可编程序控制器技术与应用习题 答案.doc

刘守操等编可编程序控制器技术与应用习题参考答案第2章2-1 写出图2-20梯形图的指令表。图2-20解：指令如下： 2-2 写出图2-21梯形图的指令表。图2-21解：指令如下：2-3 写出图2-22梯形图的指令表。图2-22解：指令如下：2-4 写出图2-23梯形图的指令表。图2-23解：指令如下：2-5 写出图2-24梯形图的指令表。图2-24解：指令如下：2-6 写出图2-25指令表的梯形图。图2-25解：梯形图如下：2-7 写出图2-26梯形图指令表，并画出其时序图。图2-26 2-8 写出图2-27梯形图的指令表。图2-27解：指令表如下：2-9 写出图2-28梯形图指令表，并回答X0按下多少次Y0得电。图2-28解：指令表如下： X0按下20次Y0得电 2-10 读图2-29，写出指令表。X0为停止按钮，X1为启动按钮，Y0、Y1、Y2为灯。当按X1，则灯Y0Y1Y2Y1Y0循环地亮。试分析其动作原理。 图2-29解：指令表如下： 图2-29的执行过程如下；（1）一开机，MC得电，MCMCR之间有电。（2）按X1，Y0得电，M1得电并自锁，T1得电。当T1延时3秒到，Y1得电，T2得电。当T2延时4秒到，Y1失电，Y2得电，使用M1失电，而T1得电，当T1延时3秒到，使Y1得电，T2得电。当T2延时4秒到，Y1失电，同时Y0得电。于是按Y0Y1Y2Y1Y0循环地亮。第3章3-1 一台电动机运行20s后停5s，如此循环50次停止。再按起动按钮又能进行另一次运行。试画出I/O分配，画出梯形图、写出指令表。解：梯形图如下：3-2 两台电动机M1、M2。M1运行5s后，M2起动，运行10s后，M1、M2停2s，之后M1又自动起动，按上述规律运行30个循环自动停止。试画出I/O分配、梯形图，写出指令表。解：梯形图如下：3-3 图3-32为定子电路串电阻降压起动控制线路，试编制PLC控制程序，画出I/O分配、梯形图，写出指令表。图3-32 解：梯形图如下：3-4 图3-33为单向能耗制动电路图，试编制PLC控制程序，画出I/O分配、梯形图，写出指令表。图3-33解：梯形图如下： 3-5 图3-34为自耦变压器降压起动电路，KT为时间继电器。试编制PLC程序，画出I/O分配、梯形图，写出指令表。图3-34 解：梯形图如下：3-6 图3-35为延边三角降压起动电路，KT为时间继电器，电动机有六个抽头。试编制PLC程序，画出I/O分配、梯形图，写出指令表。图3-35 解：梯形图如下：3-7 图3-36为时间继电器控制的绕线异步电动机起动线路，图中KT1、KT2、KT3为时间继电器，试编制PLC程序画出I/O分配、梯形图，写出指令表。图3-36 解：梯形图如下：3-8 图3-37为双速电机控制电路图，图中U1、V1、W1接电源，为低速。U1、V1、W1接在一起，而U2、V2、W2分别接电源，为高速。试编制PLC控制程序，画出I/O分配、梯形图，写出指令表。 图3-37 解：梯形图如下： 3- 9 图3-38为自耦变压器降压起动电路，图中KT为时间继电器，KA为中间继电器，HL1、HL2、HL3为指示灯，试说明各指示灯的作用，并编制PLC控制程序，画出I/O分配、梯形图，写出指令表。图3-38 解：梯形图如下：3-10 图3-39为正反转起动反接制动控制线路。图中KA5为速度继电器，KA1、KA2、KA3、KA4为中间继电器，KM1、KM2、KM3为接触器，试编制PLC程序，画出I/O分配、梯形图，写出指令表。图3-39 解：梯形图如下：3-11 图3-40为电动机正反向起动、点动和反接制动线路。图中KA1为速度继电器，KA2为中间继电器，KM1、KM2、KM3为接触器。试编制PLC控制程序，画出I/O分配、梯形图，写出指令表。