1、模塊三答案任務一思考與練習1.PLC主要應用在哪些場合？答：(1)開關量邏輯控制；(2)模擬量過程控制；(3)運動控制；(4)現場數據采集處理；(5)通訊聯網、多級控制2. PLC的基本結構如何？試闡述其基本工作原理。答：(1) PLC主要有CPU (中央處理器)、存儲器、輸入/輸出(I/O )接口電路、電源、外設接口、I/O(輸入/輸出)擴展接口組成；(2) PLC采用循環掃描工作方式，其工作過程大致分為3個階段：輸入采樣、程序執行和輸出刷新；每個掃描周期大概需要1700ms o3. PLC 硬件由哪幾部分組成？各有什么作用？答：(1) PLC硬件由基本單元、擴展單元、擴展模塊及特殊功能單元

2、構成。(2)基本單元用于接收、存儲和處理數據；擴展單元和擴展模塊都用于增加PLC的I/O點數，區別在于前者部設有電源而后者部沒有電源；特殊功能單元是一些專門用途的裝置，如模擬量I/O單元、高速計數單元、位置控制單元、通信單元等。4. PLC輸出接口按輸出開關器件的種類不同，有幾種形式？分別可以驅動什么樣的負載？答：(1) PLC有3種輸出方式：繼電器輸出、晶體管輸出、晶閘管輸出。(2)繼電器輸出為有觸點輸出方式，可用于直流或低頻交流負載；晶體管輸出型和晶閘管輸出型都是 無觸點輸出方式，前者適用于高速、小功率直流負載，后者適用于高速、大功率交流負載。5. PLC控制系統與傳統的繼電接觸控制系統有

3、何區別？答：(1)組成的器件不同繼電接觸控制系統是由許多硬件繼電器、接觸器組成的，而 PLC則是由許多“軟繼電器”組成。(2)觸點的數量不同繼電器、接觸器的觸點數較少，一般只有48對，而“軟繼電器”可供編程的觸點數有無限對。(3)控制方法不同繼電接觸控制系統是通過元件之間的硬接線來實現的，控制功能就固定在線路中。PLC控制功能是通過軟件編程來實現的，只要改變程序，功能即可改變，控制靈活。(4)工作方式不同在繼電接觸控制線路中，當電源接通時，線在中各繼電器都處于受制約狀態。在 PLC中，各“軟繼電 器”都處于周期性循環掃描接通中，每個“軟繼電器”受制約接通的時間是短暫的。6.請說出FX1N60M

4、R 的型號含義？答：M表示基本單元，R表示繼電器輸出型 PLC ,其輸入輸出總點數為 60點。任務二思考與練習1 .填空題(1) PLC的輸入/輸出繼電器采用 人進制進行編號。(2)外部的輸入電路接通時，對應的輸入映像寄存器為L狀態，梯形圖中對應的輸入繼電器的常開觸點閉合,常閉觸點斷開。(3)若梯形圖中輸出繼電器的線圈“通電”，對應的輸出映像寄存器為 上狀態，在輸出處理階段后，繼電 器型輸出模塊中對應的硬件繼電器的線圈 卷曳，其常開觸點 團上，外部負載運在。(4) OUT指令不能用于 輸入繼電器(5)將編程器編寫好的程序寫入PLC時，PLC必須處在STOP模式2 .將圖3-29的梯形圖轉換成指

5、令表。答：0LDX0001ANIX0012SETY0003LDIX0004ANDX0015RSTY0006END3 .在PLC控制電路中，停止按鈕和熱繼電器在外部使用常閉觸點或使用常開觸點時，PLC程序相同嗎？實際使用時采用那哪一種？為什么？答：不相同；在實際中，停止按鈕和熱繼電器在外部使用常閉觸點，目的是為了提高安全保障。4 .在PLC控制電路中，為了節約 PLC的I/O點數，常將熱繼電器的常閉觸點接在接觸器的線圈電路中， 試畫出該電路。答：LI熱器電器接外部的is接線圖5 .設計電動機的兩地控制程序并調試。要求：按下 A地或B地的起動按鈕，電動機均可起動，按下 A地或B地的停止按鈕，電動機

