PLC习题解答教学提纲.docx

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PLC习题解答教学提纲

PLC习题解答

第一章

1-2单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象？

为什么？

短路环断裂时不能形成回路，F2=0则会产生振动。

当短路环脱落后，会振动和噪音。

1-8热继电器与熔断器的作用有何不同？

热继电器用于过载保护，当过载时触头断开，还可以继续使用；可以有两相和三相结构，一相过载时，可以切断三相。

熔断器用于短路保护，当镕体断后就必须更换；一相过载时就会镕断一相。

1-11感应式速度继电器怎样实现动作的？

用于什么场合？

主要由转子、定子和触头组成。

转子是一个圆柱形永久磁铁，定子是一个笼型空心圆环，由硅钢片叠成，并装有笼型的绕组。

速度继电器的转轴应与被控电动机的轴相联接，当电动机轴旋转时，速度继电器的转子随之转动。

这样定子圆环内的绕组便切割转子旋转磁场，产生使圆环偏转的转矩。

偏转角度与电动机的转速成正比。

当转速使定子偏转到一定角度时，与定子圆环连接的摆锤推动触头，使常闭触头分断，当电动机转速进一步升高后，摆锤的继续偏转，使动触头与静触头的常开触头闭合。

当电动机转速下降时，圆环偏转角度随之下降，动触头在簧片作用下复位（常开触头断开，常闭触头闭合）。

当电动机制动转速下降到一定值时，由速度继电器切断电动机控制电路。

1-13接触器的作用是什么？

根据结构特征如何区分交、直流接触器？

接触器是一种用于频繁地接通或断开交直流主电路、大容量控制电路等大电流电路的自动切换电器。

在功能上接触器除能自动切换外，还具有手动开关所缺乏的远距离操作功能和失压（或欠压）保护功能，但没有自动开关所具有的过载和短路保护功能。

接触器生产方便，成本低，主要用于控制电动机、电热设备、电焊机、电容器组等。

是电力拖动自动控制线路中应用最广泛的电器元件。

交流接触器铁心为双E型，由硅钢片叠成。

在静铁心端面上嵌入短路环。

对于CJ0、CJ10系列交流接触器，大都采用衔铁作直线运动的双E直动式或螺管式电磁机构。

而CJ12、CJ12B系列交流接触器，则采用衔铁绕轴转动的拍合式电磁机构。

线圈做成短而粗的形状，线圈与铁心之间留有空隙以增加铁心的散热效果。

直流接触器所不同的是除触头电流和线圈电压为直流外，其触头大都采用滚动接触的指形触头，辅助触头则采用点接触的桥形触头。

铁心由整块钢或铸铁制成，线圈制成长而薄的圆筒形。

为保证衔铁可靠地释放，常在铁心与衔铁之间垫有非磁性垫片。

1-17画出下列电器元件的图形符号，并标出其文字符号。

第二章习题解答

2-4有二台电动机，试拟定一个既能分别起动、停止，又可以同时起动、停车的控制线路。

使用中间继电器

使用复合按钮

2-5试设计某机床主轴电动机的主电路和控制电路。

要求：

（1）Y/Δ起动；

（2）能耗制动；（3）电路具有短路、过载和失压保护。

2-6设计一个控制电路，要求：

第一台电机起动运行3S后，第二台电机才能自行起动，运行8S后，第一台电机停转，同时第三台电机起动，运行5S后，电动机全部断电。

2-7设计一个鼠笼型电动机的控制电路，要求：

（1）既能点动又能连续运转；

（2）停止时采用反接制动；（3）能在两处进行起动和制动。

2-8试设计一个往复运动的主电路和控制电路。

要求：

（1）向前运动到位停留一段时间再返回；

（2）返回到位立即向前；（3）电路具有短路、过载和失压保护。

第四章习题解

4-4某电动机要求只有在继电器KA1、KA2、KA3中任何两个动作时才能运转，而在其他条件下都不运转，试用逻辑设计法设计其控制线路。

解:

