是增加I/O点数,其内 部资源不变,因此其内部辅助继电器的数量不会增 加。
2013年8月1日 32

作业:

P19

1、模拟输入/输出特殊功能模块的作用是什麽?
答:由于PLC的CPU只能处理数字量,而在工业控制中,某 些输入量是连续变化的模拟量,某些执行机构亦要求PLC输 出模拟信号,因此需要模拟输入模块将来自现场的输入信号 变换成PLC的CPU能接收的数字量;同时需要模拟输出模块 将PLC的输出量变换成现场执行机构可接收的模拟量。 sv(n) ev(n) PID Uv(n uv(t) 执行 mv(t) 被控 c(t) 对象 机构 调节器 ) D/A + pv(n)
2013年8月1日

A/D

pv(t) 测量元件
33

闭环控制系统方框图

2、简述PLC的应用领域。

P3

PLC是当代工业自动化的的主要支柱之一。 它首先可实现开关量的逻辑控制、定时控制和顺 序控制,随着计数的发展,可以说已经发展成为 “无所不能”的控制器。它可以通过运动控制模 块完成运动控制功能;通过模入/出模块和PID模 块实现闭环过程控制;通过通信模块实现联网控 制功能,还可以完成复杂的数学运算等。

2013年8月1日

34

3、说明PLC在模拟量闭环控制中的工作过程 PLC在模拟量闭环控制中接收来自现场的 输入信号,并同设定值进行比较,通过PID算 法或其它算法进行相关的运算,然后输出控制 量对系统进行控制,因此它起到了PID(或其 它算法)的控制器的作用。
sv(n) ev(n) PID Uv(n uv(t) 执行 mv(t) 被控 c(t) 对象 机构 调节器 ) D/A + pv(n)
2013年8月1日

A/D

pv(t) 测量元件
35

闭环控制系统方框图

作业:P188
1,2,3,5 作业:P222

1,2,
简述FX系列PLC与PC机通信的协议

2013年8月1日

36

2013年8月1日

37


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