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高级技师 PLC 操作技能习题集 设计、 一、 PLC 设计、安装与调试 1.设计 控制具有跳跃循环的液压动力滑台，并进行模拟安装与调试。 （ 1） 工艺任务 该液压动力滑台的工作循环、 油路系统和电磁阀通断表如图 1-1 所示。 SQ1 为原位行程开关， SQ2 为 工进行程开关。 在整个工进过程中， SQ2 一直受压，故采用长挡铁。 SQ3 为加工终点行程开关。假设液压 泵电动 机已启动（启动电动机不属设计范围） 。 （ 2）控制要求 工作方式设置为自动循环、手动、单周期。 设有电源指示，工进、快进、快退工作状态指示。 有必要的电气保护和联锁。 自动循环或单周运行时应按图 1-1 所示顺序动作。说明如下：按启动按 钮 SB1 后，滑台即从起点 开始进入循环，直至压 SQ3 后滑台自动退回原位； 也可按快退按钮 SB2，使滑台在其他任何位置上立即退 回原位。 1# 答题纸 #1： PLC 控制的主 /控电路图（或系统框图、功能图等方案图） COM X1 X2 COM1 FU2 AC 220V YV1 Y1 Y2 Y3 YV2 P L C YV3 SB1 SB2 SQ1 SQ2 SQ3 X11 X12 X13 L N PE QF FU1 L N PE AC380V TC FU3 COM3 FU4 AC6.3V Y11 Y12 Y13 HL HL1 HL2 HL3 SB3 SB4 SB5 SA1 X7 X3 X4 X5 X6 2# 答题纸： #2：材料申领单（三相异步电动机功率现场确定） 序号 代号 名 称 型 号 规 格 单位 数量 备注 1 SB1- SB6 按钮 NP2 只 62 绿色 5 只、 红色 1 只 2 SQ1- SQ3 行程开关 JLXK1 211 只 3 3 YV1- YV3 电磁阀 4v210-08 只 3 4 HL- HL3 指示灯 AD11-16/20-6G 只 4 AC 6.3V 5 FU1 熔断器 RT14-20/5 只 1 6 FU2 熔断器 RT14-20/2 只 1 7 FU3 熔断器 RT14-20/5 只 2 8 FU4 熔断器 RT14-20/5 只 2 9 PLC 可编程控制器 FX3U-48M 台 1 10 QF 低压断路器 DZ47LE-63 C10 只 1 1P 11 SA1 三位选择开关 XB2BJ53C 只 1 12 13 14 15 16 17 18 申领人： 年 月 日 3# 答题纸 #3-1：现场元件信号对照表 序号 元件 代号 元件名称 信号功能用途 线端 代号 序号 元件 代号 元件名称 信号功能用途 线端 代号 1 SB1 按钮 启动 X1 1 YV1 电磁阀 快进、工进 Y1 2 SB2 按钮 快退 X2 2 YV2 电磁阀 快退 Y2 3 SB3 按钮 点动快进 X3 3 YV3 电磁阀 工进 Y3 4 SB4 按钮 点动工进 X4 4 HL 指示灯 电源 5 SB5 按钮 点动快退 X5 5 HL1 指示灯 快进 Y11 6 SA 三位选择开 关 循环 X6 6 HL2 指示灯 工进 Y12 单周 X7 7 HL3 指示灯 快退 Y13 7 SQ1 行程开关 原位 X11 8 SQ2 行程开关 工进 X12 9 SQ3 行程开关 终点 X13 #3-2：绘制 PLC 的 I O 接线图：（如 PLC 控制系统主 /控电路图已明确，可省略） #4： PLC 梯形图 S0 X1 S11 (Y1) (Y11) X12 S12 (Y1) (Y3) (Y12) S11 X12.X13 X13 S10 S13 (Y2) (Y13) 循环 /单周 快进 工进 快退 S10 S11 S14 X6.X7 S15 S16 S17 X3 (Y1) (Y11) (Y1) (Y3) (Y12) (Y2) (Y13) X4 X5 S14 X3 S14 X4 S0 点动 点动 快进 点动 工进 点动 快退 X11.X6X11.X7. S0 X2 X5. X2 (T14 K20) T14 S18 S19 (Y2) (Y13) M8002+ X7 + X7+ X6+ X6+ X2 ZRST S10 S17 X6+X7 X11 2.