PLC原理及應用技術(第4版)習題及答案匯 湯自春 第1-8章_第1頁
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第1章習題參考答案1-9分析如圖1-7(a)(b)所示梯形圖,當X0閉合后欲使輸出線圈Y0為ON,問各需要多少時間(掃描周期)?X0M0X0M0M0Y0Y0M0M0X0圖1-7習題1-8圖(a)(b)一個掃描周期;(b)兩個掃描周期第2章習題參考答案2-4將圖2-51所示梯形圖轉換為指令表。X4X4X5X3Y0圖2-51習題2-4圖Y1Y2X0X0X0X1X1X1X2X3X3X2X2X4(a)(b)(c)解:參考語句LDX0ORX1ANDX2ORX3AN1X4OUTY0(a)LDX0ANDX1LDX2ANDX3ORBORX4ANDX5OUTY1(b)LDX0LDX1LDX2ANDX3ORBANBOUTY2(c)2-5繪出下列指令程序的梯形圖,并比較其功能,指出哪個更加合理?LDY0LDY0LDX0ANIX1ORBLDX2ANDX3ANDX4ORBOUTY0ENDLDX2ANDX3ANDX4LDX0ANIX1ORBORY0END(1)(2)解:參考梯形圖(1)(2)(2)比(1)合理。2-6某零件加工過程分三道工序,共需24s,時序要求如圖2-56所示。試編制完成上述控制要求的梯形圖。圖2-58習題14圖解:參考梯形圖2-7設計一段程序,實現(xiàn)Y0~Y7循環(huán)點亮。解:參考梯形圖2-8某鍋爐的鼓風機和引風機的控制要求為:開機時,先起動引風機,10s后開鼓風機;停機時,先關鼓風機,5s后關引風機。試用PLC設計滿足上述控制要求的程序。解:參考梯形圖X0:起動X1:停止Y1:驅動引風機Y2:驅動鼓風機2-9把圖2-57中的繼電–接觸器控制的電動機控制線路改造為PLC控制系統(tǒng)。圖2-59電機控制線路(1)寫出控制線路的邏輯方程。(2)列出I/O點數(shù)分配表、畫出I/O接線圖。(4)畫出PLC控制系統(tǒng)的梯形圖。(5)編寫PLC控制系統(tǒng)的指令程序。:解:(1)控制電路的邏輯方程KM1(線圈)=··(SB2+KM1)·=(SB2+KM1)···KT(線圈)=KM2(線圈)=(SB1+KM2)···(2)系統(tǒng)I/O分配表:輸入信號輸出信號名稱符號名稱符號熱繼電器FRX0交流接觸器KM1Y0系統(tǒng)起動按鈕SB2X2交流接觸器KM2Y1系統(tǒng)停止按鈕SB1X1(3)控制系統(tǒng)梯形圖(4)控制系統(tǒng)的指令程序2-10設計符合下述控制要求的PLC程序。(1)電動機M1先起動后,M2才能起動,M2能單獨停車。(2)電動機M1先起動,經(jīng)30秒延時后,M2才能自行起動。(1)Y1驅動M1,Y2驅動解:參考梯形圖(2)習題參考答案4-1按下按鈕X0后,Y0~Y2按圖4-24所示的時序變化設計出梯形圖。圖4-24題4-1解:參考梯形圖4-2試設計滿足圖4-25所示的波形圖。圖4-5題4-2解:參考梯形圖4-3小車在初始位置時中間的限位開關X0為“1”狀態(tài),按下起動按鈕X3,小車按圖4-26順序運動,最后返回并停在初始位置,試設計對應的PLC控制電路。圖4-26題4-3要求:(1)寫出I/O分配表;(2)畫出I/O接線圖;(3)PLC控制電路梯形圖;(4)PLC指令表。解:I/O分配表:輸入信號輸出信號名稱符號名稱符號左限位開關X0右行驅動Y0右限位開關X2左行驅動Y1中間初始位置限位開關X1起動按鈕X34-4小車在初始位置時(X0=1)行程開關受壓。按下起動按鈕X3,小車按圖4-26順序運動,對應每到一個停止位置需停留時間t,如圖4-26所示。試設計對應PLC控制電路。要求:(1)I/O分配表;(2)I/O接線圖;(3)PLC控制電路梯形圖;(4)PLC指令表。圖4-26題4-4解:I/O分配表:輸入信號輸出信號名稱符號名稱符號初始位置行程開關X0右行驅動Y0中間位置行程開關X1左行驅動Y1右限位行程開關X2起動按鈕X34-5現(xiàn)有一雙速電動機,試按下述要求設計PLC控制線路:(1)分別用兩個按鈕操作電動機的高速起動和低速起動。