上海海事大学可编程控制器考试试题示例

1、1.笼型电动机的起动控制线路1）用接触器直接起动星形一三角形换接降压起动控制线路LI L2 L3PLC实现xoooY002XXIY003X0O2COMCOM222OVQX(KK) X(WI X002H I YOOO )-YOOOIHYOOOY002fTOKlOI卜TO11-pW1Y002PYOOOENDc)d)步序指令器件号步序指令器件号0LDxooo8ANITO1ORYOOO9OUT0012ANIX00110LDro3ANIX00211ORY0024OUTYOCM)12ANDYOOO5LDYOOO13ANIY0016ANJY00214OUTY0027OUTTO15ENDK5定子串电阻降压起动

2、控制线路时间原则控制：以时间作为控制的变化参量，主要采用时间继电器进行控制的方法称为时间原则控制。 例如，定子绕组串电阻降压起动控制电路。如图3-15所示，主电路由接触器KMi. KM2主触点构成串电阻接线和短接电阻接线， 并由时间继电器KT实现从起动到正常工作状态的切换。按下起动按钮SB2,接触器KM1线 圈得电，电动机串电阻降压起动。同时，时间继电器KT线圈得电，经过一定时间，其延时 闭合动合触点闭合，KM2线圈得电，KMi、KT线圈断电。KM2主触点闭合，电阻短接，电动 机全压运行。U V W* 1 2 KTKXIKMR主电路b）定子串电阻降压启动时间原则控制电路b）控制电路时间原则控制

3、多用于难以直接检测变化参量的自动控制中，而且时间继电器的通用性好, 控制灵活方便，因而能代替某些原则控制。3）电动机正反转线路b）扌空馆lj I乜用各a）主电路图3-12 采用复合扌安钮的耳关钊扌京flilj电跻如图3J1所示，SB为停止按钮，SB1为正向起动按钮，SB2为反向起动按钮。在正向接 触器KM1线圈的电路中，串入反向接触器KM2的常闭触点，实现正反向接触器间的联锁（互 锁）。如果希望不用按下停止按钮SB,直接按下反向按钮SB2即可实现电动机反向工作,SB1、 SB2可以采用复合按钮（如图3-12）或转换开关。电动机正反转PLC控制：正转起动SB2反转起动SB3停止SB1X0YOXI

4、Y1X24V COMO0V COMS(S|AC220VKM1 KM2 FRKM2 KIVI1XO XI X2 Y1-1Y0HH4）正反转自动循环线路行程控制原理：限位开关SQ1放在左端需要反向的位置，SQ2放在右端需要反向的位置，机械挡铁装在 运动部件上。正向运动时，按正转按钮SB2, KM1通电自锁，电动机正向旋转，带动工作台 左移。压下SQ1,其常闭触点断开，切断KM1的线圈电路。同时，SQ1的常开触点闭合， 接通KM2的线圈电路，电动机反转，带动工作台右移，压下SQ2,工作台实现左右移动的 自动控制。限位开关SQ3、SQ4分别起到左右超限位保护作用，当工作台移动到左右的极限 位置时动作。

5、KM1KM2注意：运动部件经过一次自动往复循环，电动机要进行两次反接制动过程，易出现较 人的反接制动电流和机械冲击。因此，这种电路只适用于电动机容量较小，循环周期较长， 电动机转轴具有足够刚性的拖动系统中。在选择接触器容量时，应比一般情况卜选择的容 量大一些。5）多电机顺序启动以车床主轴为例，主电路如图3-13a所示，主轴拖动电动机Mi,润滑油泵电动机M2。 控制电路如图3-13b所示，KM2的常开触点串入KM1的线圈电路中，实现先KM2通电、后KM1通电的顺序动作。起动时，同时按卞按钮SB2、SB4,油泵先给齿轮箱供油润滑，KM2的 常开触点闭合，然后才允许主轴拖动电动机起动。a）主电路SB