图3-40 解：梯形图如下：3-12 图3-41为C650车床电气原理图，M1为主轴电动机，M2为刀架快速移动电动机，M3为冷却泵电动机，KS为速度继电器。读电路图，弄清其动作原理，并编制PLC控制程序。画出I/O分配，梯形图，写出指令表。解：1、图3-41的C650车床工作原理如下：（1）主轴电动机M1点动按住SB6，KM5得电，主轴电动机M1串电阻R正向转动，松开SB6，主轴电动机M1停止。（2）主轴电动机M1正转控制按SB4，KM4线圈得电，电阻R被短接，同时KA1得电。使KM4自锁，KM5得电，KM3不得电，主轴电动机M1正转。（3）主轴电动机M1反转控制按SB3，KM4线圈得电，电阻R被短接，同时KA1得电。使KM4自锁，KM3得电，KM5不得电，主轴电动机M1反转。（4）主轴电动机M1正转反接控制主轴电动机M1正转转动，速度继电器常开KS1闭合。按SB5，使KM4、KM5、KA1失电；松开SB5，使KM3得电，主轴电动机M1正转反接控制。（5）主轴电动机M1反转反接控制主轴电动机M1反转转动，速度继电器常开KS2闭合。按SB5，使KM4、KM3、KA1失电；松开SB5，使KM5得电，主轴电动机M1反转反接控制。（6）刀架快速移动电动机M3的控制转动刀架手柄，压行程开关SQ1，使KM1得电，刀架快速移动。按SB5，或转动刀架手柄，使SQ1复位，KM1失电。（7）冷却电动机M2控制按SB2，KM2得电，冷却电动机M2得电。按SB1，KM2失电，冷却电动机M2得失电。2、所用的I/O触点：电气符号I/ 点 名 称作 用SB1X1按钮冷却电动机M2停止按钮SB2X2按钮冷却电动机M2启动按钮SB3X3按钮主轴电动机M1反转启动按钮SB4X4按钮主轴电动机M1正转启动按钮SB5X5按钮反接制动按钮SB6X6按钮主轴电动机M1点动按钮FR1X10热继电器FR2X11热继电器SQ1X0行程开关刀架快速移动M3起停KA1M20中间继电器M1启动、停止、反转KT1T0时间继电器保护电流表KM1Y1接触器刀架快速移动M3控制KM2Y2接触器冷却电动机M2控制KM3Y3接触器主轴电动机M1反动KM4Y4接触器电阻R被短接KM5Y5接触器主轴电动机M1反动KS1X13速度继电器常开触点反接制动KS2X12速度继电器常开触点反接制动 图3-41 解：梯形图如下：3-13 电机M1、M2、M3、M4的工作时序图如图3-42所示。图中为第一循环的时序。试编制PLC控制程序，要求要完成30个循环，自动结束；结束后再按起动按钮，又能进行下一轮工作；任何时候按停止按钮都能完成一个完整的循环才停止；各台电机均有过载保护和短路保护。图3-42 解：梯形图如下：3-14 某生产运输线由三段组成，如图3-43所示。起动顺序为M1M2M3，间隔分别为3s、4s，起动时，M1、M2为Y降压起动；M3为自耦变压器降压起动。停止的顺序为M3M2M1时间间隔为5s、3s，试编写PLC控制程序，画出I/O图、梯形图，写出指令表。解： 电机M1的Y起动为 Y1、Y4； 运行为 Y1、Y5； 电机M2的Y起动为 Y2、Y6； 运行为 Y2、Y7； 电机M3的自耦变压器降压起动 为Y10； 正常运行 为 Y3。梯形图如下：3-15 图3-44为某物料罐报警装置示意图。YA1为进料阀门，YA2为出料阀门。当进料高于高限感应开关SQ2时，YA1关闭；当低于SQ2时，YA1打开。当物料高于低限感应开关SQ1时，此时传输线起动，延时2s，YA2打开。当物料低于SQ1时，YA2关闭，同时报警电路开始作用。报警灯闪烁，亮1s，通1s，同时蜂鸣器在响。一直到物料高于SQ1位置或按下复位按钮，报警电路才停止作用。停止时，先停YA1，再停YA2。延时3s后停传输线。试画出I/O分配、梯形图，写出指令表。解： 启动，SB1X0YA1Y1SQ1X1YA1Y2SQ2X2电机Y3复位X3蜂鸣器Y4停止X4灯Y5急停X5梯形图如下：3-16 图3-45为两种液体混合装置，A、B两种液体分别由电磁阀YA1、YA2控制，搅拌器由电动机M控制。