用一個總停按鈕操作電動機的停止。(2)起動高速時,先應接成低速起動,然后延時后再換接到高速。要求:完成I/O分配表、梯形圖。4-6有一只四級皮帶運輸機,分別由M1、M2、M3、M4四臺電動機拖動,其動作順序如下:(1)起動時要求按M1→M2→M3→M4順序起動。(2)停車時要求按M4→M3→M2→M1順序停車。(3)上述動作要求有一定的時間間隔。要求:畫出I/O分配表與PLC控制梯形圖。4-7設計簡單霓虹燈梯形圖4-7設計簡單霓虹燈。要求4盞燈,在每一瞬間3盞燈亮,1盞燈熄。且按照順序排列燈熄。每盞燈亮、熄的時間分別為0.5秒,如圖4-28。畫出梯形圖。圖4-28題4-7解:參考梯形圖4-8如何用1個按鈕控制1臺電機的ON/OFF?解:輸入X0,輸出Y0,用一個按鈕控制一臺電動機的ON/OFF4-9用兩個按鈕控制3臺電機,實現(xiàn)分別起、停解:參考梯形圖4-10設計一個控制系統(tǒng),對某車間的成品和次品進行計數(shù)統(tǒng)計。當產品數(shù)達到1000件,若次品數(shù)大于50件,則報警并顯示燈亮,同時停止生產產品的機床主電機運行。I/O分配表:輸入信號輸出信號名稱符號名稱符號成品檢測傳感器X0報警燈驅動Y0次品檢測傳感器X1主電動機驅動Y1系統(tǒng)起動按鈕X2報警燈解除按鈕X34-11洗手間小便池在有人使用時光電開關使X0為ON,沖水控制系統(tǒng)在使用者使用3s后令Y0為ON,沖水2s,使用者離開后沖水3s,設計梯形圖程序。解:參考梯形圖4-12用XO~X11這10個鍵輸入十進制數(shù)0~9,將它們用二進制數(shù)的形式存放在Y0~Y3中,用觸點和線圈指令設計編碼電路。解:用觸點和線圈指令設計編碼電路第5章習題參考答案S20M8002S0X0X3S21S20M8002S0X0X3S21S22Y1Y1Y0X2X1X0對應SFC圖解:畫出SFC圖,梯形圖。5-2設計一個長延時定時電路,在X2的常開觸點接通810000S后將Y6的線圈接通。解:畫出SFC圖、梯形圖S20S20C0X0啟動S21S22SFC圖Y6X2停S0C0M8002T1T1K18000C0K270005-3某組合機床動力頭在初始狀態(tài)時停在最左邊,限位開關X0為“1”狀態(tài)(見圖5-22)。按下起動按鈕X4,動力頭的進給運動如圖所示。工作一個循環(huán)后,返回并停在初始位置,控制各電磁閥的Y0—Y3在各工作步的狀態(tài)如表5-7所示。表中的1、0分別表示動作與釋放,試畫出順序功能圖。步步Y0Y1Y2Y3快進0110I進11100I進20100快退0011S20S20快退X4啟動S21S22S0X1快進M8002S23Y1Y2X0X2X3X0Y0Y1Y1Y2Y3工進1工進2題5-3對應的SFC圖X3X3M8002S20S21S22X0S23X10Y0X1X4X2X0X1C1C1C1SETY1Y2RSTY1Y3Y4S0題5-4SFC圖5-4初始狀態(tài)時,圖5-23中的壓鉗和剪刀在上限位置;X0和X1為“1”狀態(tài)。按下起動按鈕X10,工作過程如下:首先板料右行(Y0為“1”狀態(tài))至限位開關X3為“1”狀態(tài),然后壓鉗下行(Y1為“1”狀態(tài)并保持)。壓緊板料后,壓力繼電器X4為“1”狀態(tài),壓鉗保持壓緊。剪刀開始下行(Y2為“1”狀態(tài))。剪斷板料后,X2變?yōu)椤?”狀態(tài),壓鉗和剪刀同時上行(Y3和Y4為“1”狀態(tài),Y1和Y2為“0”狀態(tài)),它們分別碰到限位開關X0和X1后,分別停止上行,停止后,又開始下一周期工作,剪完5塊料后停止工作并停在初始狀態(tài)。試畫出順序功能圖,設計出梯形圖。5-5按下起動按鈕X0后,可編程控制器控制系統(tǒng)的3個輸出信號按圖5-24中的波形周期性的連續(xù)變化。按下停止按鈕時,如果系統(tǒng)正處在各輸出均為“0”狀態(tài)的階段(延時時間為4S),系統(tǒng)停止運行;如果按停止按鈕時,系統(tǒng)處在另行的階段,則繼續(xù)運行,直到進入延時4S的階段才停止運行。