PLC課后習(xí)題參考答案

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

2、通用性強，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，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)控制

6.閉環(huán)過程控制

7.數(shù)據(jù)處理

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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。

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

運算和控制中心，能實現(xiàn)邏輯運算、數(shù)字運算、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。

2/25

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，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)控制計算機的一種，它的工作原理與計

算機十分相似，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)入計算機的存儲器，然后送

到運算器，運算完畢把結(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

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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

4/25

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)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)

0LDxo

1ANIX1

2LDX4

3ANDY0

4ORB

5LDIX2

6ANDX3

7LDMO

8ANIX5

9ORM1

10ORB

11ANB

12LDX6

13ANIX7

14ORB

15OUTY0

5/25

答案

#

XI

護(hù)#■

Mo止

#

平

序號J匕令熬據(jù)

4日

2)

O

xo

LD

1

To

AN

2

X1

LD

3

D

AN

X4

4

Y2

OR

D

AN

X5

B

OR

X6

LD

c

OR

B

AN

d

i

OR

T

Ou

Yo

D

AN

X7

T

Y2

Ou

D

X8

AN

T

Ou

T2

6/25

K600

17END

答:

-O0

X7

X8-

JK600

--O

3、根據(jù)下面梯形圖寫出相應(yīng)的指令語句表

Y2

-O—

XIT45I

44O-^

(a)

答：序號指令數(shù)據(jù)

0LDX1

1ORY2

2ANIT451

3OUTY2

4ANIX1

7/25

5OUTT451

K19

答：序號指令數(shù)據(jù)

0LDX503

1ANIM104

2OUTM103

3LDX503

4OUTM104

5LDM103

6ANIY531

7LDIM103

8ANDY531

9ORB

10OUTY531

8/25

(c)

答：序號指令數(shù)據(jù)

0LDX1

10RY0

2ANIX2

3ORX3

4LDITO

5ANDMO

6LDY1

7ORIX4

8ANIM1

9ANDX5

10ANB

11ORM2

12OUTY0

13OUTY1

4、按下按鈕XO后，Y0接通并保持，15s后Y0自動斷開，試設(shè)計

其梯形圖程序。

答：

XOTOY0

II1L1tCD

Y2乂K150

I"

5、按下按鈕X1后，Y0接通并保持，5s后Y1接通，按下按鈕X0

9/25

后，YO、Y1同時斷開，試設(shè)計其梯形圖程序。

答:

XIX。Y0

TOXOYI

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：PB3XO；PB2X1;PB1X2；LS3X3;LS2

X4：LS1X5

輸出：上升Y01;下降Y00；1FY10;2FY09；3F

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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：PB3X0

PB2X1

PB1X2

LS3X3

LS2X4

LS1X5

輸出：上升Y01

11/25

下降YOO

1FY10

2FY09

3FY08

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對自動售貨機進(jìn)行控制，根據(jù)工作要求，寫出梯形圖

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及指令表:

工作要求:

(1)此售貨機可投入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：Y10

5元識別口：X1汽水出口：Y11

10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、X2、X3、X4、X5

輸出信號：Y10、Y11、Y12、Y13、Y14

其邏輯梯形圖程序為：

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2、利用PLC做一電機轉(zhuǎn)速檢測顯示及控制裝置，寫出梯形圖及

指令表。電機上裝有一個轉(zhuǎn)速檢測裝置（每轉(zhuǎn)輸出10個脈沖），電

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機轉(zhuǎn)速由PWM輸出控制。設(shè)計一個程序：

(1)檢測電機轉(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，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。

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

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(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X0啟動按鈕SB1

X1停止按鈕SB2

輸出信號Y0接觸器KM1

Y1接觸器KM2

Y2接觸器KM3

其控制梯形圖如下所示:

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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個參賽者只有最早按下?lián)尨?/p>

按鈕的人搶答有效，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0N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0N時，報警燈由閃爍變?yōu)槌Ａ燎彝Ｖ挂繇憽０聪聢缶?/p>

除按鈕X2,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:

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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；

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

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

18/25

X2A地限位開關(guān)

X3B地限位開關(guān)

輸出點：Y0電動機正轉(zhuǎn)

Y1電動機反轉(zhuǎn)

Y2卸料門控制電磁鐵

程序梯形圖可參考第144頁圖6-7某裝料小車往返運行控制梯

形圖。

第六章習(xí)題答案

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，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：

3、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)

4、選擇PLC的類型

5、分配I/O點數(shù)

6、設(shè)計控制系統(tǒng)梯形圖

19/25

7、將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令語句

8、輸入調(diào)試程序

9、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67所示的梯形圖程序。

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XI后，Y0接通并保持，5s后Y1接

通，按下按鈕X0后，Y1斷開，3s后Y0斷開，試設(shè)計其梯形圖程序。

20/25

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CO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。

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。

—0D_DO-a_

S23Y2

—0D----------------O

X6Y0

—II-O

----------------|RET|

練習(xí)圖6-4

題6-6指令程序為：

地址指令數(shù)據(jù)

1STLS21

2STLS22

21/25

3ANDX5

4SETS23

5STLS23

6OUTY2

7LDX6

8OUTYO

9RET

7.按下按鈕X0后，YO,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:

22/25

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