PLC《可编程控制器1》所有习题解答.ppt

可编程序控制器天津大学李刚 1 作业 思考题 PLC由哪几部分组成 各有何作用 答案见P3 P5CPU 存储器 I O接口 电源 编程器 2 PLC有哪几种编程语言 最常用哪种语言 梯形图语言 LAD 指令语句表语言 STL 功能图语言 CSF 高级编程语言最常用梯形图语言 3 为什么PLC中器件的接点有无限多 可以无限次使用 答题要点 PLC梯形图程序相当于继电器控制电路中的电气连线 梯形图中的器件都是由存储器相应区间构成的 软器件 继电器触点 的状态对应着相应存储区的状态 程序中对 继电器触点 的使用实际上是对相应存储区状态的查询 在程序中查询是可以无限次进行的 这就意味着在PLC中每个器件都可以有无限多对常开 与相应存储位状态一致 常闭 与相应存储位状态相反 触点供编程使用 这就像继电气控制电路中继电器有无数多对触点一样 不是改变 4 详细说明PLC的扫描工作原理 在扫描工作过程中 输入映像寄存器 输出映像寄存器及输出锁存存储器各起什么作用 其中的内容是如何变化的 扫描时间是如何定义的 扫描时间是PLC完成一个工作循环所需要的时间 5 设计PLC程序有哪些步骤 1 确定要完成的动作及动作的顺序 2 确定输入 输出信号的数量 种类及流向 3 按正确的顺序 功能及相互关系设计梯形图 4 把梯形图符号转换成指令代码 小型 低档机型 5 通过编程器把指令代码送入PLC并对之进行编辑 6 调试并运行程序 7 保存调试好的程序 可编程控制器天津大学李刚 6 1 C系列P型机中有哪几种继电器 一 输入继电器 二 输出继电器 三 内部继电器 1 内部辅助继电器2 保持继电器HR3 暂存继电器TR4 数据存储继电器DM 四 专用内部辅助继电器 五 定时器 计数器 2 输入 输出继电器是如何编号的 C系列P型机用通道来区分I O端子 定义每个通道由16个点组成 用4位十进制数字确定一个输入或输出点 C系列P型机固定把05 09五个通道定义为输出通道 每个通道12个点 输出通道号 点号 00 15 00 04 输出通道号 点号 00 11 05 09 C系列P型机固定把00 04五个通道定义为输入通道 每个通道16个点 可编程控制器天津大学李刚 8 每个输入通道最多能有16个输入点 00 15 每个输出通道最多能有12个输出点 00 11 由于输入 输出各自只有五个通道 所以C系列P型机最多能有80个输入点 最多能有60个输出点 可编程控制器天津大学李刚 9 3 C系列P型机的计数器 定时器是如何编号的 P型机提供48个定时器或48个计数器 或者总数不超过48个定时器与计数器的组合 其编号为 TIM00 TIM47 或CNT00 CNT47 在分配定时器或计数器编号时 定时器和计数器的编号不能相同 例如不能既有TIM01定时器又有CNT01计数器 如果使用高速计数指令 CNT47这个计数器不能再单独使用 因为它在高速计数指令中被用作存放计数的当前值 可编程控制器天津大学李刚 10 10 C20 C20 C20 C28 C28 C28 4 下图所示C系列P型机的主箱体和各扩展箱体的输入 输出继电器是如何编号的 每种组合各拥有多少个输入继电器 输出继电器 每种组合各占用了几个输入通道 几个输出通道 输入 0000 0011 0100 0111 0200 0211 0300 0311 输出 0500 0507 0600 0607 0700 0707 0800 0807 输出 0500 0511 0600 0611 0700 0711 输入 0000 0016 0100 0116 0200 0216 共拥有48个输入继电器 36个输出继电器 只占用了三个输入通道 三个输出通道 共拥有48个输入继电器 32个输出继电器 共占用了四个输入通道 四个输出通道 