畫出順序功能圖,設計出梯形圖程序。T1T1M8002S20X0S21X1S0Y0T0K30T0S22S23Y0Y1Y2Y2Y1Y0K40Y1T2K20T2T1K40T3T3T3X1(停止開關SA)編制梯形圖程序:5-6用起保停電路設計出圖5-5對應的順序功能圖與梯形圖。解:參考梯形圖5-7用以轉換為中心的編程方法設計圖5-5對應的順序功能圖與梯形圖。5-8用仿STL指令的編程方法設計圖5-5對應的順序功能圖與梯形圖。解:參考梯形圖5-9用起保停電路,以轉換為中心,仿STL指令的編程方法,設計題5-3對應的順序功能圖與梯形圖。解:起-保-停方式對應的編程如下所示:以轉換為中心的梯形圖:以仿STL編寫梯形圖:第6章習題參考答案解6-1什么是應用指令?應用指令共有幾大類?解:應用指令也叫功能指令,類似一個子程序,直接由助記符(功能代號)表達本條指令要做什么。分為以下六類:(1)程序流程指令。用于程序流向和優(yōu)先結構形式的控制。例如CJ(條件跳轉)、CALL(子程序調用)、EI(中斷允許)、DI(中斷禁止)等。(2)傳送與比較指令。用于數(shù)據(jù)在存儲空間的傳送和數(shù)據(jù)比較。例如CMP(比較)、ZCP(區(qū)間比較)、MOV(傳送)、BCD(碼制轉換)等。(3)四則運算指令。用于整數(shù)的算術及邏輯運算。例如ADD(二進制加法)、SUB(二進制減法)、WOR(邏輯字或)、NEG(求補碼)等。(4)循環(huán)移位指令。用于數(shù)據(jù)在存儲空間位置的調整。例如ROR(循環(huán)右移)、ROL(循環(huán)左移)、SFTR(位右移)、SFTL(位左移)等。(5)數(shù)據(jù)處理指令。數(shù)據(jù)的編碼、譯碼、批次復位、平均值計算等數(shù)據(jù)運算處理。例如ZRST(批次復位)、DECO(譯碼)、SQR(BIN開方運算)、FLT(浮點處理)等。(6)高速處理指令。有效利用數(shù)據(jù)高速處理能力進行中斷處理以獲取最新I/O信息。例如REF(輸入/輸出刷新)、MTR(矩陣輸入)、PLSY(脈沖輸出)、PWM(脈寬調制)等。6-2什么是位組合元件?解:FX2N系列PLC中使用4位BCD碼(也稱8421碼)表示一位十進制數(shù)據(jù),(也稱為1組),由此產生了位組合元件。位組合元件常用輸入繼電器X、輸出繼電器Y、輔助繼電器M及狀態(tài)繼電器S組成,元件表達為KnX、KnY、KnM、KnS等形式,式中Kn指有n組這樣的數(shù)據(jù)。如KnX0表示位組合元件是由從X0開始的n組位元件組合。若n為1,則K1X0指由X0、X1、X2、X3四位輸入繼電器的組合。還可以變址使用,如KnXZ、KnYZ、KnMZ、KnSZ等。6-3應用指令中,32位數(shù)據(jù)寄存器如何組成?解:32位(最高位為符號位,可處理數(shù)值范圍為-2,147,483,648~+2,147,483,648)的數(shù)值數(shù)據(jù)。32位數(shù)據(jù)各位的權值如圖所示。圖6-78題6-46-4在圖6-78所示應用指令中,“X0”、“(D)”、“(P)”、“D10”、“D14”其含義分別是什么?該指令有什么功能?圖6-78題6-4解:根據(jù)功能指令的含義分別如下:X0表示執(zhí)行指令SUB的條件;(D)表示雙字,即32位數(shù)據(jù)參與運算;(P)表示脈沖型指令,即每個掃描周期均執(zhí)行SUB指令;D10代表的是D11D10兩個連續(xù)的數(shù)據(jù)寄存器組成的32位數(shù)據(jù)寄存器,一般情況只標出偶數(shù);D14同樣代表32位數(shù)據(jù)寄存器;本指令的功能是D11D10有32位數(shù)據(jù)減去D13D12組成的32位數(shù)據(jù),結果存于D15D14中。6-5兩數(shù)相減之后得出其絕對值,試編一段程序。