《電器與可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》第4版 第二篇習(xí)題

《電器與可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》第4版第二篇習(xí)題

1.PLC主要有那些功能？適用于什么場合？答：PLC把自動化技術(shù)，計算機技術(shù)和通信技術(shù)融為一體。主要的功能有邏輯控制，定時控制，計數(shù)控制，步進控制，A-D與D-A轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)處理，通信與聯(lián)網(wǎng)，對控制系統(tǒng)監(jiān)控等功能。可適用于開關(guān)量邏輯控制，順序控制，定時和計數(shù)控制，閉環(huán)與過程控制，運動（位置）控制，多級網(wǎng)絡(luò)控制，數(shù)據(jù)處理等。2.PLC主要由哪幾部分組成？各部分起什么作用？答：PLC主要由中央處理器CPU，存儲器，輸入輸出接口，編程器組成。其中中央處理器CPU是核心，它的作用是按一定的規(guī)律和要求讀入被控對象的各種工作狀態(tài)，然后根據(jù)用戶所編制的的應(yīng)用程序的要求去處理有關(guān)數(shù)據(jù)，最后再向被控對象送出相應(yīng)的控制（驅(qū)動）信號。存儲器是保存系統(tǒng)程序和用戶程序的器件。輸入接口采集現(xiàn)場各種開關(guān)接點的信號狀態(tài)，并將其轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)的邏輯電平，輸出接口用于輸出電信號來控制對象。編程器用于對用戶程序進行編輯，輸入，檢查，調(diào)試和修改，并用來監(jiān)視PLC的工作狀態(tài)。3.試簡述PLC掃描工作的主要過程答：PLC掃描工作主要過程可分為輸入采樣（輸入掃描）階段，程序執(zhí)行（執(zhí)行掃描）階段和輸出刷新（輸出掃描）階段。輸入采樣階段：PLC以掃描工作方式按順序?qū)⑺休斎胄盘?，讀入到寄存輸入狀態(tài)的輸入映像寄存器中存儲，這一過程稱為采樣。程序執(zhí)行階段：PLC按順序?qū)Τ绦蜻M行掃描，即從上到下，從左到右地掃描每條指令，并分別從輸入映像寄存器和輸出映像寄存器中獲得所需數(shù)據(jù)進行運算，“處理”，再將程序執(zhí)行的結(jié)果寫入寄存執(zhí)行結(jié)果的輸出映像寄存器中保存。輸出刷新階段：在執(zhí)行完用戶所有程序后，PLC將輸出映像寄存器中的內(nèi)容（存放執(zhí)行的結(jié)果）送入到寄存輸出狀態(tài)的輸出鎖存器中，再去驅(qū)動用戶設(shè)備，這就是輸出刷新。4.試述PLC控制系統(tǒng)比繼電控制系統(tǒng)有哪些主要優(yōu)點答：1）PLC內(nèi)部大部分采用“軟”電器，“軟”接點和“軟”接線，為軟件控制2)PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小3）PLC內(nèi)部全為“軟接點”，動作快4）功能改變一般僅需修改程序即5）PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計，施工與調(diào)試周期短6）自檢和監(jiān)控功能強7）適用范圍廣8）可靠性高5.PLC及其控制系統(tǒng)為什么可靠性高答：1）控制功能主要由軟件來實現(xiàn)，“硬”器件，“硬”觸點和“硬”線連接大為減少2）設(shè)置濾波3）設(shè)有隔離4）設(shè)置屏蔽5）采用模塊結(jié)構(gòu)6）設(shè)有連鎖功能7）設(shè)置環(huán)境監(jiān)測和診斷電路8）電源抗干擾能力強，并帶有過流過壓等保護措施9）設(shè)置watchdog電路10)輸入，輸出控制簡單6.