6、iSB4KM1b）图3-13 车床主轴顺序启动控制电路SB2b）拧制电路PLC实现:如图所示。Y0的常开触点串在Y1的控制回路中，Y1的接通是以Y0的接通为条件。这 样，只有Y0接通才允许Y1接通。Y0关断后Y1也被关断停止，而且Y0接通条件下，Y1可 以自行接通和停止。X0 X2为起动按钮，XI. X3为停止按钮。X0Y0X3 Y06）多地点控制如图3J8所示，进行两地控制，应当有两组按钮，其线路设计的普遍规则是：各个操 作地点的起动按钮（常开触点）并联，即逻辑“或”的关系：停车按钮（常闭按钮）串联,即逻辑“与非”的关系。FUSB3汀KMFR图3-18多地点控制电路多地控制电路PLC实现：下

7、图是两个地方控制一个继电器线圈的程序。其中X0和XI是一个地方的起动和停止控 制按钮，X2和X3是另一个地方的起动和停止控制按钮。XO XI X3 IY0X2两台交流异步电动机，一台启动：LOs后第二台启动，停车时两台同时停止。欲实现这一 功能。给两台电机供电的两只交流接触器要占用PLC的两个输出【I （Y0及Y2）。由于是两台 电机联合启停，仅选一只启动按钮（X0）和一只停止按钮（X2）,但延时功能需一只定时器 （Tl）o线路中的保护措施在电气控制线路中，常用的保护措施有：短路电流保护，过电流保护，热保护，零电压、 欠电压保护，弱磁保护及超速保护等。1. 短路保护（1）熔断器保护（2）过电流

8、继电器保护或断路器保护2.过电流保护3.热保护4.零电压和欠电压保护5.其他保护措（1）弱磁场保护（2）超速保护LiL3oFUi a)6.电动机的常用保护举例如图3-19,快速KVSBiSB2KRb）图3-19电动机的常用保护控制电路b）控制电路8）主电路熔断器FU、熔断器FU1为短路保护；热继电器KR为过电流保护：欠电压继电器KV为欠电压保护；热继电器KR为热保护；KMi. KM2的常闭触点为联锁保护。横梁控制线路设计：根据横梁升降机构的工艺要求，在控制电路中应用了多个典型线路设计基本规律：1. 点动控制 例如，上升运动为调整运动，并且是手动控制，因此采用点动控制。下 降运动也是如此。2.正

9、反转控制例如，上升、卞降，夹紧、放松是方向相反的两对运 动，因此要求电动机Mi、M2可以实现正反转控制。3.自锁环节 例如，放松接触器KM3 线圈电路中的KM3常开触点，为防止在放松过程中按钮SB1松开，加入KM3的自锁触点。4.正反向接触器的联锁控制 例如，图3-24b中的KMk KM2的常闭触点。5.顺序起动 控制 例如，时间继电器KT和下降继电器KM2的动作顺序为下降动作结束时，时间继电器 动作。因此，将KM2的常开触点加入到KT线圈的控制电路中。6.行程原则控制 例如， 限位开关SQi、S02、SQ3,分别实现放松、上升、下降的极限位置控制。7.时间原则控 制例如，时间继电器KT控制回

10、升运动。8.电流原则控制例如，夹紧力大小的控制。将以上基本坏节根据控制要求组合起来，先设计能够基本满足工艺要求的电路，经过反 复修改和试验，使电路符合设计要求，并增加保护坏节。这种方法常为工程设计人员采用， 但设计的电路触点不一定最少，也不一定是最优方案。QFL1SBi I SB-KKM- SQsKMiKMiSQ1I47KA KM iK KTKKMsKMi SQsMTKMiKMsKM-KMsKMiKTKM2b）佟13-24 主电b?各牙口扌空fMI电起各最纟冬方案a）主电跻b）挖制电定各可编程逻辑控制器部分：一、PLC的结构组成PLC是一种以微处理器为核心，综合了计算机技术、半导体存储技术和自