6、均可停止。答：輸入信號輸出信號A地啟動按鈕SB1 X1接觸器線圈KM Y0停止按鈕SB2 X2B地啟動按鈕SB3 X3停止按鈕SB4 X4熱繼電器FR X0任務三 思考與練習答:10XOOO X001TX003 XOO0T I-YUOO )X0C2加口 4 X0D5T IEND (b)圖3-39梯形圖(b)(a)2.說明下列指令意義：LD取指令OUT輸出指令ANI與非指令OR或指令ANB與塊指令SET置位指令3.試編寫電動機正反轉控制的程序，并畫出PLC的I/O接線圖答：XMl KDOO XDG3 70020 | |_W1 |4（Y口 01 ）正轉起動辱止過載保護Y001XO02XOOD X0

7、03U-¥1E 過曼保護T0O1Y002 YOO2END J4.將三個指示燈接在輸出端上， 要求SB0、SB1、SB2三個按鈕任意一個按下時， 燈H L0 亮；任意兩個按鈕按下時，燈 H L1亮；三個按鈕同時按下時，燈 H L2亮，沒有按鈕按下 時，所有燈不亮。試用 PLC來實現上述控制要求。答：1 . FX系列PLC共有幾種類型輔助繼電器？各有何特點？答：FX系列PLC主要有三種類型的輔助繼電器：(1)通用輔助繼電器通用輔助繼電器的線圈由用戶程序驅動，若PLC在運行過程中突然斷電，通用輔助繼電器將全部變為OFF o若電源再次接通，除了因外部輸入信號而變為ON的以外，其余的仍將保持為

8、 OFF o(2)鎖存輔助繼電器鎖存輔助繼電器用于保存停電前的狀態。(3)特殊輔助繼電器輔助繼電器中M8000M8255共256點為特殊輔助繼電器，它們用來表示PLC的某些狀態，提供時鐘脈沖和標志(如進位、借位標志)、設定PLC的運行方式，或用于步進順控、禁止中斷、設定計 數器是加計數器或是減計數器等。2 . FX系列PLC共有幾種類型定時器？各有何特點？答：FX系列PLC的定時器可分為通用定時器和積算定時器兩種。其用定時器線圈通電時，開始計時，斷電時，自動復位，不保存中間數值。而積算定時器在定時過程中即使斷電它也會把當前值保持下來， 當重新上電時再繼續累加計時直到觸點動作。因為積算定時器斷電

9、時線圈不會復位，所以需要復位指 令使其強制復位。3 .填空題(1)定時器的線圈通電時開始定時,定時時間到時，其常開觸點團魚，常閉觸點 斷開。(2)通用定時器的 線圈失電時被復位,復位后其常開觸點 斷無，常閉觸點 因魚，當前值等于0o(3) M8002是初始化脈沖，當 PLC由STOP變為RUN時，它ON 一個掃描周期。當 PLC處于RUN狀態 時，M8000 一直為閉合。4 .若將圖3-42中的定時器T0換成T200時，定時器的定時值是多少？定時器線圈的驅動信號(圖 3-42中的 X0)應為長信號，若X0的外部設備是按鈕，該如何處理？答：若將T0換為T200 ,此時定時器的定時值為1s；通過一

10、個輔助繼電器 M0進行自鎖。5 .若將圖3-44的控制要求改為：某控制系統有3臺電動機，當按下起動按鈕 SB1時，潤滑電動機起動；運行5s后，主電動機起動；運行 10s后，冷卻泵電動機起動。當按下停止按鈕SB2時，主電動機立即停5s后，潤滑電動機停止。當任一電動機過載止；主電動機停5s后，冷卻泵電動機停止；冷卻泵電動機停 時，3臺電動機全停。試編寫控制程序。答:起動 SB1-X0主電機-Y1停止 SB2-X1潤滑電機-Y0熱繼電器一X2冷卻泵電機一丫26 .某控制系統有一盞紅燈，當合上開關K1后，紅燈亮1s滅1s,累計點亮半個小時后自行關閉。試編寫控制程序。答:因為K1為開關，所以不用設置自鎖