起动时，YA1、YA2以及排流阀YA3均关闭，电动机M不转动。贮液罐是空的。按起动按钮，YA1打开，A液进入罐内，当A液达到罐中位M感应器时，YA1关闭，YA2打开，B液进入罐内。当罐内液面到达高位感应器H时，YA2关闭，搅拌电动机M工作。搅拌20s，排液阀YA3打开排液。当液面下降达L时，延时10s，待已搅拌液体排完。之后YA3关闭而YA1打开，重新注入A液，开始第二个循环。编程要求YA1、YA2、YA3有联锁，按停止按钮，要完成一个完整的循环才全部停止。画出I/O分配、梯形图，写出指令表。启动按钮X0电机KMY0急停按钮X10YA1Y1停止开关X11YA2Y2低位LX1YA3Y3中位MX2高位HX3图3-45 解：梯形图如下：3-17 简易全自动洗衣机的工作程序如下：按下起动按钮进水(20s)洗涤正转15s停3s反转10s停2s，50 次；排水(25s)，重复3 次，停机。试编制PLC程序，画出I/O分配、梯形图，写出指令表。解：启动X0进水Y0停止X1洗涤正转Y1记录洗涤次数C0洗涤反转Y2重复次数C1排水Y3梯形图如下：3-18（附加） 设计一单键控制一灯的程序，即按一下按钮，灯亮；再按一下按钮，灯灭。（1）方法1：（2）方法2：第4章41 写出图4-30(a)、(b)流程图的步进梯形图和指令表。 （a） （b）图4-30 （1）图4-30（A）的程序 （2）图4-30（B）的程序4-2 某液压滑台的工作循环和电磁阀动作如图4-31所示，试编写PLC程序，要求有起动，停止控制，有原位指示。工作台返回原位后，再按起动按钮，又能再作循环。画出I/O分配、步进梯形图，写出指令表。YA1YA2YA3YA4快进+-+-一次工进+-二次工进+-+快退-+-停止- 图 4-31 解：I/O选择如下： I O启动按钮SBIX0电磁阀YA1Y1 行程开关SQ0 X1电磁阀YA2Y2行程开关SQ1X2电磁阀YA3Y3行程开关SQ2X3电磁阀YA4Y4行程开关SQ3X4停止按钮SB2X5 程序如下：4-3 液压纵横油缸进给加工系统，工作过程由纵向快进、纵向工进，横向快进，横向进，横向快退，纵向快退六个动作组成，其工作循环由图4-32所示。电磁阀动作情况如下表。试编制步进顺控程序，画出流程图，I/O分配，步进梯形图和指令表。YV1YV2YV3YV4YV5YV4转换主令原 位-纵向快进+-SB1纵向工进+-+-SQ2横向快进+-+-SQ3横向工进+-+-+SQ5横向快退+-+-+-SQ6纵向快退-+-SQ4复 位-SQ1图4-32 解：I/O选择如下： I O启动按钮SBIX0电磁阀YV1Y1 行程开关SQ1 X1电磁阀YV2Y2行程开关SQ2X2电磁阀YV3Y3行程开关SQ3X3电磁阀YV4Y4行程开关SQ4X4电磁阀YV5Y5行程开关SQ5X5电磁阀YV6Y6行程开关SQ6程序如下：4-4 图4-33为舞台彩灯布置示意图，拱门、分别有3列彩灯，台阶有4列彩灯。控制要求如下：拱门灯由外向内依次亮，间隔5s；之后全部亮；1s后由内向外熄灭，间隔5s；之后全部熄灭，1s后重复。台阶彩灯顺次由78910亮，间隔5s，之后全部亮，1s之后，顺次由10987熄灭，间隔5s，全部熄灭1s后，再重复，试用步进顺控方法编程，画出流程图，I/O分配，步进梯形图和指令表。图 4-33解：I/O选择如下：启动按钮SB1 X0拱门灯5Y5停止按钮SB2X2拱门灯6Y6拱门灯1Y1台阶彩灯7Y7拱门灯2Y2台阶彩灯8Y10拱门灯3Y3台阶彩灯9Y11拱门灯4Y4台阶彩灯10Y12程序如下：4-5 四台电动机M1、M2、M3、M4顺序起动，反顺序停止，起动时M1M2M3M4，间隔3s、4s、5s；停止时M4M3M2M1，间隔5s、6s、7s。要求有起动按钮、停止按钮；起动时有故障，要停机，如果某台电机有故障，按停止按钮，这台电机要立即停机，已起动的，延时停机。