用 PLC 控制具有跳跃循环的液压动力滑台的设计，并进行模拟安装与调 试。 （ 1）控制要求 工作方式设置为两周循环及手动方式。 设有电源指示，以及工进、快进、快退工作状态指示。 有必要的电气保护和联锁。 两周循环应按图 1-2 所示顺序动作。说明如下 a、按启动按钮 SB1 后，滑台即从起点开始进入两周循环，直至压终点限 位开关 SQ3，第一次压时要 求滑台停 1S 后自动退回原位，在原位停 5S 后 开始第二次循环，第二次压终点限位开关 SQ3 时要求滑台停 2S 后才自动退 回原位。 b、 如需停止， 可按快退按钮 SB2， 使滑台在其他任意位置上立即退回原位。 1# 答题纸 #1： PLC 控制的主 /控电路图（或系统框图、功能图等方案图） COM X1 X2 COM1 FU2 AC 220V YV1 Y1 Y2 Y3 YV2 P L C YV3 SB1 SB2 SQ1 SQ2 SQ3 X11 X12 X13 L N PE QF FU1 L N PE AC380V TC FU3 COM3 FU4 AC6.3V Y11 Y12 Y13 HL HL1 HL2 HL3 SB3 SB4 SB5 SA1 X3 X4 X5 X6 2# 答题纸： #2：材料申领单（三相异步电动机功率现场确定） 序号 代号 名 称 型 号 规 格 单位 数量 备注 1 SB1- SB6 按钮 NP2 只 6 绿色 5 只、 红色 1 只 2 SQ1- SQ3 行程开关 JLXK1 211 只 3 3 YV1- YV3 电磁阀 4v210-08 只 3 4 HL- HL3 指示灯 AD11-16/20-6G 只 4 AC 6.3V 5 FU1 熔断器 RT14-20/5 只 1 6 FU2 熔断器 RT14-20/2 只 1 7 FU3 熔断器 RT14-20/5 只 2 8 FU4 熔断器 RT14-20/5 只 2 9 PLC 可编程控制器 FX3U-48M 台 1 10 QF 低压断路器 DZ47LE-63 C10 只 1 1P 11 SA1 三位选择开关 XB2BJ53C 只 1 12 13 14 15 16 17 18 申领人： 年 月 日 3# 答题纸 #3-1：现场元件信号对照表 序号 元件 代号 元件名称 信号功能用途 线端 代号 序号 元件 代号 元件名称 信号功能用途 线端 代号 1 SB1 按钮 启动 X1 1 YV1 电磁阀 快进 Y1 2 SB2 按钮 快退 X2 2 YV2 电磁阀 工进 Y2 3 SB3 按钮 点动快进 X3 3 YV3 电磁阀 快退 Y3 4 SB4 按钮 点动工进 X4 4 HL 指示灯 电源 5 SB5 按钮 点动快退 X5 5 HL1 指示灯 快进 Y11 6 SA 二位选择开 关 双周 X6 6 HL2 指示灯 工进 Y12 7 SQ1 行程开关 原位 X11 7 HL3 指示灯 快退 Y13 8 SQ2 行程开关 工进 X12 9 SQ3 行程开关 终点 X13 #3-2：绘制 PLC 的 I O 接线图：（如 PLC 控制系统主 /控电路图已明确，可省略） #4： PLC梯形图 S0 X1 S11 (Y1) (Y11) X12 S12 (Y1) (Y3) (Y12) X13 S10 S13 (Y2) (Y13) 快进 工进 快退 S0 S11 ZRST S10 S20 C13.X11 X2 (C13 K2) (T1 K10) (T2 K20) C13 C13 T1+T2 S14 (T15 K50) T15 S15 (Y2) (Y13) 快退 S11 RST C13 X12 S0 S16 S17 X3 (Y1) (Y11) (Y1) (Y3) (Y12) (Y2) (Y13) X4 X5 S17 X3 S17 X4 S17 点动 点动 快进 点动 工进 点动 快退 S18 S19 X6 C13.X11 X6 S20 X5. X11 M8002+ X2+ X6+ X6 试题三、 .