SB1 SB2 KH Q KH FU KM1 KM2 KM1 KM2 KM1 Y 起动控制线路 2 KT KT KT W2 U1 U2 V1 V2 W1 KM3 KM3 KM1 KM2 KM3的作用 使Y 换接在断电情况下进行 要点说明 1 SB1是复合按钮 它在使KM1吸合 KT开始工作的同时 确保KM2不吸合 2 KT是通电延时继电器 它的瞬时动作常开触点使控制电路 自保 它的延时断开触点负责切断交流接触器KM1的线圈供电 即断开Y形连接 3 交流接触器KM1的主触点闭合构成Y形连接 KM2的主触点闭合构成 形连接 4 交流接触器KM3的主触点断开使得Y 变换的过程是在KM1KM2主触点断电的情况下进行的 5 热继电器的常闭触点控制着整个电路的工作状态 SB1不用复合按钮 用KT的延时接通触点控制KM2的线圈供电 注意 1 按钮与开关的区别 按钮是短时间动作 是 暂态 开关是长时间动作 是常态 2 继电器 交流接触器的动作元件叫做 常开触点 常闭触点 不要叫 开关 3 注意本电路中的KM3的作用 它的主触点闭合电机才有可能接通 不管是Y形连接还是 形连接 4 交作业要将姓名 班级和学号写全 可编程序控制器天津大学李刚 15 第四章习题 P1891 8 10 24 仿照课上对P28例题1 2的分析方法 画出P29中间集中使用OR LD AND LD指令时例题1 2语句表对应的逻辑框图 可编程序控制器天津大学李刚 P29例题1详解 设结果寄存器R中原值为R0 第i次更新的内容为Ri 0001 R1 S R0 R1 0002 R2 0004 R3 S R2 R0 R3 0005 R4 S 中弹出 R4 R7 R6 0007 R5 S R4 R0 R5 0008 R6 R2 R8 R7 R8 0500 S 中弹出 S中内容 S R2 S中内容 S R0 取反 R2 R0 可编程序控制器天津大学李刚 17 P29例题2详解 设结果寄存器R中第i次更新的内容为Ri 0005 R1 S R0 R1 0006 R2 0007 取反 S R2 R0 R3 0008 R4 S 中弹出 R4 R7 R6 0009 R5 S R4 R2 R5 0010 R6 R2 R8 R7 R8 0500 S 中弹出 S中内容 S R2 S中内容 S R0 R3 R0 R0 可编程序控制器天津大学李刚 18 P189第1题 可编程控制器是由那些部分构成的 各部分的作用是什么 CPU 存储器 I O接口 电源 编程器 各部分的作用见P3 P5 19 P189第2题 PLC与继电接触器控制在工作方式上各有什么特点 试说明之 传统的继电器控制系统是针对一定的生产机械 固定的生产工艺而设计 采用硬接线方式安装而成 只能完成既定的逻辑控制 定时和计数等功能 即只能进行开关量的控制 一旦改变生产工艺过程 继电器控制系统必须重新配线 因而适应性很差 且体积庞大 安装 维修均不方便 由于PLC应用了微电子技术和计算机技术 各种控制功能是通过软件来实现的 只要改变程序 就可适应生产工艺改变的要求 因此适应性强 PLC与继电接触器控制系统最重要的区别之一还在于继电接触器控制电路工作时 电路中硬件继电器都处于受控状态 凡符合条件吸合的硬件继电器都同时处于吸合状态 受各种约束条件不应吸合的硬件继电器都同时处在断开状态 即继电接触器控制是按 并行 方式工作的 而PLC梯形图中软件继电器都处于周期性循环扫描工作状态 受同一条件制约的各个软继电器的动作顺序取决于程序扫描顺序 即PLC是以 串 行方式工作的 这种 串 行工作方式可以避免触点竞争和时序失配的问题产生 20 P189第3题 什么是扫描周期 它主要受什么因素影响 可编程控制器的工作过程包括两部分 自诊断及通信响应的固定过程和用户程序执行过程 PLC在每次执行用户程序之前 都先执行故障自诊断程序 