PLC課后習(xí)題答案

1、可編程序控制器習(xí)題答案第一章習(xí)題答案1、什么是可編程序控制器？答：可編程序控制器是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)而發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動控制裝置。2、可編程序控制器主要有哪些特點？答：1、可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)2、通用性強(qiáng)，使用方便3、程序設(shè)計簡單，易學(xué)易懂4、采用先進(jìn)的模塊化結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)組合靈活方便5、系統(tǒng)設(shè)計周期短6、安裝簡便，調(diào)試方便，維護(hù)工作量小7、對生產(chǎn)工藝改變適應(yīng)性強(qiáng)，可進(jìn)行柔性生產(chǎn)3、舉例說明可編程序控制器目前的應(yīng)用場合。答：可編程序控制器的應(yīng)用形式主要有以下幾種類型：1. 開關(guān)邏輯控制2. 模擬量控制3. 順序（步進(jìn)）控制4. 定時控制5. 計數(shù)控

2、制6. 閉環(huán)過程控制7. 數(shù)據(jù)處理8. 通信和聯(lián)網(wǎng)針對以上的應(yīng)用形式，目前可編程序控制器已廣泛地應(yīng)用在選煤、釀酒、化工、反應(yīng)堆、鍋爐以及位置和速度等控制中。4、簡述PLC的發(fā)展概況和發(fā)展趨勢。答：1、向高速、大存儲容量方向發(fā)展2、 向多品種方向發(fā)展a、 在結(jié)構(gòu)上由整體結(jié)構(gòu)向小型模塊化方向發(fā)展，使系統(tǒng)配置更加方便靈活。b、 開發(fā)更豐富的I/O模塊c、 PLC的規(guī)模向兩端發(fā)展d、 發(fā)展容錯技術(shù)e、 增強(qiáng)通信網(wǎng)絡(luò)功能f、 實現(xiàn)軟、硬件標(biāo)準(zhǔn)化第二章習(xí)題答案1、 可編程序控制器主要構(gòu)成有哪幾部分？各部分功能是什么？答：可編程序控制器主要有中央處理器（CPU）、存儲器、輸入/輸出（I/O）接口、電源等組成

3、。中央處理器包括微處理器和控制接口電路，微處理器是PLC的運(yùn)算和控制中心，能實現(xiàn)邏輯運(yùn)算、數(shù)字運(yùn)算、協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)內(nèi)部各部分功能的作用，控制接口電路是微處理器與主機(jī)內(nèi)部其他單元進(jìn)行聯(lián)系的部件，主要有數(shù)據(jù)緩沖、單元選擇、信號匹配、中斷管理等功能。存貯器主要用于存儲系統(tǒng)程序和用戶程序等功能。輸入/輸出單元是可編程序控制器的CPU與現(xiàn)場輸入、輸出裝置或其他外部設(shè)備之間的連接接口電路。電源單元是PLC的電源供電部分，他的功能是把外部供應(yīng)的電源變換成系統(tǒng)內(nèi)部各單元所需的電源。2、 可編程序控制器與繼電接觸器控制相比有何優(yōu)缺點？答：可編程序控制器控制比繼電器控制具有更多的優(yōu)點：可編程序控制器的控制速度比較快

4、，而且所需要的硬件成本也比較低，比較繼電器來說最重要的是可靠性比較高。3、 可編程序控制器與個人計算機(jī)工作方式有何不同？答：可編程序控制器是工業(yè)控制計算機(jī)的一種，它的工作原理與計算機(jī)十分相似，而主要區(qū)別是可編程控制器采用的是循環(huán)掃描的工作方式，并且伴有輸入、輸出延遲的現(xiàn)象。個人計算機(jī)的工作原理是各種各樣的信息，通過輸入設(shè)備，進(jìn)入計算機(jī)的存儲器，然后送到運(yùn)算器，運(yùn)算完畢把結(jié)果送到存儲器存儲，最后通過輸出設(shè)備顯示出來，整個過程由控制器進(jìn)行控制。4、 可編程序控制器的輸入/輸出處理規(guī)則是什么？ 答：（1）輸入映像寄存器的內(nèi)容，由上一個掃描周期輸入端子的狀態(tài)決定（2）輸出映像寄存器的狀態(tài)，由程序執(zhí)行期