用 PLC 控制自控成型机的设计。 图 1-3 自动成型机示意图 （ 1）工艺过程 初始状态：当原料放入成型机时，液压缸 Y1、 Y2、 Y4 为 “ OFF” ， Y3 为 “ ON” ， S1、 S3、 S5 为 “ OFF” ， S2、 S4、 S6 为 “ ON” 。 启动运行： a、 当按下启动键 SB1， 系统动作要求 Y2 为 “ ON” 时， 液压缸 B 的活塞向 下运动， 使 S4 为 “ OFF” 。 b、 当该液压缸活塞下降到终点时， S3 为 “ ON” ， 启动左液压缸， A 的活塞向右运动，右液压缸 C 的活塞向左运动。此间 Y1、 Y4 为 “ ON” ， Y3 为 “ OFF” ， S2、 S6 为 “ OFF” （复位）。 c、当 A 缸活塞运 动到终点 S1 为 “ ON” ，并且 C 缸活塞也到终点， S5 为 “ ON” 时，原料已成 型， 各液压缸开始退回原位。 首先， A、 C 液压缸返回， 返回时 Y1、 Y4 为 “ OFF” ， Y3 为 “ ON” ， S1、 S5 为 “ OFF” （复位）。 d、当 A、 C 液压缸退回到初始位置， S2、 S6 为 “ ON” 时， B 液压缸返回； Y2 为 “ OFF” 自复位，动作后 S3 为 “ OFF” （复位）。 e、当液压缸返回初始状态， S4 为 “ ON” 时，系统回到初始状态，取出成 品，放入原料后，按启动按钮重新启动，开始下一个工件加工。 （ 2）控制要求 工作方式设置为手动、单周期。 有必要的电气保护和联锁。 单周期循环时应按上述顺序动作。 1# 答题纸 #1： PLC 控制的主 /控电路图（或系统框图、功能图等方案图） COM X1 X2 COM5 FU2 AC 220V Y1 Y21 Y22 Y23 Y2 P L C Y3 SB1 SB2 S1 S2 S3 X11 X12 X13 L N PE SA FU1 L N PE S4 S5 S6 X14 X15 X16 Y24 X4 SB3 SB4 X5SB5 X3 Y4 2# 答题纸： #2：材料申领单（三相异步电动机功率现场确定） 序号 代号 名 称 型 号 规 格 单位 数量 备注 1 SB1- SB5 按钮 NP2 只 2 绿色、 红色各一个 2 S1-S6 磁性开关 SMC-D-A93 只 6 3 YV1- YV4 电磁阀 YC24D-15 只 4 4 FU1 熔断器 RT14-20/5 只 1 5 FU2 熔断器 RT14-20/2 只 1 6 PLC 可编程控制器 FX3U-48M 台 1 7 SA 低压断路器 DZ47LE-63 C10 只 1 1P 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 申领人： 年 月 日 3# 答题纸 #3-1：现场元件信号对照表 序号 元件 代号 元件名称 信号功能 用途 线端 代号 序号 元件 代号 元件名称 信号功能用途 线端 代号 1 SB1 按钮 启动 X1 1 Y1 电磁阀 A 缸 Y21 2 SB2 按钮 停止 X2 2 Y2 电磁阀 B 缸 Y22 3 SB3 按钮 A 缸点动 X3 3 Y3 电磁阀 C 缸右行 Y23 4 SB4 按钮 B 缸点动 X4 4 Y4 电磁阀 C 缸左行 Y24 5 SB5 按钮 C 缸点动 X5 6 S1 磁性接近开关 A 缸右限位 X11 7 S2 磁性接近开关 A 缸左限位 X12 8 S3 磁性接近开关 B 缸下限位 X13 9 S4 磁性接近开关 B 缸上限位 X14 10 S5 磁性接近开关 C 缸左限位 X15 11 S6 磁性接近开关 C 缸右限位 X16 #3-2：绘制 PLC 的 I O 接线图：（如 PLC 控制系统主 /控电路图已明确，可省略） #4： PLC梯形图 S0 S11 X10 S12 X11 S10 S13 S11 ZRST S10 S26 X3S20 (Y21) S20 SET