复位 监视 定时等内部固定程序 若自诊断正常 继续向下扫描 然后PLC检查是否有与编程器 计算机等的通信请求 如果有与计算机等的通信请求 则进行相应处理 当PLC处于停止 STOP 状态时 只循环进行前两个过程 而在PLC处于运行 RUN 状态时 PLC从内部处理 通信操作 输入扫描 执行用户程序 输出刷新五个工作阶段循环工作 每执行一次上述五个阶段称为一个扫描周期 其所需要的时间就叫做扫描时间 扫描时间的长短与CPU的处理能力有关 当CPU一定的条件下 扫描时间主要受程序长短的影响 21 P189第5题 一台C28P可编程控制器有多少个输入继电器和多少个输出继电器 该机中是否有固体继电器 答 一台C28P可编程控制器有16个输入继电器12个输出继电器 如果是继电器输出的可编程控制器 其内部就会有固体继电器存在 其他输出方式的可编程控制器中没有固体继电器 P189第4题 一台C40P可编程控制器最多可以接多少个输入信号 最多可接多少负载 答 一台C40P可编程控制器最多可以接24个输入信号 最多可接16个负载 22 P189第6题 给出下列指令程序的梯形图 23 P189第7题 给出下列指令程序的梯形图 24 P189第8题 写出图中所示梯形图的指令程序 25 P189第9题 图中所示的梯形图是否可直接编程 绘出改进后的等效梯形图并写出其指令程序 26 P189第10题 简化图中所示梯形图 27 P190第15题 设计四输入四输出的智力抢答器的梯形图 P195第15题答案 硬件接线图 梯形图 I O分配 K1 K2 K3和K4是各组的抢答按钮 分别接到0000 0001 0002和0003输入端口 对应的输出D1 D2 D3和D4分别接到0500 0501 0502和0503输出端 K5是复位开关 接到0004输入端 K5断开使允许抢答 K5闭合系统复位 28 P190第16题 C1 0500 CY 0501 C 0502 启动 0000 停止0001 基本要求 初始值C1 CY C 0 按启动按钮 0000接通 C1 1 CY 1 C 0 经过12s之后 CY 0 C 1 即电动机实现从Y接启动到 接运转的切换 当按下停止按钮 0001接通 电路复原 设计梯形图程序 P196第16题原答案 改进答案 存在问题分析 1 启动与停止信号同时到来时 0500 0501同时接通一个扫描周期 2 0501对0502没有互锁 有可能产生0501没断开而0502也接通的状态 即引起交流相间短路的严重后果 P190第17题 要求按下0000后延时15s后0500和0501接通 经过12s后0501断开 0502接通 0001按下后 电路复原 试设计梯形图 P196第17题原答案 改进答案 存在问题分析 1 启动与停止信号同时到来时 0500 0501同时接通一个扫描周期 2 0501对0502没有互锁 有可能产生0501没断开而0502也接通的状态 即引起交流相间短路的严重后果 本题重点 延时启动 P190第20题 要求按下0000后0500ON 0501ON 0502OFF 延时20000s以后0501OFF 0502ON 按下按钮0001 电路复原 P197第20题原答案 改进答案 存在问题分析 1 启动与停止信号同时到来时 0500 0501同时接通一个扫描周期 2 0501对0502没有互锁 有可能产生0501没断开而0502也接通的状态 即引起交流相间短路的严重后果 本题重点 用计数器配合定时器实现1000秒以上的长延时 P190第21题 用TIM指令设计梯形图 使其输入输出完成图示中的两种功能 输入 0000 输出 0500 P197第21题原答案 1 P197第21题原答案 2 21题简化原答案 1 21题简化原答案 2 32 P191第22题 电机Y 启动控制 要求按钮