5、間輸出指令的執(zhí)行結(jié)果決定（3）輸出鎖存器的狀態(tài)，由上一次輸出刷新期間輸出映像寄存器的狀態(tài)決定（4）輸出端子板上各輸出端的狀態(tài)，由輸出鎖存器來決定（5）執(zhí)行程序時所用的輸入、輸出狀態(tài)值，取決于輸入、輸出映像寄存器的狀態(tài)。5、 試述可編程序控制器的工作原理？答：首先建立I/O映像區(qū)，將采集到的輸入信號狀態(tài)存放在輸入映像區(qū)對應(yīng)的位上，然后PLC執(zhí)行循環(huán)掃描的工作方式，當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢后，CPU將輸出映像區(qū)的內(nèi)容存到輸出鎖存器，然后傳到輸出端子，最后驅(qū)動輸出負(fù)載。6、 可編程序控制器的滯后現(xiàn)象是怎樣產(chǎn)生的？答：由于可編程序控制器采用的是循環(huán)掃描的工作方式，對信息進(jìn)行串行處理，把處理好的結(jié)果存儲在輸出

6、映像寄存器內(nèi)，待所有程序執(zhí)行完后輸出執(zhí)行結(jié)果，這就造成滯后現(xiàn)象的發(fā)生，同時編程中語句指令的安排也會影響響應(yīng)時間。7、 梯形圖編程語言為什么是可編程序控制器的主要編程語言？答：因為可編程控制器是在傳統(tǒng)的繼電器控制發(fā)展起來的，而梯形圖是與電氣控制電路圖相呼應(yīng)的圖形語言，它沿用了繼電器、觸點、串并聯(lián)等術(shù)語和類似的圖形符號，并簡化了符號，梯形圖是融邏輯操作、控制于一體，面向?qū)ο蟮?、實用的、圖形化的編程語言，梯形圖信號流向清楚、簡單、易懂，很適合電氣工程人員使用，所以說梯形圖編程語言是可編程序控制器的主要編程語言。第三章習(xí)題答案1、 梯形圖的來源是什么？答：梯形圖是在繼電器、觸點、串并聯(lián)等符號和術(shù)語基礎(chǔ)

7、上發(fā)展而成的一種編程語言，梯形圖具有傳統(tǒng)繼電器的特點，簡單直觀、易懂的特點很適合電氣工程人員使用。2、 畫出下面指令語句表對應(yīng)的梯形圖（1）序號 指令 數(shù)據(jù)0 LD X01 ANI X12 LD X43 AND Y04 ORB5 LDI X26 AND X37 LD M08 ANI X59 OR M110 ORB11 ANB12 LD X613 ANI X714 ORB15 OUT Y016 END答案：（2）序號 指令 數(shù)據(jù)0 LD X01 ANI T02 LD X13 AND X44 ORI Y25 AND X56 ORB7 LDI X68 OR C19 ANB10 OR Y111 OUT

8、 Y012 AND X713 OUT Y214 AND X815 OUT T2K60017 END 答：3、 根據(jù)下面梯形圖寫出相應(yīng)的指令語句表（a）答：序號 指令 數(shù)據(jù)0 LD X11 OR Y22 ANI T4513 OUT Y24 ANI X15 OUT T451 K19（b）答：序號 指令 數(shù)據(jù)0 LD X5031 ANI M1042 OUT M1033 LD X5034 OUT M1045 LD M103 6 ANI Y5317 LDI M1038 AND Y5319 ORB10 OUT Y531（c）答：序號 指令 數(shù)據(jù)0 LD X11 OR Y02 ANI X23 OR X34

9、LDI T05 AND M06 LD Y17 ORI X48 ANI M19 AND X510 ANB11 OR M212 OUT YO13 OUT Y14、 按下按鈕X0后，YO接通并保持，15s后Y0自動斷開，試設(shè)計其梯形圖程序。答：5、 按下按鈕X1后，YO接通并保持，5s后Y1接通，按下按鈕X0后，Y0、Y1同時斷開，試設(shè)計其梯形圖程序。答：6、 光電開關(guān)檢測傳送帶上通過的產(chǎn)品數(shù)量，有產(chǎn)品通過時信號燈亮并計數(shù)；如果10s內(nèi)沒有產(chǎn)品通過則發(fā)出報警信號，報警信號只能手動解除，試設(shè)計其梯形圖程序。答： X0 產(chǎn)品通過傳送帶的信號X1 手動開關(guān)Y0 信號指示燈Y1 報警信號7、 設(shè)計三層電梯控