在F1-40MR的PLC中設(shè)置有輸入繼電器X430，輸出繼電器Y480，定時器T460，計數(shù)器C450，輔助繼電器M790,這話對嗎？為什么？答：錯誤，由于F1-40MR為基本單元的繼電器輸出一共有24個輸入點與16個輸出點，輸出繼電器編號范圍為X400-X413，X500-X513。則輸入繼電器X430不在此范圍內(nèi)；輸出繼電器的基本單元編號為：Y030-Y037、Y430-Y437、Y530-Y537，則輸出繼電器Y480不在此范圍內(nèi)。其余器件與此相同。7.有一臺F1-60MT的PLC，它最多可以接多少個輸入信號？接多少個負(fù)載？他適用于控制交流與直流負(fù)載嗎？答：F1-60MT最多可以接36個輸入信號，接24個負(fù)載，它適用于控制直流負(fù)載，控制交流負(fù)載需使用繼電器轉(zhuǎn)換8.F1系列PLC和FX3U系列PLC有哪幾種內(nèi)部繼電器（器件）是相同的嗎？后者比前者多了哪幾種繼電器？各有什么用途？答：相同的繼電器有：1）輸入繼電器X：是PLC接收來自外部輸入開關(guān)信號的接口2）輸出繼電器Y：是PLC向外部負(fù)載傳送信號的器件3）輔助繼電器與特殊繼電器M：供中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)使用4）定時器T：用于延時控制5）計數(shù)器C：用于計數(shù)6）狀態(tài)繼電器S：通常與步進指令一起使用，也可當(dāng)作輔助繼電器M來使用7）數(shù)據(jù)寄存器D：主要用于算數(shù)運算，數(shù)據(jù)比較和傳送等8）功能指令線圈：主要用來實現(xiàn)輸入/輸出的高速處理，算術(shù)運算，數(shù)據(jù)傳送等FX3U系列PLC比F1系列PLC多了變址寄存器V,Z，其作用是改變PLC內(nèi)部軟原件的編號（變址）。9.F1系列PLC定時器是接通延時型還是斷開延時型？當(dāng)定時時間到時定時器的常開接點與常閉接點的工作狀態(tài)如何？答：F1系列PLC中的32個定時器均為接通延時型定時器。當(dāng)定時時間到，則定時器的常開觸點接通，而常閉接點斷開。10.F1系列PLC計數(shù)器是加法計數(shù)器還是減法計數(shù)器？當(dāng)設(shè)定的計數(shù)次數(shù)到了時，計數(shù)器的常開接點，常閉接點的工作狀態(tài)如何？答：F1系列PLC中的除C660和C661以外的計數(shù)器為減法計數(shù)器，當(dāng)設(shè)定的次數(shù)到了時，計數(shù)器的常開接點閉合，常閉接點斷開。C660與C661計數(shù)器不僅可做普通速度的計數(shù)器計數(shù)，0~999的計數(shù)，減法式計數(shù)，而且與相關(guān)特殊輔助繼電器配合使用時，可構(gòu)成“計數(shù)器對”，計數(shù)范圍為6位十進制0~999999，并可構(gòu)成加法式計數(shù)器，也可構(gòu)成最高頻率為2kHz的高速計數(shù)器。11.在F1系列PLC的基本指令中，有那幾條必須配對使用？F1系列PLC基本和FX3U系列PLC的基本指令有多少條指令的功能和指令符都相同？答：有三條指令必須配對使用，分別是S和R指令（置位和復(fù)位指令）；MC和MCR指令（主控開始和主控返回指令）；CJP和EJP指令（轉(zhuǎn)移開始和轉(zhuǎn)移結(jié)束指令），配對使用的基本指令使用的器件號應(yīng)相同。F1系列PLC基本和FX3U系列PLC的基本指令功能和指令符都相同的有LD(取指令),LDI（取反指令）,AND（與指令）,ANI（與反指令）,OR（或指令）,ORI（或反指令）,ANB（塊與指令）,ORB（塊或指令）,OUT（輸出指令）,MC（主控開始指令）,MCR（主控返回指令）,NOP（無（空）操作指令）,END（程序結(jié)束）.12.寫出如圖篇2-1所示梯形圖的指令程序答：0LDX4001ORX4012ANIX4023ORM1004LDIX4035ANDX4046ORM1027ANB