Y21 X14 SET Y23 T12 T20.X16 S22 (Y22)B缸 点动 S22 X4 X4 S23 (Y23) C 缸 （夹 紧） 点动 S22 X5 X5 X1 SET Y22 (T12 K10) S14 RSE Y22 X13 S15 SET Y22 B缸 下降 C缸 夹紧 B缸 上升 A 缸 左行 B缸 下降 S16 RST Y23 T17 (T17 K10) C缸 放松 S17 RSE Y22 X13 B缸 上升 X12.X16 RST Y21 S18 A 缸 右行 S19 X15 (Y24) (T20 K20) 传动带 ZRST Y21 Y24 S21 A缸 点动 S22 X3 S24 (Y24) S22 X6. X6 X16+X17 S10 T20.X17 S10 X12.X17 S25 S26 点动循环 /单 周 X0 X16.X17 M8002+X2+X0+ X16+ X16+ X17+ X17 X14.S21 4.用 PLC 控制搬运机械手将物体由某点搬运到传送带上的设计，并进行安 装、接线和调试。 （ 1）工艺过程 当工人将工件放在传送点时， SQ0 压下，表明有工件需要传送。 只要传送点一有工件， 机械手手臂先下降 （ B 缸动作） 至下限位 （ SQ4 压下） 将其抓取 ， （ C 缸动作） ， 1S 后机械手上升（ B 缸复位）至上限 位 （ SQ3 压下） ， 机械手左移 （ A 缸动作） 至传送点上方 （ SQ1 压下） 。 机 械手臂再次下降，下降到位， SQ4 压下（ C 缸复位）后放开工件， 1S 后机械 手上升， SQ3 压下后右移（ A 缸复位）至原点（ SQ2 压下） 。 当机械手放下工件 （ SQ5 被压下） 并上升至上限位后， 传动带电机 M 启 动，开始传送工件， 2S 后 自动停止。机械手搬运工件，需在前一次工件运走 后才能下降将工件放下，否则需要等待。 （ 2）控制要求 工作方式设置为手动、单周期、自动循环 有必要的电气保护和联锁。 单周期及自动循环时应按上述顺序动作。 1# 答题纸 #1： PLC 控制的主 /控电路图（或系统框图、功能图等方案图） QF PE M1 3 KM FU 0 FR COM X1 X2 COM5 FU2 AC 220V YVA Y21 Y22 Y23 YVB P L C YVC SB1 SB2 SQ1 SQ2 SQ3 X11 X12 X13 L N PE QF1 FU1 N PE SQ4 SQ5 SQ0 X14 X15 X10 Y24 KM X0FR X3SB3 X4SB4 X5SB5 X6SB6 SA1 X17 X16 2# 答题纸： #2：材料申领单（三相异步电动机功率现场确定） 序号 代号 名 称 型 号 规 格 单位 数量 备注 1 QF 低压断路器 ZD47-63 C16 只 1 3P 2 KM 接触器 CJ10-10 只 1 3 FR 热继电器 JR36-20 只 1 4 SB1- SB6 按钮 NP2 只 6 绿色 6 只、 红色 1 只 5 SQ0- SQ5 磁性开关 SMC-D-A93 只 6 6 YV1- YV4 电磁阀 YC24D-15 只 3 7 FU0 熔断器 RL1-15/10 只 3 8 FU1 熔断器 RT14-20/5 只 1 9 FU2 熔断器 RT14-20/2 只 1 10 PLC 可编程控制器 FX3U-48M 台 1 11 QF1 低压断路器 DZ47LE-63 C10 只 1 1P 12 SA 三位选择开关 XB2BJ53C 只 1 13 14 15 16 17 18 申领人： 年 月 日 3# 答题纸 #3-1：现场元件信号对照表 序号 元件 代号 元件名称 信号功能 用途 线端 代号 序号 元件 代号 元件名称 信号功能用途 线端 代号 1 FR 热继电器 过载保护 X0 1 YV A 电磁阀 A 缸 Y21 2 SB1 按钮 启动 X1 2 YV B 电磁阀 B 缸 Y22 3 SB2 按钮 停止 X2 3 YV C 电磁阀 夹紧 Y23 4 SB3 按钮 