11、动控制技术的 一种工业控制专用计算机，其结构组成与微机基本相同，包括以卞几部分：中央处理单元 (CPU)、存储器、输入输出(I/O)部件、电源部件和外部设备，如图5 1所示。图5-1 PLC结构组成外部设备接口存储羽EPPROK系统程序RAI UR户世丹)I/O匸M元编程誥一 上&计絆机一rr印机c二、PLC的工作方式PLC与其它计算机一样，其功能还必须由软件支持，软件包括系统软件和应用软件。PLC 的工作方式是在其系统软件的控制和指挥下，对应用软件(用户程序)作周期性的循坏打描 工作。每一循环称为一个扫描周期，每一个扫描周期分为输入采样、执行程序、输出刷新和 通讯四个阶段。1. 输入采样阶段

12、PLC在采样阶段以扫描方式顺序读入所有输入的状态，并存入输入数据寄存器中。接着 转入执行阶段。在程序执行期间，即使输入状态变化，输入数据寄存器的内容也不会改变。 这些变化只能在下一个扫描周期输入采样时读入。2. 程序执行阶段在程序执行阶段，先从输入数据寄存器中读入所有输入的状态。指令的执行总是根 据梯形图的顺序先左后右、先上后下地对每条指令进行扫描，并按程序中规定读入某个 输出、内部辅助继电器、定时器、计数器的状态。然后，进行逻辑运算。运算结果存入 输出数据寄存器。3. 输出刷新阶段在所有指令执行完以后，输出数据寄存器中的数据不再发生变化，输出数据寄存器中所 有输出继电器的状态，在输出刷新阶段

13、转存到输出锁存电路，并驱动输出电路。这才是PLC 的实际输出。4. 通讯输出刷新过后，PLC进入与编程器和上位机或卞位机通讯(如果有通讯请求)。在与编 程器通讯过程中，编程器把编程和修改的参数发送给主机，主机把要显示的状态、数据、错 误码等发送给编程器进行相应显示。编程器还要发送给主机停机、启动、清内存等命令。以上四个阶段构成了 PLC执行用户程序的一个工作周期。在PLC内部设置了监视定时器, 对每个扫描周期进行监视，以免由于CPU内部故障使系统进入死循环。三、PLC的编程语言1.顺序功能表图(SFC)(a)(b)(c)图5-2顺序功能表图结构图(a)顺序结构，(b)选择结构，(c)并行结构2

14、.梯形图(LD) 3.指令表(IL) 等四、PLC与继电接触器控制系统的比较在PLC出现之前，逻辑控制和顺序控制都是由传统的继电接触器控制系统来实现的。由于采用了微控制器和计算机技术，PLC与传统的继电接触器系统相比具有许多优点：1.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，只能进行开关量的控制；而PLC采用软件编程来实现各种控制功能，只要 改变程序，就可适应生产工艺的改变，并且可以实现开关量和模拟屋的控制，因而适应性强。2. 传统的继电接触器控制系统中，随着控制对象的增多，必然要增加继电器数目，提 高系统的运营成本：而对于PLC来说，只需要改变程

15、序就町以实现较复杂的控制功能。3. 继电接触器控制系统在长期使用的过程中，受接触不良和触点寿命的影响，可靠性 低；PLC由于采用了微电子和计算机技术，可靠性比较高，抗干扰能力强。4. 继电接触器控制系统要扩充、改装都必须重新设计重新配置：而PLC在I/O点数及 内存容许范闱内，可自由扩充。5. 与传统继电接触器控制系统相比，PLC体积小，重量轻，结构紧凑，开发周期短， 安装和维护工作量小，PLC还有完善的监控和自诊断功能，可以及时发现和排除故障。因此，PLC在性能上比继电接触器逻辑控制优异，在用微电子技术改造传统产业的过程 中，传统的继电接触器控制系统，人多数将被PLC控制系统所取代。梯形图到

