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第八章 顺序控制系统习题及答案一、填空1. 生产机械的一个工作循环总是由完成特定机械动作的步骤组成，在机械工程中，把这种进行特定机械动作的步骤称为工步。2. 功能表图主要由步、转换、转换条件、有向连线和动作组成。二、选择1. 对PLC的初学者来说，哪种软件设计方法不适合？（A）（A）经验设计法 （B）逻辑设计法 （C）顺序功能图法2. 在如图所示的闪烁电路中，Q0.0接报警灯，报警灯在一个闪烁周期内亮（D）。（A）10s （B）20s （C）1s （D）2s3. 已知停止按钮接I0.1，启动按钮接I0.2,梯形图如图所示。下列选项中，可以实现启动控制优先的梯形图是（B）4. 已知输入I0.0引入信号脉冲，脉冲的频率是100Hz,图中Q1.0的输出脉冲周期是（B）。（A）10ms （B）20ms （C）100ms （D）5ms5. 要使PLC既可直接控制交流负载又可直接控制直流负载,应该选用什么类型的输出模块。（D）（A）PNP晶体管型 （B）NPN晶体管型 （C）可控硅型 （D）继电器型三、判断1. 在功能表图中正在执行的步称为活动步，一个顺序控制系统有可能同时存在两个以上的活动步。（）2. 顺序功能图中，实现转换时前级步的活动结束而使后续步的活动开始，步与步之间没有重叠。（）前级步的结束条件是其后续步，也就是说前级步结束之前，后续步已经有效了，此时前级步和后级步同时有效，存在重叠（一个扫描周期）。四、简答1. 简述顺序控制系统的主要特点。顺序控制有如下特点：（1）检测和控制的量主要是开关量、脉冲量。（2）以动作控制为主、多采用开环控制结构，不同于以参数值闭环控制为主的过程控制系统。（3）以时间或逻辑关系促使系统产生控制动作，不同于过程控制以偏差促使系统产生控制输出。2. 简要介绍顺序控制系统的设计步骤。（1）熟悉被控对象，全面了解被控对象的工作过程。（2）明确控制任务与设计要求，了解对象的工作过程与电气执行元件之间的关系和对电控系统的控制要求。（3）制定电气控制方案，确定电控系统的工作方式，例如全自动、半自动、手动、单机运行、多机联网运行等。（4）确定电控系统的输人输出信号。（5）PLC的选型与硬件配置，选择合适的PLC型号并确定各种硬件配置。（6）PLC元件的编号分配，对各种输入输出信号占用的PLC输入、输出端点及其它PLC元件进行编号分配。（7）程序设计，绘出梯形图程序。（8）模拟运行与调试程序（9）现场运行调试3. 简述梯形图程序顺序控制设计法的设计步骤。第一、首先根据PLC输出量的状态变化将系统的工作过程划分为若干步。第二、确定各相邻步之间的转换条件，转换条件使系统从当前步进入下一步。第三、画出功能表图。第四、根据功能表编制梯形图程序。4. 在根据如图所示的顺序功能表图编写梯形图程序时会有什么问题，如何解决？ 如果在功能表中有仅由两步组成的小闭环，由于两步间互为启动条件和结束条件，相应的辅助继电器将不能接通。可在小闭环中增加一个很短的延时步，只要延时时间大于扫描周期即可。 五、应用1. 如图所示，小车在平台上运动（由三相电机驱动），在平台上设置2个限位开关（常开触点型输出），设置左行、右行及停止按钮。按下左行按钮后，小车左行，遇到SQ1后停止。按下右行按钮后，小车右行，遇到SQ2后停止。绘制出功能表图和梯形图程序。设I0.0为左行按钮、I0.1为右行按钮、I0.2为左行到位、I0.3为右行到位、Q0.0为左行、Q0.1为右行。则根据题意，系统的顺序功能表图和梯形图程序如图所示。 2. 设计一声光报警系统。当报警信号变为有效时，警铃响、警灯闪（一秒周期，占空比50%），按下响应按钮后，警灯常亮，警铃静默。报警信号消失后，警铃停、警灯灭。试绘制出相应的功能表图，并设计出相应的梯形图程序。设报警信号为PLC中的一个内部信号M1.0，I0.0为故障响应按钮输入、Q0.0为报警灯、Q0.1为警铃。则根据题意，系统的顺序功能表图和梯形图程序如图所示。 M0.0Q0.0Q0.0SM0.1M0.1M1.0M0.2I0.0Q0.1 3. 如图所示为一电机顺序启停系统的控制时序图，试设计其功能表图。 