A 缸点动 X3 4 KM 接触器 传动带 Y24 5 SB4 按钮 B 缸点动 X4 6 SB5 按钮 C 缸点动 X5 7 SB6 按钮 传动带点 X6 8 SQ0 接近开关 工件检测 X10 9 SQ1 磁性接近开关 A 缸左限位 X11 10 SQ2 磁性接近开关 A 缸右限位 X12 11 SQ3 磁性接近开关 B 缸上限位 X13 12 SQ4 磁性接近开关 B 缸下限位 X14 13 SQ5 接近开关 输送检测 X15 14 SA3 三位选择开关 循环 X16 单周 X17 #3-2：绘制 PLC 的 I O 接线图：（如 PLC 控制系统主 /控电路图已明确，可省略） S0 S11 X10 S12 X11 S10 S13 S11 ZRST S10 S26 X3S20 (Y21) S20 SET Y21 X14 SET Y23 T12 T20.X16 S22 (Y22)B缸 点动 S22 X4 X4 S23 (Y23) C 缸 （夹 紧） 点动 S22 X5 X5 X1 SET Y22 (T12 K10) S14 RSE Y22 X13 S15 SET Y22 B缸 下降 C缸 夹紧 B缸 上升 A缸 左行 B缸 下降 S16 RST Y23 T17 (T17 K10) C缸 放松 S17 RSE Y22 X13 B缸 上升 X12.X16 RST Y21 S18 A缸 右行 S19 X15 (Y24) (T20 K20) 传动带 ZRST Y21 Y24 S21 A缸 点动 S22 X3 S24 (Y24) S22 X6. X6 X16+X17 S10 T20.X17 S10 X12.X17 S25 S26 点动循环 /单 周 X0 X16.X17 M8002+X2+X0+ X16+ X16+ X17+ X17 X14.S21 5.应用 PLC 对组合机床控制系统进行设计、模拟安装与调试。 （ 1）控制要求 项目任务：某组合机床由主轴动力头、液压动力滑台和液压夹紧装置组 成。 设备的主轴电动机为 Y100L1-4 ， 2.2KW ， 1450r/min ； 液压电动机为 3KW ， 1450r/min 。应用 PLC 对其运行过程的控制加以设计， 并进行安装、接线和 调试。 工艺过程：组合机床的动力头由主轴电动机拖动，夹紧装置和滑台的运 动由液压电磁阀控制。滑 台的运动装置与行程开关、液压行程阀配合运行。 控制方式： 本机床具有 “ 半自动 ” 和 “ 调整 ” 两种工作方式， 方式选择开 关 SA3 接通为调整方式， 断开时为半自动方式。 a、机床初始工作时，首先启动液压电动机 M1 和主轴电动机 M2 。两电 动机启动后，经延时 3S，即可 进入下一步操作。 b、 半自动工作方式： 先操作夹紧按钮 SB5， 待工件被夹紧、 压力继电器 SP 动作后，滑台快进。当快 进到预定位置时，液压控制阀 M 被压下（ M 不发出 电信号） ，自动转为工进行进速度。加工完成，滑台到终 点时压下开关 SQ2 ， 延时 1S，然后滑台快速后退。滑台退至原位，压下开关 SQ1 ，延时 2S 后工 件松开电磁 阀动作，完成一个半自动循环。 c、机床处于 “ 调整 ” 工作时，用四只按钮实现滑台或夹具的单独调整。 d、 设置短路保护、 电动机过载保护等电器保护环节和联锁环节。 滑台向前、 向后运动， 工件的夹紧、 松开工况可用发光二极管显示； 通电待机、 “ 半自动 ” 和 “ 调整 ” 方式、 M1 、 M2 电动机运行、滑台退回至 原位和工件行进终点位 置，设有外接指示灯就地显示。 