10、制程序，要寫出梯形圖及指令表。規(guī)定I/O編號（PB為層呼叫按鈕；LS為層限位開關(guān)；F為層指示燈）：輸入：PB3 X0；PB2 X1；PB1 X2；LS3 X3；LS2 X4；LS1 X5輸出：上升 Y01；下降 Y00；1F Y10；2F Y09；3F Y08動作要求：a) 電梯停在1層或2層時，按3F，則電梯上升至LS3停。b) 電梯停在3層或2層時，按1F，則電梯下降至LS1停。c) 電梯停在1層時，按2F，則電梯上升至LS2停。d) 電梯停在3層時，按2F，則電梯下降至LS2停。e) 電梯停在1層時，而2F、3F均有人呼叫時，則電梯上升LS2時暫停2秒后繼續(xù)上升至LS3停。f) 電梯停在

11、3層時，而1F、2F均有呼叫時，則電梯下降至LS2時暫停2秒后繼續(xù)下降至LS1停。g) 當(dāng)電梯在上升途中，任何反方向（下降）按鈕均無效。h) 當(dāng)電梯在下降途中，任何反方向（上升）按鈕均無效。 答：I/O端子分配如下：輸入：PB3 X0PB2 X1PB1 X2LS3 X3LS2 X4 LS1 X5 輸出：上升 Y01下降 Y001F Y102F Y093F Y08三層樓電梯控制梯形圖如下所示：第四章習(xí)題答案1、用PLC對自動售貨機(jī)進(jìn)行控制，根據(jù)工作要求，寫出梯形圖及指令表：工作要求：（1） 此售貨機(jī)可投入1元、2元、或10元硬幣。（2） 當(dāng)投入的硬幣總值超過12元時，汽水按鈕指示燈亮；又當(dāng)投入的

12、硬幣總值超過15元時，汽水及咖啡按鈕指示燈都亮。（3） 當(dāng)汽水按鈕燈亮?xí)r，按汽水按鈕，則汽水排出7秒后自動停止，這段時間內(nèi)，汽水指示燈閃動。（4） 當(dāng)咖啡按鈕燈亮?xí)r，按咖啡按鈕，則咖啡排出7秒后自動停止，這段時間內(nèi)，咖啡指示燈閃動。（5） 若投入硬幣總值超過按鈕所需的錢數(shù)（汽水12元，咖啡15元）時，找錢指示燈亮，表示找錢動作，并退出多余的錢。I/O編號： 輸入 輸出1元識別口：X0 咖啡出口：Y105元識別口：X1 汽水出口：Y1110元識別口：X2 咖啡按鈕指示燈：Y12咖啡按鈕：X3 汽水按鈕指示燈：Y13 汽水按鈕：X4 找錢指示燈：Y14記數(shù)手動復(fù)位：X5 答：輸入信號：X0、X1、

13、X2、X3、X4、X5輸出信號：Y10、Y11、Y12、Y13、Y14其邏輯梯形圖程序為：2、利用PLC做一電機(jī)轉(zhuǎn)速檢測顯示及控制裝置，寫出梯形圖及指令表。電機(jī)上裝有一個轉(zhuǎn)速檢測裝置（每轉(zhuǎn)輸出10個脈沖），電機(jī)轉(zhuǎn)速由PWM輸出控制。設(shè)計一個程序：（1） 檢測電機(jī)轉(zhuǎn)速，并在7段數(shù)碼顯示器上顯示；（2） 當(dāng)檢測值與給定值不同時改變PWM輸出，使實際轉(zhuǎn)速與給定值相等；（3） 加上16鍵輸入電路，用于輸入給定值。第五章習(xí)題答案5-1 簡述PLC系統(tǒng)設(shè)計的基本原則。答：在PLC系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)注意以下基本原則：（1） 最大限度地滿足被控對象的控制要求（2） 在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單經(jīng)濟(jì)，使

