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可编程序控制器习题答案第一章习题答案1、什么是可编程序控制器？答：可编程序控制器是以微处理器为基础，综合计算机技术、自动控制技术和通讯技术而发展起来的一种通用的工业自动控制装置。2、可编程序控制器主要有哪些特点？答：1、可靠性高，抗干扰能力强2、通用性强，使用方便3、程序设计简单，易学易懂4、采用先进的模块化结构，系统组合灵活方便5、系统设计周期短6、安装简便，调试方便，维护工作量小7、对生产工艺改变适应性强，可进行柔性生产3、举例说明可编程序控制器目前的应用场合。答：可编程序控制器的应用形式主要有以下几种类型：1.开关逻辑控制2.模拟量控制3.顺序（步进）控制4.定时控制5.计数控制6.闭环过程控制7.数据处理8.通信和联网针对以上的应用形式，目前可编程序控制器已广泛地应用在选煤、酿酒、化工、反应堆、锅炉以及位置和速度等控制中。4、简述PLC的发展概况和发展趋势。答：1、向高速、大存储容量方向发展2、向多品种方向发展a、在结构上由整体结构向小型模块化方向发展，使系统配置更加方便灵活。b、开发更丰富的I/O模块c、PLC的规模向两端发展d、发展容错技术e、增强通信网络功能f、实现软、硬件标准化第二章习题答案1、可编程序控制器主要构成有哪几部分？各部分功能是什么？答：可编程序控制器主要有中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）接口、电源等组成。中央处理器包括微处理器和控制接口电路，微处理器是PLC的运算和控制中心，能实现逻辑运算、数字运算、协调控制系统内部各部分功能的作用，控制接口电路是微处理器与主机内部其他单元进行联系的部件，主要有数据缓冲、单元选择、信号匹配、中断管理等功能。存贮器主要用于存储系统程序和用户程序等功能。输入/输出单元是可编程序控制器的CPU与现场输入、输出装置或其他外部设备之间的连接接口电路。电源单元是PLC的电源供电部分，他的功能是把外部供应的电源变换成系统内部各单元所需的电源。2、可编程序控制器与继电接触器控制相比有何优缺点？答：可编程序控制器控制比继电器控制具有更多的优点：可编程序控制器的控制速度比较快，而且所需要的硬件成本也比较低，比较继电器来说最重要的是可靠性比较高。3、可编程序控制器与个人计算机工作方式有何不同？答：可编程序控制器是工业控制计算机的一种，它的工作原理与计算机十分相似，而主要区别是可编程控制器采用的是循环扫描的工作方式，并且伴有输入、输出延迟的现象。个人计算机的工作原理是各种各样的信息，通过输入设备，进入计算机的存储器，然后送到运算器，运算完毕把结果送到存储器存储，最后通过输出设备显示出来，整个过程由控制器进行控制。4、可编程序控制器的输入/输出处理规则是什么？答：（1）输入映像寄存器的内容，由上一个扫描周期输入端子的状态决定（2）输出映像寄存器的状态，由程序执行期间输出指令的执行结果决定（3）输出锁存器的状态，由上一次输出刷新期间输出映像寄存器的状态决定（4）输出端子板上各输出端的状态，由输出锁存器来决定（5）执行程序时所用的输入、输出状态值，取决于输入、输出映像寄存器的状态。5、试述可编程序控制器的工作原理？答：首先建立I/O映像区，将采集到的输入信号状态存放在输入映像区对应的位上，然后PLC执行循环扫描的工作方式，当所有指令执行完毕后，CPU将输出映像区的内容存到输出锁存器，然后传到输出端子，最后驱动输出负载。6、可编程序控制器的滞后现象是怎样产生的？答：由于可编程序控制器采用的是循环扫描的工作方式，对信息进行串行处理，把处理好的结果存储在输出映像寄存器内，待所有程序执行完后输出执行结果，这就造成滞后现象的发生，同时编程中语句指令的安排也会影响响应时间。7、梯形图编程语言为什么是可编程序控制器的主要编程语言？