解:實現(xiàn)上述功能的梯形圖如圖所示:6-6設計一段程序,當輸入條件滿足時,依次將計數(shù)器的C0~C9的當前值轉換成BCD碼送到輸出元件K4Y0中,試畫出梯形圖。解:6-7試設計一個彩燈交叉顯示程序,要求8盞燈隔燈顯示,每1s變換一次,反復進行。解:X0閉合后K2Y0位組合數(shù)中01010101,實現(xiàn)隔燈亮,經(jīng)T0延時1秒后,位組合數(shù)K2Y0中10101010,實現(xiàn)另一半燈隔燈亮,經(jīng)T0、T1組成振蕩環(huán)節(jié)實現(xiàn)交替進行。6-8試用傳送指令等設計一臺異步電動機反接制動控制程序。解:按圖中標示,起動接觸器接于Y0上,反接制動接觸器接于Y1中。采用了速度繼電器Ks的動合觸點作為最后速度小于100r/min后自動斷電。6-9如何用雙按鈕控制5臺電機的ON/OFF?解:雙按鈕就是指按下去會反彈上來的按鈕,需要用到加1INC指令、譯碼DECO指令來實現(xiàn),其梯形圖如下所示。1#電機1#電機2#電機3#電機4#電機5#電機6-10某酒店八個字如“東方酒店,歡迎光臨”,試用字移位實現(xiàn)其循環(huán)顯示。解:參考梯形圖……把D17至D10均寫進,輸出K4Y06-11某街道十字路口交通燈,縱、橫方向各有綠、黃、紅三個燈,試用循環(huán)移位指令設計程序,實現(xiàn)如下要求:假設縱向,綠亮30s后,黃閃爍3次,每次1秒,再紅亮30s。這時橫向燈正與縱向相反即紅亮30s后黃閃爍3次(每次1s),再綠亮30s,以這種方式反復縱橫交叉進行。解:參考梯形圖6-12試編運算式(70Y—10)/25+15的程序,Y為輸出口Y0~Y7的二進制數(shù)。解:根據(jù)要求可編制如下圖所示程序。6-13設計一個控制系統(tǒng),對某車間的成品和次品進行計數(shù)統(tǒng)計。當產品數(shù)達到1000件,若次品數(shù)大于50件,則報警并顯示燈亮,同時停止生產產品的機床主電機運行。(用CMP指令)解:參考梯形圖機床主電機機床主電機報警燈次品檢測系統(tǒng)啟停X3數(shù)量檢測X4次品檢測X46-14A/D轉換得到8個12位二進制數(shù)據(jù)存放在D0~D7中,A/D轉換得到的數(shù)值0~2000對應的溫度值0~1200℃;在X0的上升沿,用循環(huán)指令將它轉換為對應的溫度值,存放在D20~D27中,試設計梯形圖程序。解:設計的梯形圖如下:6-15用時鐘運算指令控制路燈的定時接通和斷開,20:00開燈,06:00關燈,試設計梯形圖程序。解:參考梯形圖

6-16用X0~X17這16個鍵輸入十六進制數(shù)0~F,將它們用二進制數(shù)的形式用Y0~Y3保存并顯示出來,用應用指令設計滿足上述要求的電路。解:參考梯形圖6-1750個16位數(shù)存放在D10~D59中,求出最大的數(shù),放在D100中,編寫出程序?解:參考梯形圖6-18用應用指令實現(xiàn)一個恒溫控制系統(tǒng)控制程序。加熱采用電加熱,溫度控制在30~80℃。用溫度傳感器檢測溫度并輸入超過80℃及低于30℃兩個開關信號來控制電加熱電源是否啟停。要畫出梯形圖及I/O口接線圖。解:參考梯形圖6-19試設計三層樓電梯控制程序的梯形圖一、三層樓電梯控制程序參考梯形圖習題6-19圖三層樓電梯控制程序梯形圖二、PLCI/O口說明電梯控制系統(tǒng)的行程開關SQ1、SQ2、SQ3的觸點分別接PLC主機的輸入點X2、X1、X0;層呼叫按鈕SB1、SB2、SB3分別接主機的輸入點X5、X4、X3;層指示燈L1、L2、L3分別接主機的輸出點Y2、Y1、Y0;控制電梯上升、下降的交流接觸器KM1、KM2分別接主機的輸出點Y4、Y3;呼叫指示燈H1、H2、H3分別接主機的輸出點Y7、Y6、Y5。三、電梯控制系統(tǒng)梯形圖分析接通X002即接通SQ1,轎廂原停在樓層1,按SB3,即X003接通一下,呼叫樓層3,則Y005接通,三層呼叫指示燈亮,Y001接通,電梯上升,SQ1斷開;電梯在底層與二層之間運行指示燈L1亮,到達二層,SQ2接通,在二層暫停2秒后,斷開SQ2;電梯在二層與三層之間運行指示燈L2亮,到達三層,L3亮,SQ3接通;Y004斷開,電梯上升停止。