16、指令语句表:1)2)LD XOOR XILDI X2LD XIOR X2ORI M105OUTY1LD X3OR M100ANI X4XO X2-11 才 mo y4卄卜4WOR X3ANBOUT MOLD XOAND XILD X2ANI X3ORBORI M100OUT MlOUT M100LD XO3)MPSAND XIMPSAND X2OUT YOMPPANDX3OUT Y1MPPAND X4MPSAND X5OUT Y2MPPAND X6OUT Y3(M0 时序图到梯形图:1)编程实现按钮XO按一下，YO输出如下图脉冲波形 用SET,RST指令如何实现？MO T2TWT200 T1(

17、T0K5 Pfr200 K75oT1 K10 1( T2K20 HHfi( yo)4N啤酒生产线中有一个环节是对成品进行装箱，假 设每12瓶装为一箱，思考如何实现。取输入信号 上升沿一LDP X10Xll r、HIRSTC101J-逐丸 C101 K12 -3）多个定时器组合电路如图所示。当X0接通，TO线圈得电并开始延时，延时到TO常开触点闭合，又使T1线X0TOT1T2K30000 K30000 迂K30000 xo -Iyg ; 3000 sTi 00121 I IY I9000s?COJs圈得电，并开始延时，当 定时器T1延时到，其常开 触点闭合，再使T2线圈得 电，并开始延时，当定时

18、 器T2延时到，其常开触点 闭合，才使Y0接通。因此, 从X0为ON开始到Y0接4）定时器和计数器组合C1卄驛RSTC0通共延时9000so当XI为ON时，T1开始定时，0.6s后T1定时时间到， 其常闭触点断开，使它自己复位，复位后T1的当前值变为0, 同时它的常闭触点接通，使它自己的线圈重新通电，又开始定 时。T1将这样周而复始地工作，直至XI变为OFF。从分析中可 看出，1最上面一行电路是一个脉冲信号发生器，脉冲周期等 于T1的设定值。产生的脉冲列送给CO计数，计满3个数后，CO的当前值等于 设定值，它的常开触点闭合，Y0开始输出。PLSMl 005）二分频电路Ml 00 Y0Ml 00

19、 Y0xLTLrLTLrLnJT LJ LJN分频电路（可参考，为原创，有可能错误5分频就为K6PLFMOPLFM1RETY0SETY01集中与分散控制电路:I 总停止22 X3H411 总启动X2 X10 XU Y0Y1TIY10 HIX2 X20 X21 Y0 H I 1Y1 HF20单机AZ10启动XII停止单机BX2Q启动X2停止2闪烁电路X0 T1K20TOVtT) K30YiJxo-fIBT1YO2.延合延分电路:X0I IK100Y0 X0IK 刃TO T1 _Y0HH在多台单机组成的自动线上，有在总操作台上的集 中控制和在单机操作台上分散控制的联锁。集中与分散 控制的梯形图如图

20、所示。X2为选择开关，以其触点为集 中控制与分散控制的联锁触点。当X2为ON时，为单机 分散起动控制；当X2为OFF时，为集中总起动控制。在 两种情况下，单机和总操作台都可以发出停止命令。1亍1253s 1I1111|111n-一个扫描周期X0 J1Y0|1冗的_|T1的常开触点|冲当拨动开关将XO接 通，启动脉冲发生器。延时 2s后Y0接通，再延时3s后 Y0断开。这一过程周期性地 重复。Y0输出一系列脉冲信 号，其周期为5s,脉宽为3s如图所示用X0控制Y0,当 X0的常开触点接通后，TO开 始定时，10s后TO的常开触 点接通，使Y0变为ON。X0 为ON时其常闭触点断开，使T1复位，X0变为OFF后T1 开始定时,5s后T1的常闭触 点断开，使Y0变为OFF, T1 也被复位。Y0用起动、保持、 停止电路来控制。状态指令编程题1:六-1、步进指令的课堂练习小车自动装贷和卸货的PLC控制，利用步进扌旨令实现，要 （功能图）求建立状态转移图X000启动按钮（X004停止按钮）向前Y（WU .向后Y002小车 翻门打开（5s）V003、后限位开关X002、前限位开关X001先小车的运动方式状态指令编程题2：控制要求液体混合装置液体A液体BXI上限位X0中限位X2下限位X3启动按钮,仁启动