11、XOOO T2 T1KLOT IrH-F)TOK10I I(Tl )K180D0)TO1618T I(YOOO)END)7.試用PLC控制發射型天塔。發射型天塔有 L1L9九個指示燈，按下起動按鈕后，九個指示燈從L1每隔2s依次點亮，并不斷循環下去，試編寫 PLC程序。答：0-4333639124548515457o o u itaL o LJI M JI015605 1TT TT06o07o-J注：X0為起動按鈕；X1為停止按鈕；Y0Y10分別控制L1 L9九個指示燈任務五思考與練習1 .簡述計數器的分類、用途。計數器的計數圍是多少？答：計數器可按其計數方式、計數圍、計數開關量的頻率、計數器

12、的元件號及設定值等 分為如下5類。(1) 16位通用加計數器 C0C99 ,共100點，設定值：132 767。 16位是指其 設定值寄存器為16位。(2) 16位鎖存加計數器 C100C199 ,共100點，設定值：132 767。(3) 32位通用加/減雙向計數器C200C219 ,共20點，設定值：-2 147 483 648八 +2 147 483 647。32位是指其設定值寄存器為32位。(4)32位鎖存加/減雙向計數器 C220C234，共15點，設定值：-2 147 483 648, +2 147 483 647 。(5)32位加/減雙向高速計數器 C235C255，共21點，設

13、定值：-2 147 483 648, +2 147 483 647 。2 .計數器的復位輸入電路 、計數輸入電路 閉合時,計數器的當前值加 1。計數當前值等于設定值時， 其常開觸點邑生，常閉觸點虹。再來計數脈沖時當前值 隹。復位輸入電路閉合時,計數器被復位， 復位后其常開觸點 也，常閉觸點必，當前彳I等于9。3 .如何將C200C255設置為加計數器或減計數器？答：C200C255力口/減雙向計數器的計數方向由特殊輔助繼電器M8200M8255設定，對應的特殊輔助繼電器為ON時，為減計數器(每計一個數，計數器的當前值就從設定值開始逐步減1),反之為加計數器(每計一個數，計數器的當前值就從0開始

14、逐步加14 .試設計一個控制電總該電路中有 3臺電動機，并且它們用一個按鈕控制。第 1次按下按鈕時，M1起答I C30 II-陽U02X000卜動；第2次按下按鈕時，M2起動；第3次按下按鈕時，M3起動；再按1次按鈕3臺電動機都停止p3770)psi)|TS1XSl二J)KJ)P)。史)5 .按下按鈕X0后Y0變為ON并自鎖，T0計時7s后，用C0對X1輸入的脈沖計數，計滿 4個脈沖后Y0變為OFF ,同時C0和T0被復位，在PLC剛開始執行用戶程序時，C0也被復位，設計出梯形圖。答：K20任務六思考與練習1 .試用計數器實現單按鈕起停控制程序。答：2 .試用LDP或LDF指令編寫任務五中的產

15、品出入庫數量監控程序。答：xoo?Tl-RSIC220ISX001xoo»T卜XOO1Tl卜(U8220K40000fC220(7000pill)3.試用PLS指令及自鎖電路來實現兩臺電動機順序起動、同時停止控制電路。上機編程并調試。答:XOOOMQX001事止第一芻電 機K501 I- 第一舍電 帆1012<7001 第二含電 機-END4.自動沖水設備在有人使用時光電開關 X0為ON,沖水控制系統在使用者使用 3s后令沖水閥丫0為ON并沖 水2s ,使用者離開后，沖水5s后停止。圖3-67指令表(J九屯NKIDT卜MoT卜Mln.s/4 M r抨7先小?1IIH.f*存儲離