1.電梯在一、二、三層樓分別設置一個呼叫按鈕和一個行程開關,在行程開關SQ1、SQ2、SQ3都斷開的情況下,呼叫不起作用。2.電梯的運行過程。(1)從一層到三層:接通X002即接通SQ1,轎廂原停在樓層1,按SB3,即X003接通一下,呼叫樓層3,則Y005接通,三層呼叫指示燈亮,Y004接通,電梯上升。過1秒后,Y002接通,底層指示燈亮,3秒后,Y002斷開,則底層指示燈滅。斷開X002即斷開SQ1,3秒后Y001接通,二層指示燈亮,過2秒后Y001斷開,二層指示燈滅。又過3秒,到達三層,Y000接通,三層指示燈亮,再過2秒,Y004斷開,上升指示燈滅。(2)從三層到一層:接通X000即接通SQ3,轎廂原停在樓層3,按SB1,即X005接通一下,呼叫樓層1,則Y007接通,三層呼叫指示燈亮,Y003接通,電梯下降。過1秒后,Y000接通,底層指示燈亮,3秒后,Y000斷開,則底層批示燈滅。斷開X000即斷開SQ3,3秒后Y001接通,二層指示燈亮,過2秒后Y001斷開,二層指示燈滅。又過3秒,到達底層,Y002接通,底層指示燈亮,再過2秒,Y003斷開,下降指示燈滅。(3)從一層到二層:接通X002即接通SQ1,轎廂原停在樓層為1,按SB2,即X004接通一下,呼叫樓層2,則Y006接通,三層呼叫指示燈亮,Y004接通,電梯上升。過1秒后,Y002接通,底層指示燈亮,3秒后,Y002斷開,則底層指示燈滅。斷開X002即斷開SQ1,3秒后Y001接通,二層指示燈亮,再過2秒,Y004斷開,上升指示燈滅。(4)從一層到二、三層:接通X002即接通SQ1,轎廂原停在樓層1,同時按SB2、SB3,即X003、X004同時接通一下,表示2、3樓層同時呼叫,則Y005、Y006都接通,二、三層呼叫指示燈亮,Y004接通,電梯上升。過1秒后,Y002接通,底層指示燈亮,3秒后Y002斷開,則底層指示燈滅。斷開X002即斷開SQ1,3秒后接通X001即接通SQ2,1秒后Y001接通,二層指示燈亮,又過2秒后Y001斷開,二層指示燈滅。斷開X001即斷開SQ2,3秒后Y000接通,三層指示燈亮,再過2秒后,Y004斷開,上升指示燈滅。(5)從二層到一層:接通X001即接通SQ2,轎廂原停在樓層2,按SB1,即X005接通一下,呼叫樓層1,則Y007接通,底層呼叫指示燈亮,Y003接通,電梯下降。過1秒后,Y001接通,二層指示燈亮,3秒后,Y001斷開,則二層指示燈滅。斷開X001即斷開SQ2,3秒后Y002接通,底層指示燈亮,再過2秒,Y003斷開,下降指示燈滅。(6)從二層到三層:接通X001即接通SQ2,轎廂原停在樓層2,按SB3,即X003接通一下,呼叫樓層3,則Y005接通,三層呼叫指示燈亮,Y004接通,電梯上升。過1秒后,Y001接通,二層指示燈亮,3秒后,Y001斷開,則二層指示燈滅。斷開X001即斷開SQ2,3秒后Y000接通,三層指示燈亮,再過2秒,Y004斷開,上升指示燈滅。(7)從三層到二層:接通X000即接通SQ3,轎廂原停在樓層3,按SB2,即X004接通一下,呼叫樓層2,則Y006接通,二層呼叫指示燈亮,Y003接通,電梯下降。過1秒后,Y000接通,三層指示燈亮,3秒后,Y000斷開,則三層指示燈滅。斷開X000即斷開SQ3,3秒后Y001接通,二層指示燈亮,再過2秒,Y003斷開,下降指示燈滅。(8)從三層到一、二層:接通X000即接通SQ3,轎廂原停在樓層3,同時按SB1、SB2,即X004、X005同時接通一下,1、2樓層同時呼叫,則Y006、Y007都接通,一、二層呼叫指示燈亮,Y003接通,電梯下降。過1秒后,Y000接通,三層指示燈亮,3秒后Y000斷開,則三層指示燈滅。斷開X000即斷開SQ3,3秒后接通X001即接通SQ2,1秒后Y001接通,二層指示燈亮,又過2秒后Y001斷開,二層指示燈滅。斷開X001即斷開SQ2,3秒后Y002接通,底層指示燈亮,再過2秒后,Y003斷開,下降指示燈滅。