工作时有故障，要停机。如果某台电机有故障，则这台电机以及前方的电机，要立即停，其余的延时顺序停。例如M3电机有故障，则M3、M4要立即停止。延时6s后M2停止，再延时7s后M1停止。试用步进顺控方法编程，要有流程图、I/O分配和梯形图。解：I/O选择如下：启动按钮SB1 X0运行中M1故障X4反顺序停止按钮SB2X1起动故障X1电动机M1Y1运行中M4故障X1电动机M2Y2运行中M3故障X2电动机M3Y3运行中M2故障X3电动机M4Y4程序如下：4-6 机械手动作控制如图4-34所示。机械手原位于左上方，压下上限行程开关SQ2，左限行程开关SQ4，机械手的下降、上升、右移和左移分别用Y1、Y2、Y3、Y4来控制电磁阀实现。机械手的工作循环为原位启动下降(至下限SQ1)夹紧工件(Y0得电)上升(至上限SQ2)右移(至SQ3)下降到B位(SQ1)放松工件(Y0失电)上升(至SQ2)左移(至SQ4)，要求有原位指示，能实现点动和自动循环两种工作方式；能实现点动、自动循环，单周和步进四种工作状态；为确保安全，只有确认B位置无工件时，机械手才能下降，用光电检测。试用步进顺控方法编写自动循环工作部份，画出I/O分配流程图，步进梯形图和指令表。图4-34 解：I/O选择如下：下限行程开关SQ1X1手动夹紧X10上限行程开关SQ2X2手动放松X11右限行程开关SQ3X3手动下降X12左限行程开关SQ4X4手动上升X13手动/自动切换开关X5手动右移X14自动程序启动X6手动左移X15单周/连续切换开关X7夹紧工件Y0连续步/单步切换开关X0机械手下降Y1光电检测开关X17机械手上升Y2机械手右移Y3机械手左移Y4原位指令灯Y5程序如下：第五章 习题55-1 图5-217为闪光频率可变的闪烁电路。读程序，看清灯Y0闪烁的频率是如何变化的。如果要求程序停止，怎么办？图5-217解：（1）执行图5-217，Z从0开始增加，每次加1；D0从10开始增加，每次加1。Y0闪烁的频率每2秒1次开始，每次增加02秒，不能停止。（2）如果要求程序在D0大于50停止，可以使用比较指令CMP。修改的程序如下：5-2 用MOV指令编写Y0、Y1、Y2三个喷水头花样方式喷水程序，喷水花样自行设计。解：Y0、Y1、Y2三个喷水头花样如下图所示。要求（1）按起动按钮，运行30个循环，自动停止，（2）之后再按起动按钮，又能自动循环工作。（3）任何时刻按下停止按钮，都能顺序完成一个完整的循环才停止。程序如下：5-3 用CMP指令设计一个时间控制器。要求用一个定时段定时器，使启动后一分钟闹铃响，之后45分钟响一次，又隔5分钟响一次，如此四次结束。解：启动按钮SB1X0闹铃Y0停止按钮SB2X1 闹铃响5 秒。程序如下：5-4 应隔用CMP指令设计一个密码锁。密码锁有X0X10共9个按钮，其中X0X7为压锁按钮，用K2X0表示，X10为复位键。其中X0X3为第一个16进制数，X4X7为第二个16进制数。当这两个16进制数分别为H19与H46，且与K2X0比较为正确时，密码锁Y0延时2秒打开。否则报警，报警5秒自动停止，或按复位键停止。只有按复位键后，门锁才可重新锁定及进行开锁。解：压锁按钮如下，接于X输入端：X7X6X5X4X3X2X1X0第一次按压锁 0 0 0 1 1 0 0 1第二次按压锁 0 1 0 0 0 1 1 0程序中Y0是密码锁，Y1是报警灯。程序如下：5-5 有15盏灯，用K4Y0表示。用乘法指令编写灯正序每隔2秒程序，令Y0=1，Y02=2=Y1，Y12=4=Y2等。当第15盏灯点亮之后，用除法指令编写灯反序每隔2秒熄灭程序，162=8，82=4等。解：程序如下：5-6 用ROR、ROL指令编写16盏灯正序每隔2秒点亮程序；当全亮后，反序每隔2秒熄灭。