16、斯時的。心光噌阡美 MlT1T卜vocokSr4 0'-1i'Vi 1()(1(Tlr沖水停止¥000'.IIM：1 rs/任務七思考與練習1 .將圖3-67的指令表轉換成梯形圖0LDXOOZ1ORP乂 0033WIM24ORM35ANE6OUTYDOO7FIPS8AMX004gOUTCOK512NPTL3AMIX00&14OUTTOK100LYEND(a)(b)答：梯形圖如下(b)rooaits°T I)X003U3X520-4E已即二(a )2 .與主控觸點下端相連的常閉觸點應使用LDI指令。任務八思考與練習1 .什么叫順序功能圖？它有幾

17、部分組成？順序功能圖分為幾類？答：(1)順序功能圖就是就是將一個復雜的控制過程分解為若干個工作步分清各個步的工作細節，再依據總 的控制要求將這些步聯系起來，形成的順序功能圖。(2)它主要有步、動作、有向連線、轉移條件組成。(3)SFC基本結構可分為單分支、選擇分支、并行分支和循環分支4種。2 .FX系列PLC的步進指令有幾條？如何使用？答：步進指令有STL和RET兩條。STL是將步進接點接到左母線上。RET是步進結束指令。3 .如何將順序功能圖轉換成梯形圖？其編程規則有哪些？答：將順序功能圖轉化為步進梯形圖時，編程順序為先進行負載的驅動處理，然后進行轉移處理。當然，沒有負載的狀態不必進行負載驅

18、動處理。對應于某步的狀態器S在梯形圖中用STL的觸點表示，STL指令為與主母線連接的常開觸點指令，它在梯形圖中占一行；接著就可以進行驅動處理，它可以直接驅動各 種線圈(可以是 Y、M、S、T、C的線圈)及應用指令或通過觸點驅動線圈，若通過觸點驅動線圈，開始 的觸點使用LD、LDI指令。通常用單獨觸點作為轉移條件，但是在實際中，X、Y、M、S、T、C等各種軟元件觸點的邏輯組合(復雜的串聯、并聯)也可用作轉移條件；轉移目標用 SET或OUT指令實現。最 后使用RET指令返回原來的主母線。編程規則：(1)初始步可由其他步驅動，但運行開始時必須用其他方法預先作好驅動，否則狀態流程不可能向 下進行。(2

19、)步進梯形圖編程順序為：先進行驅動處理，后進行轉移處理。二者不能顛倒。驅動處理就是該 步的輸出處理，轉移處理就是根據轉移方向和轉移條件實現下一步的狀態轉移。(3)編程時必須使用 STL指令對應于順序功能圖上的每一步。(4)各STL觸點的驅動電路一般放在一起，最后一個STL電路結束時，一定要使用步進返回指令RET使其返回主母線。(5) STL觸點可以直接驅動也可以通過別的觸點驅動。(6)驅動負載使用 OUT指令。(7)由于CPU只執行活動步對應的電路塊，因此使用STL指令時允許“雙線圈”輸出。(8)在步的活動狀態的轉移過程中，相鄰兩步的狀態器會同時ON 一個掃描周期，此時可能會引發瞬時的雙線圈問

20、題。(9) SET指令和OUT指令均可以用于步的活動狀態的轉移，可將原來活動步對應的狀態器復位， 將后續步置為活動步，此外還有自保持功能。4.填空題：(1)狀態繼電器 是構成順序功能圖的重要軟元件，它要與 STL (步進梯形)指令配合使用。(2)與STL步進觸點相連的觸點應使用 LD或LDI指令。(3)順序功能圖的編程原則為：先進行負載的驅動處理，然后進行轉移處理o(4)順序功能圖中，在運行開始時，必須作好預驅動，一般可用M8002或M8000進行驅動。(5) FX系列PLC的狀態繼電器中，初始狀態繼電器為S0S9 ,通用狀態繼電器為 S20S4995.試設計4盞流水及T每隔1s順序點亮，并循