(9)從二層到一、三層:接通X001即接通SQ2,轎廂原停在樓層2,同時按下SB1、SB3,即X003、X005同時接通一下,1、3樓層同時呼叫,則Y005、Y007都接通,一、三層呼叫指示燈亮,先讓電梯下降,則Y003接通,電梯下降。過1秒后,Y001接通,二層指示燈亮,3秒后Y001斷開,則二層指示燈滅。斷開X001即斷開SQ2,3秒后接通X002即接通SQ3,1秒后Y002接通,底層指示燈亮,再過2秒,Y002、Y004都斷開,則底層指示燈、下降指示燈滅。斷開X002,0.5秒后電梯上升,Y004接通,上升指示燈亮。之后的電梯運行過程同“電梯從一層到三層”。習題參考答案7-1工程上怎樣選擇PLC的型號及PLC的硬件配置?解:PLC的型號和確定PLC的硬件配置:首先了解被控設備的工藝及工作的原理,功能,工作過程和各種操作方式,列出所需I/O信號的點數(shù)及性質,確定被控設備對PLC性能的要求,合理選擇PLC的性價比,并考慮設備擴展和維修的方便,選定PLC的型號和硬件配置。7-2繼電–接觸器電路轉換成PLC梯形圖應注意哪些問題?解:將繼電–接觸器控制線路轉換成PLC梯形圖過程中應注意的幾個問題:(1)繼電器動斷觸點的正確處理,將繼電-接觸器控制系統(tǒng)中輸入的動斷觸點在PLC輸入端全部改為動合觸點。(2)電動機過載保護應作為PLC的輸入信號。(3)在有聯(lián)鎖要求的控制電路中,除了在梯形圖中加入程序互鎖外,還應在PLC的輸出回路加入繼電-接觸器的硬觸點互鎖。(4)注意梯形圖的編程次序和規(guī)范要求。(5)設置PLC外部急停電路,以防止PLC發(fā)生故障時能及時切斷負載電源,確保安全。7-3如何設計PLC控制系統(tǒng)故障診斷電路?解:充分利用PLC編程控制的優(yōu)點,對電氣設備運行中各種可能出現(xiàn)的故障進行邏輯組合,編制故障診斷程序,提高系統(tǒng)運行的可靠性。7-4PLC的模塊化程序設計的主要優(yōu)點是什么?解:將計算機高級語言的編程方法和模塊化、結構化的程序設計思想應用到PLC程序設計中,進行模塊化編程。這種程序不僅清晰,且通用性很強,是PLC程序設計的一種新穎的方法,使復雜系統(tǒng)的程序設計簡單化。7-5使用PLC晶體管或晶閘管(雙向可控硅)輸出單元時,若連接象白熾燈等沖擊電流大的負載時,使輸出晶體管或晶閘管(雙向可控硅)不受損壞。如何考慮對它的保護?解:使用晶體管或晶閘管(雙向可控硅)輸出單元時,若連接像白熾燈等沖擊電流大的負載時,必須考慮使輸出晶體管或晶閘管(雙向可控硅)不受損壞。抑制沖擊電流的方法有以下兩種:(1)讓白熾燈中流過負載額定值1/3的電流的方法。(2)加限流電阻的方法。7-6如何利用FX系列PLC基本單元上的LED診斷故障。解:(1)若電源輸入正常,“POWER”(電源)LED不亮,可以判定PLC工作不正常。當接通工作電源后,若該燈不亮,則取下PLC的+24V端子接線,這時若指示燈閃亮,表明傳感器電源的負載過大(PLC給外部傳感器供電時)。在這種情況下,應使用外接+24V直流電源給傳感器供電。(2)編程器處于MONITOR狀態(tài),基本單元“RUN”運行時輸入端接點接通,但是基本單元上的“RUN”LED不亮,是基本單元出了毛病。(3)“BATTERY”LED亮,應更換電池。(4)

某輸入觸點接通,相應LED不亮;或未輸入信號時輸入LED亮,可以判斷是輸入模塊出了問題。(5)輸出LED亮,硬件輸出繼電器觸點不動作,是輸出模塊的故障。(6)“CPUError”LED閃亮,表示PLC用戶程序的內容因外界原因發(fā)生改變。可能的原因有:鋰電池電壓下降、外部干擾的影響和PLC內部故障。寫入程序時的語法錯誤也會使它閃亮。(7)“CPUError”LED常亮,表示PLC的CPU運行失控或者掃描周期超過在D8000中所設定的警戒定時器常數(shù)值。這種故障可能由外部干擾和PLC內部故障引起。(8)“PROGRAMError”LED閃爍,表示定時器、計數(shù)器的常數(shù)沒有設定,或程序出錯,程序存儲器的內容不恰當。在這種情況下,應重新寫入正確的程序。