14、用和維護(hù)方便（3） 保證系統(tǒng)的安全、可靠（4） 考慮以后技術(shù)改造和工藝需求，在設(shè)計系統(tǒng)時應(yīng)考慮冗余。5-2 簡述PLC系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容。答： （1）擬訂控制系統(tǒng)設(shè)計的技術(shù)條件（2） 選擇用戶輸入設(shè)備、輸出設(shè)備以及由輸出設(shè)備驅(qū)動的控制對象（3） PLC的選型（4） 分配I/O點（5） 設(shè)計控制程序（6） 設(shè)計操作站、電器柜、及非標(biāo)準(zhǔn)電器元部件（7） 編制控制系統(tǒng)的技術(shù)文件，包括說明書、電器圖、電器元件明細(xì)表等。5-3 設(shè)計一個報時器，其功能如下：（1）具有整點報時功能。按上、下午區(qū)分，1點和13點接通音響1次，持續(xù)時間為1s；2點和14點接通音響2次，每次持續(xù)時間為1s，間隔時間為1s；3點和

15、15點接通音響3次，每次持續(xù)時間為1s，間隔時間為1s；以此類推。（2）具有隨機(jī)報時功能，可根據(jù)外部設(shè)定在某時某分報時，報時時接通一個音樂電路5s，若不進(jìn)行復(fù)位，可連續(xù)報時3次，每次間隔時間為3s。（4） 通過報時方式選擇開關(guān)選擇上述兩種報時功能。答：5-4 設(shè)計一個三臺電動機(jī)順序自動啟動，間隔時間為10s，逆序自動停車，間隔時間為5s的控制電路。答：輸入信號XO 啟動按鈕SB1 X1 停止按鈕SB2 輸出信號YO 接觸器KM1 Y1 接觸器KM2 Y2 接觸器KM3其控制梯形圖如下所示：5-5 設(shè)計一個智力競賽搶答控制裝置，當(dāng)出題人說出問題且按下開始按鈕SB1后，在10s之內(nèi)，4個參賽者只有

16、最早按下?lián)尨鸢粹o的人搶答有效，搶答桌上的燈亮3s，賽場上的音響裝置響2s，且使SB1復(fù)位（斷開保持回路），使定時器復(fù)位。10s后搶答無效，SB1及定時器復(fù)位。5-6 設(shè)計一個報警電路。輸入點X0為ON時，報警燈Y0閃爍，閃爍頻率為亮、滅各0.5s，報警蜂鳴器Y1有音響輸出。報警響應(yīng)X1為ON時，報警燈由閃爍變?yōu)槌Ａ燎彝Ｖ挂繇憽０聪聢缶獬粹oX2，報警燈熄滅。為測試報警燈和報警蜂鳴器的好壞，可用測試按鈕X3隨時測試。答：輸入信號：X0、X1、X2、X3 輸出信號：Y0、Y1 梯形圖控制程序如下：5-7 有四組節(jié)日彩燈，每組由紅、綠、黃三盞順序排放，請實現(xiàn)下列控制要求：1、每0.5s移動一個燈位

17、；2、每次亮1s；3、可用一個開關(guān)選擇點亮方式：（1）每次點亮一盞彩燈；（2）每次點亮一組彩燈。答：5-8 某裝料小車可以從任意位置啟動左行，到達(dá)左端壓下行程開關(guān)SQ1，小車開始裝料，15s后裝料結(jié)束自動開始右行，到達(dá)右端壓下行程開關(guān)SQ2，小車開始卸料，10s后小車卸料完畢，自動左行去裝料，如此自動往復(fù)循環(huán)，直到按下停止按鈕，小車停止運(yùn)行。試設(shè)計該小車的自動控制程序。答：輸入點：X0 停車按鈕 X1 啟動按鈕 X2 A地限位開關(guān) X3 B地限位開關(guān) 輸出點：Y0 電動機(jī)正轉(zhuǎn) Y1 電動機(jī)反轉(zhuǎn) Y2 卸料門控制電磁鐵程序梯形圖可參考第144頁圖6-7某裝料小車往返運(yùn)行控制梯形圖。第六章習(xí)題答案