8ORIM1019OUTY43510END

13.寫出如圖篇2-2所示梯形圖的指令程序答：0LDX400

11ANB

1ANIX401

12OUTY4312LDIX402

13END

3ANDX403

4ORB

5ORY431

6ANIX404

7ANDX405

8LDM100

9ANDT450

10ORX406

14.寫出如圖篇2-3所示梯形圖的指令程序。X500閉合多久后線圈才接通？試分析其工作過程。答:X500閉合后，28800秒后線圈接通。工作過程為：X500接點閉合，M200動作并自鎖。M200常開接點閉合，使定時器T450接通開始計時，計時到達(dá)設(shè)定值600S后，T450常開接點接通，驅(qū)動計數(shù)器C460減一，并觸發(fā)PLS（脈沖）指令產(chǎn)生微分脈沖信號驅(qū)動M100動作一個掃描周期，M100常閉接點斷開后又接通使T450復(fù)位重新計時。以此循環(huán)運行，直到計數(shù)器C460當(dāng)前值為0時，C460動作，常開接點閉合，驅(qū)動Y530輸出0LDX500

11K481ORM200

12LDT4502OUTM200

13PLSM1003LDM200

14LDC4604ANIM100

15OUTY5305OUTT450

16END

6K600

7LDM71

8RSTC460

9LDT450

10OUTC460

15.寫出如圖篇2-4所示梯形圖的指令程序。并畫出M100,M101和M102的時序波形圖答：

16.圖篇2-5（兩個移位寄存器的串接）中，梯形圖和指令程序均有錯誤，試指出并改正。答：17.圖篇2-6中有錯漏之處，試在原圖基礎(chǔ)上改正，并畫出改正后的梯形圖答：18.寫出如圖篇2-7所示梯形圖指令程序，并繪出Y430與X400關(guān)系的時序波形圖。本電路能否實現(xiàn)單按鈕控制啟動/停止的功能？答：本電路能夠?qū)崿F(xiàn)單按鈕控制啟動/停止的功能

19.繪出如圖篇2-8所示梯形圖中Y430與X400關(guān)系的時序波形圖。本電路能否實現(xiàn)單按鈕控制啟動/停止的功能？答：本電路能夠?qū)崿F(xiàn)單按鈕控制啟動/停止的功能

20.寫出如圖篇2-9所示梯形圖的指令程序，并繪出Y430與X400關(guān)系的時序波形圖。本電路能否實現(xiàn)單按鈕控制啟動和停止的功能？答：本電路能夠?qū)崿F(xiàn)單按鈕控制啟動/停止的功能

21.繪出下列指令程序的梯形圖答：

22.繪出下列指令程序的梯形圖答：

23.畫出以下指令程序的梯形圖答：

24.有一臺電動機，要求按下啟動按鈕后，運行5S，停止5S，重復(fù)執(zhí)行5次后停止。試設(shè)計其梯形圖并寫出相應(yīng)的指令程序答：25.有4臺電動機M1~M4，控制要求為：按M1~M4的順序啟動，即前級電動機不啟動，后級電動機不能啟動。前級電動機停止時，后級電動機也停止，如M2停止時，M3~M4也停止。試設(shè)計其梯形圖并寫出相應(yīng)的指令程序答：

26.設(shè)計一個彩燈自動循環(huán)控制電路。假定用輸出繼電器Y430~Y437分別控制第1盞燈至第8盞燈，按第一盞燈至第八盞燈的順序閃亮，后一盞燈閃亮后前一盞燈熄滅，反復(fù)循環(huán)下去，只有斷開電源開關(guān)后彩燈才熄滅。要求用M72和移位寄存器M200進行控制。試?yán)L出其梯形圖并寫出相應(yīng)指令程序。答：27.把PLC的X401,X402,X403,X404,X4055個輸入端接輸入信號，3個電氣執(zhí)行元件接到Y(jié)431,Y432,Y433端?？刂埔鬄椋寒?dāng)X401接通時，Y431與Y432接通有輸出；X402接通時，Y432與Y433有輸出；X403接通時，Y431與Y433有輸出；X404接通時，Y431~Y433都有輸出；X405接通時，Y431~Y433均沒有輸出。試畫出其梯形圖并寫出相應(yīng)的指令程序。答：28.試設(shè)計一個定時5h的長延時電路（提示：用一個定時器和一個計數(shù)器的組合來實現(xiàn)），當(dāng)定時時間到，輸出繼電器接通并有輸出。試畫出其梯形圖及寫出相應(yīng)的指令程序。答：29.試用兩個計數(shù)器的組合，構(gòu)成一個能計數(shù)10000次的計數(shù)電路。當(dāng)計數(shù)次數(shù)到達(dá)時，輸出繼電器線圈接通。試畫出其梯形圖及寫出相應(yīng)指令程序。答：30.設(shè)計一個兩晝夜計時器（提示與要求：用定時器和計數(shù)器的組合來實現(xiàn)。其中C462計數(shù)器用作小時計時器，每分鐘計數(shù)1次，1h接通1次。C464作晝夜計時器，一晝夜接通1次，C466計時兩晝夜時間到，接通Y430）答：31.S7-200系列PLC內(nèi)部普通計數(shù)器按其工作方式可分成哪三種類型？答：可分為遞增計數(shù)器（CTU），增/減計數(shù)器（CTUD），遞減計數(shù)器（CTD）32.有一狀態(tài)圖如圖篇2-10所示，試畫出其狀態(tài)梯形圖，并寫出其指令程序答：