“CPUError”LED亮時,應查明原因,對癥采取措施。7-7PLC通訊口保護采取了那些措施?解:(1)選擇相同的接地點,或選用RS-485/RS-232轉換器。(2)當不具備共同電氣參考地的設備構成網(wǎng)絡時,可在網(wǎng)絡中加入RS-485/RS-485中繼器。7-8PLC系統(tǒng)在正式投入使用之前,必需對它進行哪幾方面的檢查?解:PLC系統(tǒng)在正式投入使用之前,必須對其進行必要的檢查與試運行,以確保其正式運行時安全可靠。其方法與步驟如下:(1)首先在接通電源之前,應檢查電源、接地及輸入/輸出導線的連接情況是否正確,若電源端連接錯誤,輸入端與電源端之間的短路或者是輸出端負載的短路都會嚴重地損壞PLC。(2)檢查PLC的絕緣電阻。先不接通工作電源,斷開PLC的所有連線,然后在各端子與接地端子間用DC500VM?表測量絕緣電阻,其阻值應大于5M?以上。(3)PLC接通工作電源,但暫處于STOP狀態(tài),使用手持式編程器或其他外部設備寫入程序,然后再將程序讀出,檢查程序是否能正確傳輸交換。同時用手持式編程器實行對PLC各輸出強制ON/OFF狀態(tài)檢查,檢查程序功能,電路錯誤和語法錯誤等。(4)將PLC的RUN/STOP開關設置在RUN位置,PLC就可以開始運行。對各元件進行強制ON/OFF狀態(tài)檢查。系統(tǒng)試運行必須經(jīng)過足夠長的時間,以便讓各種異常情況盡可能暴露出來,經(jīng)過進一步完善處理,才能保證系統(tǒng)運行的順利進行。7-9PLC安裝和維護應注意哪些事項?解:可編程控制器適用于大多數(shù)工業(yè)現(xiàn)場,但它對使用場合、環(huán)境溫度等還是有一定要求的。在安裝可編程控制器時要避開下列場所:(1)環(huán)境溫度超過0~55°C的范圍。(2)相對濕度超過85%或者存在露水凝聚(有溫度突變或其他因素所引起的)。(3)太陽光直接照射。(4)有腐蝕和易燃的氣體,例如氯化氫、硫化氫等。(5)有大量鐵屑及灰塵。(6)頻繁或連續(xù)的振動,振動頻率為10~55Hz

,幅值為0.5mm(峰—峰)。(7)超過10g(重力加速度)的沖擊??删幊炭刂破鞯墓╇婋娫礊?0Hz、220V±10%交流電。FX系列可編程控制器有直流24V輸出接線端,該接線端可為輸入傳感器(如光電開關或接近開關)提供直流24V電源。對于電源線來的干擾,可編程控制器本身具有足夠的抵制能力。如果電源干擾特別嚴重,可以安裝一個變比為1∶1的隔離變壓器,以減少設備與地之間的干擾。良好的接地是保證可編程控制器可靠工作的重要條件,可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。接地點應盡可能靠近可編程控制器。FX系列可編程控制器的空位端子在任何情況下都不能使用??删幊炭刂破饕话憬邮苄谐涕_關、限位開關等輸入的開關量信號。若在輸入觸點電路串聯(lián)二極管,在串聯(lián)二極管上的電壓應小于4V。若使用帶發(fā)光二極管的舌簧開關時,串聯(lián)二極管的數(shù)目不能超過兩只。輸入接線應特別注意:(1)輸入接線一般不要超過30m,但如果環(huán)境干擾較小,電壓降不大時,輸入接線可適當長些。(2)輸入、輸出線不能用同一根電纜。輸入、輸出線要分開走。(3)可編程控制器所能接受的脈沖信號的寬度應大于CPU掃描周期的時間。輸出接線(1)可編程控制器有繼電器輸出、晶閘管(雙向可控硅)輸出、集電極開路的晶體管輸出三種形式。(2)輸出端接線分為獨立輸出和公共輸出。在不同組中可采用不同類型和電壓等級的輸出電壓。但在同一組中的輸出,只能用同一類型、同一電壓等級的電源。(3)由于可編程控制器的輸出元件被封裝在印制電路板上,并且聯(lián)接至端子板,若將連接輸出元件的負載短路,將燒毀印制電路板,因此需要用熔絲保護輸出元件。(4)采用繼電器輸出時承受的電感性負載大小影響到繼電器的工作壽命,因此應在感性負載兩端并聯(lián)阻容抑制保護電路。(5)可編程控制器的輸出負載可能產生噪聲干擾,因此要采取措施加以抑制。