18、思考與練習(xí)1、 簡述PLC程序設(shè)計的基本原則及其步驟。答：PLC程序設(shè)計的基本原則有：（1）最大限度地滿足被控對象的控制要求（2）在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單經(jīng)濟(jì)，使用和維護(hù)方便（3）保證系統(tǒng)的安全、可靠（4）考慮以后技術(shù)改造和工藝需求，在設(shè)計系統(tǒng)時應(yīng)考慮冗余。PLC程序設(shè)計的步驟為：（1） 分析了解被控對象的工藝條件和控制要求，明確控制任務(wù)（2） 選擇PLC的類型（3） 分配I/O點數(shù)（4） 設(shè)計控制系統(tǒng)梯形圖（5） 將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令語句（6） 輸入調(diào)試程序（7） 固化程序2、 簡述PLC實現(xiàn)順序控制有哪些方法?答：PLC實現(xiàn)順序控制有兩種方法：方法一：可以用定時器去實現(xiàn)順序

19、控制，使被控對象按照設(shè)定的時間進(jìn)行順序控制。方法二：依據(jù)順序功能圖將控制程序進(jìn)行邏輯分段，進(jìn)而實現(xiàn)順序控制。3試分別設(shè)計如練習(xí)圖6-1所示的梯形圖程序。(a) (b)練習(xí)圖6-1題6-3（a）參考梯形圖如下： 題6-3（b）參考梯形圖如下：4如練習(xí)圖6-2所示。按下按鈕Xl后，Y0接通并保持，5 s后Y1接通，按下按鈕X0后，Y1斷開，3 s后Y0斷開，試設(shè)計其梯形圖程序。5如練習(xí)圖6-3所示。按下按鈕X0后Y0為ON并自保持，到定時5s后，用C0對輸入的脈沖進(jìn)行計數(shù)，計滿4個脈沖后，Y0變?yōu)镺FF，同時CO復(fù)位，在PLC開始執(zhí)行程序后，CO也被復(fù)位，試設(shè)計其梯形圖程序。 練習(xí)圖6-2 練習(xí)圖

20、6-3 6-4題圖6-2時序圖對應(yīng)的梯形圖如下： 6-5題圖6-3時序圖對應(yīng)的梯形圖如下：6寫出如練習(xí)圖6-4所示梯形圖的指令表程序。練習(xí)圖6-4題6-6指令程序為：地址 指令 數(shù)據(jù)1 STL S212 STL S223 AND X54 SET S235 STL S236 OUT Y27 LD X68 OUT Y09 RET7按下按鈕X0后，Y0，Y1，Y2的變化如練習(xí)圖6-5所示。試設(shè)計其梯形圖程序。8如練習(xí)圖6-6所示。試設(shè)計其梯形圖程序。 練習(xí)圖6-5 練習(xí)圖6-6 題6-7參考梯形圖為: 題6-8參考梯形圖如下： 9、熟悉的工業(yè)控制過程，設(shè)計出用PLC控制的自控系統(tǒng)，有條件者應(yīng)實驗?zāi)M

21、出控制結(jié)果。第七章習(xí)題答案7-1什么是區(qū)域網(wǎng)?它有幾種形式?答：局域網(wǎng)是一種小范圍地域內(nèi)的微機(jī)組網(wǎng)，一般由微型計算機(jī)、外部設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)接口卡和通信線路等硬件連接而成，并配有相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)控制軟件。局域網(wǎng)的主要形式有星型、環(huán)型和總線型三種。7-2什么是單工、半雙工、全雙工? 簡述串行數(shù)據(jù)通信、并行數(shù)據(jù)通信，它們有什么特點?答：單工通信就是指信息的傳送始終保持同一個方向，而不能進(jìn)行反向傳送；半雙工通信就是指信息流可以在兩個方向上傳送，但同一時刻只限于一個方向傳送；全雙工通信能在兩個方向上同時發(fā)送和接收。串行通信僅需一根到兩根傳送線，在長距離傳送時，通信線路簡單成本低，但與并行通信相比傳送速度較慢，故常用于長距離傳送而速度要求不高的場合。并行通信傳送速度快，但由于一個并行數(shù)據(jù)有多少位二進(jìn)制數(shù)，就需要多少根傳輸線，常用于近距離的通信，在遠(yuǎn)距離傳送的情況下，導(dǎo)致通信線路復(fù)雜，成本高。7-3 TCP