33.試寫出如圖篇2-11所示狀態(tài)梯形圖的指令程序答：34.按輸出驅(qū)動外部負(fù)載控制信號的開關(guān)器件種類來分，PLC的輸出有哪三種類型（形式）？各適用于驅(qū)動什么電流型負(fù)載？答：PLC的輸出按輸出開關(guān)器件的種類來分，有晶體管，晶閘管，繼電器三種輸出方式。晶體管輸出只適用于驅(qū)動直流負(fù)載，晶閘管輸出只適用于驅(qū)動交流負(fù)載，繼電器輸出適用于驅(qū)動交流和直流負(fù)載35.S7-200PLC內(nèi)部定時器按工作方式分成哪三種類型？按時基可分成哪三種類型？定時時間是如何計算的？答：按照工作方式，定時器可分為通電延時型(TON)，有記憶的通電延時型或保持型（TONR），斷電延時型（TOF）三種類型按照時基，定時器可分為1ms,10ms,100ms三種類型定時時間計算方法為：定時時間=預(yù)置值X時基36.在FX3U系列PLC中可用多個軟原件組合構(gòu)成字軟元件，試指出K2M0表示有幾個單元（組），哪幾個位軟元件組合成多少位的字軟元件？答：K2M0表示有兩個位元件組合，M0~M3和M4~M7組合成8位的字節(jié)原件。37.根據(jù)S7-200系列PLC內(nèi)部元器件地址（編號）分配的規(guī)則，I1.1,IB0,Q1.5,QW5,MD10分別表示地址是什么存儲器（繼電器）？第幾號字節(jié)？第幾號位？或從哪幾號字節(jié)（位）到第幾號字節(jié)（位）？答：I1.1表示輸入存儲區(qū)I的第1號字節(jié)第1位；IB0表示輸入存儲區(qū)I的第0號字節(jié)0位到第7位；Q1.5表示輸出存儲區(qū)Q的第1號字節(jié)的第5位；QW5表時輸出存儲區(qū)Q的第5號和第6號字節(jié)共16位；MD10表示位寄存器M的第10號字節(jié)到第13號字節(jié)共32位。38.寫出如圖篇2-12所示梯形圖的指令程序答：39.寫出如圖篇2-13所示梯形圖指令程序答：40.寫出如圖篇2-14所示加/減計數(shù)指令梯形圖的指令程序答：41.寫出如圖篇2-15所示棧操作指令梯形圖的指令程序答：42.試指出如圖篇2-16所示梯形圖中的錯漏答：第一行線圈輸出指令后面不能再有指令，第二行線圈輸出指令不能用于輸入繼電器，第三行線圈輸出指令不能直接連接母線，第四行定時器指令沒有設(shè)置定時時間。43.寫出如圖篇2-17所示梯形圖的指令程序答：44.試畫出下列指令程序?qū)?yīng)的梯形圖答：

45.根據(jù)圖篇2-18籠型電動機定子串自耦變壓器減壓起動的控制電路圖，若改為PLC控制，試設(shè)計：（1）輸入/輸出配置圖；（2）控制梯形圖；（3）寫出對應(yīng)指令程序。答：

46.根據(jù)圖篇2-19繞線轉(zhuǎn)子型電動機轉(zhuǎn)子串電阻啟動控制電路圖，若改為PLC控制，試設(shè)計：（1）輸入/輸出配置圖