解：按起动按钮SB0（X0），16盏流水灯正序（应用ROL）每隔2秒点亮，循环3次；之后，16盏流水灯反序（应用ROR）每隔2秒点亮，循环3次，结束。程序如下：5-7 用SFTL或SFTR指令重新编写习题4-3及习题4-5。解：（1）用SFTL指令重新编写习题4-3，程序如下：（2）用SFTL指令重新编写习题4-5，程序如下：5-8 设计报警电路。当X0与X1同时为ON时报警，当X2与X3同时为ON时报警，当X4与X5同时为ON时报警。解：程序如下：5-9 执行图5-218程序，分析D10的尾数和指数：图5-218解：执行图5-218，D11、D10组成的32位数据为01000100101000010000000000000000其二进制浮点数的指数和尾数为：指数 = 127123120-127 = 10尾数 = 2012-212-7 = 12578125二进制浮点数 = 12578125210 = 12885-10 用解码指令DECO编写5盏灯每隔5秒点亮移位、再循环程序。解：程序如下：按下X0，5盏灯每隔5秒点亮移位、再循环。按下X0，熄灭。5-11 用SFTL指令编写每隔3秒令Y0停Y1停Y0、Y1停Y2停Y1、Y2停Y0、Y1、Y2停循环的程序，并给以出口停止。解：程序如下：5-12执行图5-219程序，说明Y1、Y2动作情况。图5-219解：Y0、Y1的逻辑为： Y0 = M0M1 Y1 = M0M1M2（1）按下X0，2秒后Y2得电2秒Y2熄灭2秒Y1得电2秒Y1熄灭2秒Y2得电2秒循环（2）按下X0，停止。 5-13 用ADD及SUB指令编写汽车进入或离开的车辆数。设X1、X2为两组光电开关，当车辆进入时，先阻挡X1，再阻挡X2。当车辆离开时，先阻挡X2，再阻挡X1。解：从进入方向起，设置的光电开关顺次为X4、X1、X2、X3。进入为增计数、离开为减计数。第六章第6章习题6-1 K2Y15、K4X20分别由哪几个元件组成？ 解：从略。6-2 特殊继电器M9036、M9038、M9030、M9032的意义是什么？ 解：从略。6-3 读下列指令表，写梯形图。解：程序如下：6-4 用SFT指令编程：启动Y1（红灯）亮10秒Y2（绿灯）亮10秒Y3（黄灯）亮10秒Y1、Y2亮20秒Y2、Y3亮20秒Y1、Y2、Y3亮30秒停止。解：程序如下6-5 开始，将K100 送D10，每秒加1，直到D10 = 500，延时10秒，之后将K200送D20，直到D20 = 0，程序停止。试编程。解：程序如下：6-6 读图6-61程序，写出程序运算结果。 图6-61解：程序执行结果如下结果中 （1）D10D11D16、D15 其积 = 1221712112 = 143184 （2）D15D13D18、D17，其中D18、D17放商，为1431； D20、D19放余数，为84。 （3）D10D13D22、D21 其积 = 121512131212129125 = 45600 （4）D21D11D24、D23，其中D24、D23放商，为145； D26、D25放余数，为70。 6-7 读图6-63程序，写出程序运算结果。 图6-62解：执行程序如下： （1）按X0A，D10 = H162E = K5678 （2）按X0A，D10 = H160E = K5648 6-8 读图6-64程序，写出程序运算结果。 图6-63解：执行程序如下：（1）按X20，得D6、D7、D8如下表：其中执行SUM D7，意思上将D7的“1”的个数放在A0中，A0 = 6。（2）按X21，得D6、D10如下表：其中执行MOVP A0 D10，D10 = 6。再执行+P D6 D10，即将D10（6）+ D6（1133）D10，D10 = 1127。6-9 设k4y10如下表所示，循环左移，每次右移1位，试编写程序。1011011101111011解：程序如下： 按X10，执行程序如下：（第7章、第8章、第9章习题解省略）