此外,對于能使用戶造成傷害的危險負載,除了在控制程序中加以考慮之外,應設計外部緊急停車電路,使得可編程控制器發(fā)生故障時,能將引起傷害的負載電源切斷。交流輸出線和直流輸出線不要用同一根電纜,輸出線應盡量遠離高壓線和動力線,避免并行。習題參考答案8-1串行通信接口標準有幾種?其功能及作用?解:(1)RS-232CRS-232C采用負邏輯,用-5V~-15V表示邏輯狀態(tài)1,用+5V~+15V表示邏輯狀態(tài)0。RS-232C的最大通信距離為15m,最高傳輸速度速率為20kbit/s,只能進行一對一的通信。RS-232C使用單端驅動、單端接收的電路,容易受到公共地線上的電位差和外部引入的干擾信號的影響。(2)RS-422ARS-422A采用平衡驅動、差分接收電路,從根本上取消了信號地線。平衡驅動器相當于兩個單端驅動器,其輸入信號相同,兩個輸出信號互為反相信號。RS-422A在最高傳輸速率(10Mbit/s)時,允許最大通信距離為12m。傳輸速率為100kbit/s時,最大通信距離為1200m。一臺驅動器可以連接10臺接收器。(3)RS-485RS-485是RS-422A的變形,RS-422A是全雙工。兩對平衡差分信號線分別用于發(fā)送和接收。RS-485為半雙工,只有一對平衡差分信號線,不能同時發(fā)送和接收。使用RS-485通信接口和雙絞線可組成串行通信網(wǎng)絡,構成分布式系統(tǒng),系統(tǒng)中最多可有32個站,新的接口器件已允許連接128個站。8-2簡述上位連接、同位連接及下位連接系統(tǒng)的功能及作用。解:上位連接系統(tǒng)(1)作用:在三菱公司標準通信規(guī)約下的PLC與計算機的連接。通過中央計算機,工作人員可以啟動/停止PLC的運行。監(jiān)視PLC運行時I/O繼電器和內部繼電器的變化情況。(2)編程:PLC的程序不受計算機程序的約束。(3)用途:控制和監(jiān)視數(shù)據(jù)的發(fā)送/接收。(4)結構:計算機通過標準的RS-232C或RS-422A(485)接口與鏈接適配器連接,然后接到各個PLC上,每個PLC裝一個上位鏈接單元。上位鏈接單元可使上位計算機監(jiān)視PLC間的數(shù)據(jù)通信。一個上位計算機最多可連接32臺PLC。同位連接系統(tǒng)(1)作用:同位系統(tǒng)不采用上位計算機控制的網(wǎng)絡方式。每臺PLC都有能力要求使用并控制網(wǎng)絡,以便發(fā)送或詢問其他網(wǎng)絡設備(PLC)的信息。(2)編程:使用標準梯形圖。(3)用途:每臺同位PLC都可以根據(jù)需要請求使用通信網(wǎng)絡,將數(shù)據(jù)傳送給另一臺同位裝置。(4)結構:各臺同位PLC通過標準的RS-485接口連接。(5)特點:同位系統(tǒng)中,當一個或多個設備脫離服務時,剩余的還依然能運行。并且在余下的在用設備之間依然可以繼續(xù)通信。下位連接系統(tǒng)(1)作用:在三菱公司標準通信規(guī)約下,通過I/O單元使PLC之間相互連接。按照此通信規(guī)約,使用遠程I/O主站和I/O鏈接單元,使數(shù)據(jù)在PLC之間傳送。(2)編程:使用標準梯形圖。(3)用途:簡單控制與遠程數(shù)據(jù)的發(fā)送/接收。(4)結構:三菱公司的遠程輸入/輸出主站單元(簡稱主站)、遠程輸入/輸出從站單元(簡稱從站)、輸入/輸出鏈接單元(簡稱I/O鏈接單元),并由使他們構成下位連接系統(tǒng)。(5)特點:下位連接系統(tǒng)是一種靈活的分散控制系統(tǒng),可按用戶要求來增減控制的規(guī)模,便于設計和調試,而且排除故障省時容易。8-3簡述FX系列PLC的RS-232C無協(xié)議通信指令及通信格式。解:RS-232C采用負邏輯,用-5V~-15V表示邏輯狀態(tài)1,用+5V~+15V表示邏輯狀態(tài)0。RS-232C的最大通信距

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