答：因为可编程控制器是在传统的继电器控制发展起来的，而梯形图是与电气控制电路图相呼应的图形语言，它沿用了继电器、触点、串并联等术语和类似的图形符号，并简化了符号，梯形图是融逻辑操作、控制于一体，面向对象的、实用的、图形化的编程语言，梯形图信号流向清楚、简单、易懂，很适合电气工程人员使用，所以说梯形图编程语言是可编程序控制器的主要编程语言。第三章习题答案1、梯形图的来源是什么？答：梯形图是在继电器、触点、串并联等符号和术语基础上发展而成的一种编程语言，梯形图具有传统继电器的特点，简单直观、易懂的特点很适合电气工程人员使用。2、画出下面指令语句表对应的梯形图（1）序号指令数据0LDX01ANIX12LDX43ANDY04ORB5LDIX26ANDX37LDM08ANIX59ORM110ORB11ANB12LDX613ANIX714ORB15OUTY016END答案：（2）序号指令数据0LDX01ANIT02LDX13ANDX44ORIY25ANDX56ORB7LDIX68ORC19ANB10ORY111OUTY012ANDX713OUTY214ANDX815OUTT2K60017END答：3、根据下面梯形图写出相应的指令语句表（a）答：序号指令数据0LDX11ORY22ANIT4513OUTY24ANIX15OUTT451K19（b）答：序号指令数据0LDX5031ANIM1042OUTM1033LDX5034OUTM1045LDM1036ANIY5317LDIM1038ANDY5319ORB10OUTY531（c）答：序号指令数据0LDX11ORY02ANIX23ORX34LDIT05ANDM06LDY17ORIX48ANIM19ANDX510ANB11ORM212OUTYO13OUTY14、按下按钮X0后，YO接通并保持，15s后Y0自动断开，试设计其梯形图程序。答：5、按下按钮X1后，YO接通并保持，5s后Y1接通，按下按钮X0后，Y0、Y1同时断开，试设计其梯形图程序。答：6、光电开关检测传送带上通过的产品数量，有产品通过时信号灯亮并计数；如果10s内没有产品通过则发出报警信号，报警信号只能手动解除，试设计其梯形图程序。答：X0产品通过传送带的信号X1手动开关Y0信号指示灯Y1报警信号7、设计三层电梯控制程序，要写出梯形图及指令表。规定I/O编号（PB为层呼叫按钮；LS为层限位开关；F为层指示灯）：输入：PB3X0；PB2X1；PB1X2；LS3X3；LS2X4；LS1X5输出：上升Y01；下降Y00；1FY10；2FY09；3FY08动作要求：a)电梯停在1层或2层时，按3F，则电梯上升至LS3停。b)电梯停在3层或2层时，按1F，则电梯下降至LS1停。c)电梯停在1层时，按2F，则电梯上升至LS2停。d)电梯停在3层时，按2F，则电梯下降至LS2停。e)电梯停在1层时，而2F、3F均有人呼叫时，则电梯上升LS2时暂停2秒后继续上升至LS3停。f)电梯停在3层时，而1F、2F均有呼叫时，则电梯下降至LS2时暂停2秒后继续下降至LS1停。g)当电梯在上升途中，任何反方向（下降）按钮均无效。h)当电梯在下降途中，任何反方向（上升）按钮均无效。答：I/O端子分配如下：输入：PB3X0PB2X1PB1X2LS3X3LS2X4LS1X5输出：上升Y01下降Y001FY102FY093FY08三层楼电梯控制梯形图如下所示：第四章习题答案1、用PLC对自动售货机进行控制，根据工作要求，写出梯形图及指令表：工作要求：（1）此售货机可投入1元、2元、或10元硬币。（2）当投入的硬币总值超过12元时，汽水按钮指示灯亮；又当投入的硬币总值超过15元时，汽水及咖啡按钮指示灯都亮。（3）当汽水按钮灯亮时，按汽水按钮，则汽水排出7秒后自动停止，这段时间内，汽水指示灯闪动。（4）当咖啡按钮灯亮时，按咖啡按钮，则咖啡排出7秒后自动停止，这段时间内，咖啡指示灯闪动。（5）若投入硬币总值超过按钮所需的钱数（汽水12元，咖啡15元）时，找钱指示灯亮，表示找钱动作，并退出多余的钱。