设I0.0为启动按钮输入、I0.1为停机按钮输入、Q0.0电机M1、Q0.1电机M2、Q0.2电机M3、Q0.3电机M4、T37-T39为10S定时、T40-42为5秒定时。则根据题意，系统的顺序功能表图如图所示。M0.0S Q0.3S Q0.2SM0.1M0.1I0.0M0.2T37M0.3T38S Q0.1Q0.0T40M0.4T39M0.5I0.1M0.6T40R Q0.1R Q0.2R Q0.3M0.7T41M1.0T42T37T38T39T42T414. 如图为一送料小车控制示意图。初始时刻小车处于A地，按下启动按钮后，小车在A地装料，1分钟后前往B地，卸料2分钟后返回A地重新装料，2分钟后前往C地卸料，4分钟后返回A地，并重复以上过程。按下停机按钮后，小车必须在A地且未开始装料，系统才会停机。试设计其功能表图。 设I0.0为启动按钮输入、I0.1为停机按钮输入、I0.2为A地接近开关、I0.3为B地接近开关、I0.4为C地接近开关、Q0.0小车左行、Q0.1小车右行、Q0.2为A地装料、Q0.3为B地卸料、Q0.4为C地卸料、T37为A地第一次装料定时（1分钟）、T38为B地卸料定时（2分钟）、T39为A地第二次装料定时（2分钟）、T40为C地卸料定时（4分钟）、T41为短延时（0.1秒）、M1.2为停机预约标志。则根据题意，系统的顺序功能表图如图所示。M0.0Q0.2Q0.1SM0.1M0.1I0.0M0.2T37M0.3I0.3Q0.3Q0.0Q0.2M0.4T38M0.5I0.2M0.6T39Q0.1Q0.4Q0.0M0.7I0.4M1.0T40T37T38T39T40M1.1T41SM0.1M1.2I0.1M1.3I0.2T41 5. 小车在初始状态时停在中间位置，限位开关I0.0为ON，按下启动按钮I0.3，小车开始右行，并按如图所示的顺序运动，最后返回并停止在初始位置。试设计系统的顺序功能图和梯形图程序。M0.0Q0.0Q0.1SM0.1M0.1I0.3M0.2I0.1M0.3I0.2I0.0Q0.0 6. 如图所示为锅炉鼓风机和引风机的控制波形及其功能表图，当按下起动按妞后，应先开风机，延时15S后再开鼓风机。按下停止按钮后，应先停鼓风机，20S后再停引风机。试给出其梯形图程序。 7. 如图所示为某系统的功能表图，试给出其梯形图程序。M0.5或M0.7改为M0.5与M0.78. 如图所示为一剪板机的功能表图，试给出其梯形图程序。M0.5或M0.7改为M0.5与M0.7 六、附加题（选作）1. 设计一个路口一个方向上的红绿灯控制系统，要求绿灯亮50S，闪3S，红灯亮10S，闪3秒。画出系统的功能表图。2. 试设计一霓虹灯控制程序。用Q0.0-Q0.7分别控制“欢迎光临后工学院”八个霓虹灯大字，系统上电时八个字同时以1S为周期（占空比50% ）闪烁5次。然后，从“欢”字开始移位点亮，时间间隔为0.5S。移位完后重复上述过程。3如图为一气动传送机械手的工作示意图，其任务是将工件从A点向B点移送。气动传送机械手的上升下降和左行右行动作分别由两个具有双线圈的两位电磁阀驱动气缸来完成。其中上升与下降对应的电磁阀的线圈分别为YV 1和YV2；左行与右行对应的电磁阀的线圈分别为YV3和YV4。若某个电磁阀线圈通电，就一直保持现有的机械动作，直到相对的另一线圈通电为止。另外，气动传送机械手的夹紧、松开动作由另一个线圈的两位电磁阀驱动的气缸完成，线圈YV5通电时夹住工件，线圈YV5断电时松开工件。机械手的工作臂都设有上、下限位和左、右限位的位置开关SQ1、SQ2， SQ3， SQ4，夹紧装置不带限位开关，它是通过2秒延时来表示其夹紧动作的完成。试绘制控制机械手的功能表图和梯形图。4. 如图所示，3条运输带顺序相连，按下起动按钮，3号运输带开始运行，5s后3号运输带自动起动，再过5s后1号运输带自动起动。停机的顺序与起动的顺序正好相反，间隔时间仍然为5s。试绘出其顺序功能图。5. 液体混合装置如图所示，SLH、SLI和SLL是液面传感器，他们被液体淹没时为“1”状态，YV1YV3为电磁阀。开始时容器为空，各阀门均关闭，各传感器均为“0”状态。按下启动按钮后，YV1打开，液体A进入，当SLI为“1”状态，关闭YV1,开启YV2,液体B流入。当SLH为“1”状态，关闭YV2,开