1# 答题纸 #1： PLC 控制的主 /控电路图（或系统框图、功能图等方案图） QF PE M1 3 KM1 QF1 FR COM X2 X5 COM1 FU2 AC 220V P L C SB2 SB5 SQ1 SQ2 X11 X12 L N PE QF3 FU1 N PE SP X10 KM2 X0FR p Y1 M2 3 QF2 SB1 X1 X22 SB21 SB22 X24 SB23 SB24 X23 X21 SA3 X26 AC380V TC FU3 COM3 FU4 AC6.3V Y11 Y12 Y13 HL YV1 YV2 YV3 Y21 Y22 Y24 HL1 HL2 HL3 Y25 Y26 Y26 HL4 HL5 HL6 COM5 KM2 KM1 Y2 COM4 2# 答题纸： #2：材料申领单（三相异步电动机功率现场确定） 序号 代号 名 称 型 号 规 格 单位 数量 备注 1 QF- QF2 低压断路器 ZD47-63 C16 只 3 3P 2 KM1- KM2 接触器 CJ10-10 只 2 3 FR 热继电器 JR36-20 只 1 4 SB1- SB2 按钮 NP2 只 2 绿色、 红色各一个 5 SB21- SB24 按钮 NP2 只 4 6 SP 压力继电器 TYC-Z 只 1 7 SQ1- SQ2 行程开关 JLXK1 211 只 2 8 YV1- YV4 指示灯 (替代电磁阀 ) AD11-16/20-6G 只 4 AC 6.3V 9 HL1- HL6 指示灯 AD11-16/20-6G 只 4 AC 6.3V 10 FU1 熔断器 RT14-20/5 只 1 11 FU2 熔断器 RT14-20/2 只 1 12 PLC 可编程控制器 FX3U-48M 台 1 13 QF3 低压断路器 DZ47LE-63 C10 只 1 1P 14 SA3 二位选择开关 XB2BJ52C 只 1 15 16 17 18 申领人： 年 月 日 3# 答题纸 #3-1：现场元件信号对照表 序号 元件 代号 元件名称 信号功能 用途 线端 代号 序号 元件 代号 元件名称 信号功能用途 线端 代号 1 FR 热继电器 过载保护 X0 1 KM1 接触器 液压电机 Y1 2 SB1 按钮 停止 X1 2 KM2 接触器 主轴电机 Y2 3 SB2 按钮 启动 X2 3 YV1 指示灯 （电磁阀） 快、工进 Y11 4 SB5 按钮 夹紧 X5 4 YV2 指示灯 （电磁阀） 向后 Y12 5 SP 压力继电器 检测压力 X10 5 YV3 指示灯 （电磁阀） 工件夹紧 Y13 6 SQ1 行程开关 原点 X11 6 YV4 指示灯 （电磁阀） 工件放松 Y14 7 SQ2 行程开关 终点 X12 7 HL1 指示灯 通电待机 Y21 8 SB21 按钮 夹紧点动 X21 8 HL2 指示灯 半自动 Y22 9 SB22 按钮 放松点动 X22 9 HL3 指示灯 调整 Y23 10 SB23 按钮 滑台进点 动 X23 10 HL4 指示灯 M1、 M2 电机 Y24 11 SB24 按钮 滑台退点 动 X24 11 HL5 指示灯 原位 Y25 12 SA3 二位选择开关 调整 /半 自动 X26 12 HL6 指示灯 终位 Y26 #3-2：绘制 PLC 的 I O 接线图：（如 PLC 控制系统主 /控电路图已明确，可省略） S0 S11 X10.X11 S12 S10 S13 S11 S20 S14 S15 S16 S17 S18 S19 X2+Y1 SET Y1 （ T250 K30） 夹紧 (Y11) (Y21) SET Y23 X12 快、 工进 SET Y2 T250.X26 X5 终点 (T14 K10) T14 (Y12) X11 向后 (T16 K20) T16 (T17 K20) T17 原点 放松 半 自 动 T250.X26 调 整 X21 (Y13) 夹紧 调整 X21 S18 S21(Y14) S18 S22(Y11) S18 (Y12) S18 X22 X23 X24 X22 X23 X24 ZRST S10 S22 ZRST Y1 Y2 X1 （ Y22） （ Y23） （ Y24） （ Y25） （ Y26） Y1 X26 X26 X11 X12 初始块中 X0 RST T250 M8002+ X26 + X26+X0+X1 (Y13) (Y14) 放松 调整 工进 调整 向后 调整 电机 运行 M1 、 M2指示灯 半自动指示灯 调整指示灯 原点指示灯 终点指示灯