21、環往復的順序功能圖和梯形圖。答：6.將圖3-79轉換成梯形圖和指令表。T22 J 12T120(YOE7J110<S£C答：梯形圖如下:指令表如下圖3-79 題5圖3SIL4XUC25| SEIS20S2Q<¥000221pTLS21gp 1Kfflll1QII也Z22JJflL3IM30rLlc 2IST 1SETSS3得一pn191003Kionn(JOTO23T 1SETS24甯S1LS2427一(fmwKDO4笄1 1SfT3LS1L融110032411TI35 | (52Q0LD20OUTTOK30001SETS2023LDro3STL52024SET

22、或44OUTYOOO汨STLS245LDXDOZ2TOUT九046SETS212SLDX0043STLS2123SETS25goirrY加it31STLS2510LDKOOL32OUTnK10011SFTS2235LDri13sn融3&OUTS2014ainYDOE38HET15LDRD0333EHD18SET爾16STLS23igOUTYQ027.按下起動按鈕X0,某加熱爐送料系統控制Y0 丫3,依次完成開爐門、推料、推料機返回和關爐門幾個動作，XIX4分別是各動作結束的限位開關，畫出控制系統的順序功能圖。答：-xo廠T &0 YO |開爐門+xi| S21 |1 Y1 |

23、推.干|心|一料返回 十.S23Y3關爐門一X48 .從圖3-76所示的順序功能圖可知，小車在完成一次工藝過程的全部操作之后，從最后一步返回初始步， 然后停留在初始狀態的單周期操作。試設計一個具有連續循環工作方式的小車往復運動控制的順序功能圖。答：將圖3-76中最后一步返回到 S20 ,就可以實現整個工作過程的循環控制。9 .設計一個汽車庫自動門控制系統，具體控制要：汽車到達車庫門前，超聲波開關接收到來車的信號，門 電動機正轉，門上升，當門升到頂點碰到上限開關時，停止上升，汽車駛入車庫后，光電開關發出信號，門電動機反轉，門下降，當下降到下限開關后門電動機停止。試畫出 PLC的I/O 接線圖，并

24、設計出梯形 圖程序。答：03489111516ie2122N80Q2IISETsorsiLscrS£TS2Q來車信號rsirXDCIU2上出上升XOCOIIIPSETS21來車哈號L-rsiLX002a* JfYOOl下外XDC21 I下降_so下限盤_treTLHEND任務九思考與練習1 .選擇分支的順序功能圖在分支和匯合上有什么特點？如何編程？應首先進行分支狀態元件的處答：在進行選擇分支的順序功能圖與步進梯形圖之間的轉換時,理。處理方法是：先進行分支狀態的輸出連接，然后依次按照各個分支的轉移條件置位各轉 移分支的首轉移狀態元件；其次依順序進行各分支的連接；最后進行匯合狀態的處理。

25、匯合 狀態的處理方法是：先進行匯合前的驅動連接，然后依順序進行匯合狀態的連接。2 .用步進指令設計電動機正反轉的控制程序。答：3 .如圖3-89所示，在地下停車場的出入口處，為了節省空間，同時只允許一輛車進出，在進出通道的兩端設置有紅綠燈，光電開關 X000和X001用于檢測是否有車經過，光線被車遮住時X000或X001為ON。有車進入通道時（光電開關檢測到車的前沿）兩端的綠燈滅，紅燈亮，以警示兩方后來的車輛不可再 進入通道。車開出通道時，光電開關檢測到車的后沿，兩端的紅燈滅，綠燈亮，其他車輛可以進入通道。紅燈Y001g）綠燈Y000答:圖3-89地下停車場的交通燈控制示意圖¥001