I/O编号：输入输出1元识别口：X0咖啡出口：Y105元识别口：X1汽水出口：Y1110元识别口：X2咖啡按钮指示灯：Y12咖啡按钮：X3汽水按钮指示灯：Y13汽水按钮：X4找钱指示灯：Y14记数手动复位：X5答：输入信号：X0、X1、X2、X3、X4、X5输出信号：Y10、Y11、Y12、Y13、Y14其逻辑梯形图程序为：2、利用PLC做一电机转速检测显示及控制装置，写出梯形图及指令表。电机上装有一个转速检测装置（每转输出10个脉冲），电机转速由PWM输出控制。设计一个程序：（1）检测电机转速，并在7段数码显示器上显示；（2）当检测值与给定值不同时改变PWM输出，使实际转速与给定值相等；（3）加上16键输入电路，用于输入给定值。第五章习题答案5-1简述PLC系统设计的基本原则。答：在PLC系统设计时应注意以下基本原则：（1）最大限度地满足被控对象的控制要求（2）在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单经济，使用和维护方便（3）保证系统的安全、可靠（4）考虑以后技术改造和工艺需求，在设计系统时应考虑冗余。5-2简述PLC系统设计的主要内容。答：（1）拟订控制系统设计的技术条件（2）选择用户输入设备、输出设备以及由输出设备驱动的控制对象（3）PLC的选型（4）分配I/O点（5）设计控制程序（6）设计操作站、电器柜、及非标准电器元部件（7）编制控制系统的技术文件，包括说明书、电器图、电器元件明细表等。5-3设计一个报时器，其功能如下：（1）具有整点报时功能。按上、下午区分，1点和13点接通音响1次，持续时间为1s；2点和14点接通音响2次，每次持续时间为1s，间隔时间为1s；3点和15点接通音响3次，每次持续时间为1s，间隔时间为1s；以此类推。（2）具有随机报时功能，可根据外部设定在某时某分报时，报时时接通一个音乐电路5s，若不进行复位，可连续报时3次，每次间隔时间为3s。（4）通过报时方式选择开关选择上述两种报时功能。答：5-4设计一个三台电动机顺序自动启动，间隔时间为10s，逆序自动停车，间隔时间为5s的控制电路。答：输入信号XO启动按钮SB1X1停止按钮SB2输出信号YO接触器KM1Y1接触器KM2Y2接触器KM3其控制梯形图如下所示：5-5设计一个智力竞赛抢答控制装置，当出题人说出问题且按下开始按钮SB1后，在10s之内，4个参赛者只有最早按下抢答按钮的人抢答有效，抢答桌上的灯亮3s，赛场上的音响装置响2s，且使SB1复位（断开保持回路），使定时器复位。10s后抢答无效，SB1及定时器复位。5-6设计一个报警电路。输入点X0为ON时，报警灯Y0闪烁，闪烁频率为亮、灭各0.5s，报警蜂鸣器Y1有音响输出。报警响应X1为ON时，报警灯由闪烁变为常亮且停止音响。按下报警解除按钮X2，报警灯熄灭。为测试报警灯和报警蜂鸣器的好坏，可用测试按钮X3随时测试。答：输入信号：X0、X1、X2、X3输出信号：Y0、Y1梯形图控制程序如下：5-7有四组节日彩灯，每组由红、绿、黄三盏顺序排放，请实现下列控制要求：1、每0.5s移动一个灯位；2、每次亮1s；3、可用一个开关选择点亮方式：（1）每次点亮一盏彩灯；（2）每次点亮一组彩灯。答：5-8某装料小车可以从任意位置启动左行，到达左端压下行程开关SQ1，小车开始装料，15s后装料结束自动开始右行，到达右端压下行程开关SQ2，小车开始卸料，10s后小车卸料完毕，自动左行去装料，如此自动往复循环，直到按下停止按钮，小车停止运行。试设计该小车的自动控制程序。答：输入点：X0停车按钮X1启动按钮X2A地限位开关X3B地限位开关输出点：Y0电动机正转Y1电动机反转Y2卸料门控制电磁铁程序梯形图可参考第144页图6-7某装料小车往返运行控制梯形图。第六章习题答案思考与练习1、简述PLC程序设计的基本原则及其步骤。答：PLC程序设计的基本原则有：（1）最大限度地满足被控对象的控制要求（2）在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单经济，使用和维护方便（3）保证系统的安全、可靠（4）考虑以后技术改造和工艺需求，在设计系统时应考虑冗余。PLC程序设计的步骤为：（1）分析了解被控对象的工