4-5设计一个小型吊车的控制线路。

小型吊车有3台电动机，横梁电机M1带动横梁在车间前后移动，小车电机M2带动提升机构在横梁上左右移动，提升电机M3升降重物。

3台电机都采用直接起动，自由停车。

要求：

（1）3台电动机都能正常起、保、停；

（2）在升降过程中，横梁与小车不能动；

（3）横梁具有前、后极限保护，提升有上、下极限保护。

横梁电机M1:

前KM1,后KM2,停止按钮SB1,前启动按钮SB2-Z,后启动按钮SB2-F

小车电机M2:

左KM3,右KM4,停止按钮SB3,左启动按钮SB4-Z,右启动按钮SB4-F

提升电机M3:

上KM5,下KM6,停止按钮SB5,上启动按钮SB6-Z,下启动按钮SB6-F

行程开关：

SQ前，SQ后，SQ上，SQ下

●fKM=（X关主＋X关约）（X开主·X开约+KM）

●增加互锁环节：

KM1与KM2互锁，KM3与KM4互锁，KM5与KM6互锁

KM5,KM6与KM1,KM2,KM3,KM4互锁

增加极限保护：

在KM1线路中增加SQ前，在KM2线路中增加SQ后

在KM5线路中增加SQ上，在KM6线路中增加SQ下

解:

主电路和控制线路如下:

第五章部分习题解

5－8试分析图5-17所示梯形图的工作过程，为什么能形成周而复始振荡的？

并画出波形图。

解:

因程序中使用了一个时间继电器T5及一个输出继电器Y005。

当X005=1时，T5每延时5秒就自复位一次,并触发Y005接通0.5s，断开0.5s，反复交替进行，形成周期为1秒的振荡器。

波形如下:

第六章部分习题解

6－3　定时器和计数器各有哪些使用要素？

如果梯形图线圈前的触点是工作条件，定时器和计数器工作条件有什么不同？

定时器和计数器的使用要素有地址、设定值和当前值寄存器。

并通过十进制常数K和数据寄存器的内容设定设定值。

定时器前的触点为ON则开始定时，计数器前的触点为ON则计数器的当前值加1；高速计数器前的触点是用来启动或复位的。

6－5　画出与下列语句表对应的梯形图

6－6写出图6－74所示梯形图对应的指令表

6－7　写出图6－75所示梯形图对应的指令表

:

ANB

ANB

6－8　写出图6－76所示梯形图对应的指令表

6-9画出图6-77中M206的波形6－10画出图6－78中Y0的波形

6－11用主控指令画出图6－79的等效电路，并写出指令表程序

6-12.设计一个四组抢答器，任一组抢先按下按健后，显示器能及时显示该组的编号并使蜂鸣器发出响声，同时锁住抢答器，使其它组按下按键无效。

抢答器有复位开关，复位后可重新抢答，设计其PLC程序。

解:

梯形图程序如下:

6－13　设计一个节日礼花弹引爆程序。

礼花弹用电阻点火引爆器引爆。

为了实现自动引爆，以减轻工作人员频繁操作的负担，保证安全，提高动作的准确性，采用PLC控制，要求编制以下两种控制程序。

（1）1～12个礼花弹，每个引爆间隔为0.1s；13～14个礼花弹，每个引爆间隔为0.2s。

（2）1～6个礼花弹引爆间隔0.1s，引爆完后停10s，接着7～12个礼花弹引爆，间隔0.1s，引爆完后又停10s，接着13～18个礼花弹引爆，间隔0.1s，引爆完后再停10s，接着19～24个礼花弹引爆，间隔0.1s。

引爆用一个引爆启动开关控制。

解:

6－15　设计3分频、6分频功能的梯形图。

第七章部分习题解

图7-35小车运行过程示意图

7－2　有一小车运行过程如图7－35所示。

小车原位在后退终端，当小车压下后限位开关SQ1时，按下启动按钮SB，小车前进。

当运行至料斗下方时，前限位开关SQ2动作，此时打开料斗给小车加料，延时8s后关闭料斗。

小车后退返回，碰撞后限位开关SQ1动作时，打开小车底门卸料，6s后结束，完成一次动作。

如此循环。

请用状态编程思想设计其状态转移图。

7－6　选择性分支状态转移图如图7－36所示。

请绘出状态梯形图并对其进行编程。

7－8　并行分支状态转移图如图7－38所示。

请绘出状态梯形图并对其进行编程。

7－10　有一状态转移图如图7－40所示。

请绘出状态梯形图并对其进行编程。

7－12　试绘出图7-30按钮式人行横道交通灯控制SFC图的状态梯形图

7-14图7-42所示是用计数器控制循环操作次数的的状态转移图，试画出它的STL图，并写出其程序。

7-15四台电动机动作时序如图7－43所示。

M1的循环动作周期为34s，M1动作10s后M2、M3启动，M1动作15s后，M4动作，M2、M3、M4的循环动作周期为34s，用步进顺控指令，设计其状态转移图，并进行编程。

第八章部分习题及思考题

8－10　某化工设备设有外应急信号，用以封锁全部输出口，以保证设备的安全。

试用中断方法设计相关梯形图。

8－11　设计一个时间中断子程序，每20ms读取输入口K2X000数据一次，每1s计算一次平均值，并送D100存储。

8-13用CMP指令实现下面功能：

X000为脉冲输入，当脉冲数大于5时，Y001为ON；反之，Y000为ON。

编写此梯形图。

8-14三台电机相隔5S起动，各进行10S停止，循环往复。

使用传送比较指令完成控制要求。

8-15试用比较指令，设计一密码锁控制电路。

密码锁为四键，若按H65正确后2S，开照明；按H87正确后3S，开空调。

8－20　试编写一个数字钟的程序。

要求有时、分、秒的输出显示，应有起动、清除功能。

进一步可考虑时间调整功能。

8－21　试用SFTL位左移指令构成移位寄存器，实现广告牌字的闪耀控制。

用HL1～HL4四灯分别照亮“欢迎光临”四个字。

其控制流程要求如表8－99所示。

每步间隔1s。

表8－99　广告牌字闪耀流程

　　　　步序

1

2

3

4

5

6

7

8

HL1

×

×

×

HL2

×

×

×

HL3

×

×

×

HL4

×

×

×

8－22　如何用双按钮控制5台电动机的ON／OFF。

8－23　试用DECO指令实现某喷水池花式喷水控制。

第一组喷嘴4s→二组喷嘴2s→均停1s→重复上述过程。

第九章部分习题及思考题

9-4设计控制3台电机M1、M2、M3的顺序启动和停止的程序。

控制要求是：

按下启动按钮1秒后M1启动，M1运行5秒后M2启动，M2运行3秒后M3启动。

停车时，按下停车按钮1秒后，M3停止，M3停止3秒后，M2停止，M2停止5秒后，M1停止。

解:

（1）输入/输出接点分配

输入接点分配

输出接点分配

启动按钮

X000

电机M1

Y001

停止按钮

X001

电机M2

Y002

电机M3

Y003

（2）程序设计

9-5有一运输系统由四条运输带顺序相连而成，分别用电动机M1、M2、M3、M4拖动，控制要求是：

（1）按下启动按钮后，M4先启动，经过10秒M3启动，再过10秒M2启动，再过10秒M1启动。

（2）按下停止按钮时，电动机的停止顺序与启动顺序相反，间隔时间仍为10秒。

（3）当某运输带电机过载时，该运输带及前面运输带立即停止，而后面的运输带电机待运完料后才停止。

例如，M2电机过载，M1、M2立即停止，经过10秒，M4停止，再经过10秒，M3停止。

试设计出满足以上要求的梯形图程序。

输入接点分配

输出接点分配

启动按钮

X000

电机M1

Y001

电机M1过载

X001

电机M2

Y002

电机M2过载

X002

电机M3

Y003

电机M3过载

X003

电机M4

Y004

电机M4过载

X004

停止按钮

X005

解:

（1）输入/输出接点分配

（2）程序设计

9-6某液压动力滑台在初始状态时停在最左边，行程开关X000接通时，按下启动按钮X005，动力滑台的进给动力如图9