26、Y0004 .搶答器控制。搶答器系統可實現四組搶答， 每組兩人。共有8個搶答按鈕，各按鈕對應的輸入信號為 X000、 X001、X002、X003、X004、X005、X006、X007 ;主持人的控制按鈕的輸入信號為X010 ;各組對應指示燈的輸出控制信號分別為Y001、Y002、Y003、Y004。前三組中任意一人按下搶答按鈕即獲得答題權；最后一組必須同時按下搶答按鈕才可以獲得答題權；主持人可以對各輸出信號復位。試設計搶答器 控制系統的順序功能圖。答：任務十思考與練習1 .有一并行分支的順序功能圖如圖3-100所示。請對其進行編程。十 M8UU2Y4Xfj一一圖 3-100題1的順序功能圖

27、KB002。一卜31000101215161004171UU1卻口 226 H卜29302.用步進階梯指令編一簡單的直流電動機控制程序，要求達到的功能如下：直流電動機能夠首 先正向運行10s ,停5s后，反向運行10s ,如此循環5次，自動停機。答:0347 g121516102223303839MS 002I I_SETso1 1_TSTLSOX0OO S201 !LS2cl_pTL/vnnnK100 TO1 1FETS211 S21_pTLK50<T111 IrSETA11S221 1_STLS22_/vnntK100 K5rrn12 ICO1 1/SO1 112I I1 1 co

28、L才I j_p201 1_tretFFlOD3 .某組合鉆床用來加工圓盤狀態零件上均勻分布的6個孔，如圖3-101所示。操作人員放好工件后，按下起動按鈕X0 , Y0變為ON ,工件被夾緊，夾緊后壓力繼電器 X1為ON , Y1和Y3使兩 只鉆頭同時開始向下進給。大鉆頭鉆到由限位開關X2 (SQ1 )設定的深度時，Y2使它上升，升到由限位開關X3 (SQ2)設定的起始位置時停止上行。小鉆頭鉆到由限位開關X4 (SQ3)設定的深度時，Y4使它上升，升到由限位開關 X5 (SQ4)設定的起始位置時停止上行，同時設定值為3的計數器的當前值加1。兩個都到位后，Y5使工件旋轉120。，旋轉結束后又開始鉆

29、第二對孔。3對孔都鉆完后，計數器的當前值等于設定值3,轉換條件滿足。Y6使工件松開，松開到位后，系統返回初始狀態。畫出PLC的外部接線圖和控制系統的順序功能圖，并將順序功能圖轉換成梯形圖。圖3-101鉆床加工零件示意圖答：（1） I/O （輸入/輸出）分配表分析上述控制要求，PLC需要8個輸入點，7個輸出點，其I/O 分配表如表所示。1O分PL表林入疝中諭入繼電器作用輸出維電器作用XOOO起動按鈕Y000工件滅緊X001夾緊壓力磐電器YOOI大鉆下進給X002大玷下限位開*Y002大鉆JE工回XOOW大鉆上限位開關YMB小鉆卜進洽X004小站下限位開關Y001小站返回X005小鉆上限懂開關Y0

30、05工件旋轉X0Q6J / -旋轉眼位開關Y006工件松開XM7松開翱世限位開關plc的史fi：溟.用知因如不Qj SA 一/SQ2 w 15Q44SQ5一/力(2)編程分析控制要求可設計出組合鉆床的順序功能圖如圖所示。-X001已共隘二Y0已砧完5個FLCOJ-XOO7 .也TXOOtf物利加其對應的梯形圖如圖所示。4.圖3-102所示為按鈕式人行道紅綠燈交通管理器人需要過馬路時，則按下按鈕X0 （或X1 ） , 30s時，人行道從紅燈轉成綠燈亮，KD051 33 |SETS2736STLS27 心 37rco1工J UJJ 40STL S24141)五STL S27)42| |SET S291CO4.5-PfSET S28148STL S28)43)50STL S29X007、51I IfsoA)I 13；54STLS28X00555I