PLC课后习题答案

1、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

2、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

3、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，

4、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

5、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

6、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

7、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0LDX01ANIX12LDX43ANDY04ORBLDIX26ANDX37LDM08ANIX59ORM110ORB11ANB12LDX613ANIX714ORB15OUTY016END答案:(2)序号指令数据0LDX01 ANIT0LDX1ANDX4ORIY2ANDX5ORBLDIX6ORC1ANBORY1OUTY0ANDX7OUTY2ANDX8OUTT2K600END3456789101112131415XIXIT451Y2T451Y2IIifIO-Y2Y2XIXIT45IT45I门口1

8、1M-o-(a)答：序号指令数据0LDX11ORY22ANIT4513OUTY24ANIX15OUTT451(b)答：序号旨令数据0LDX5031ANIM1042OUTM1033LDX5034OUTM1045LDM1036ANIY5317LDIM103答:根据下面梯形图写出相应的指令语句表O3、8ANDY5319ORB10OUTY5314、答:5、答:(c)答： 序号指令数据0LDX11ORY02ANIX23ORX34LDIT05ANDM06LDY17ORIX48ANIM19ANDX510ANB11ORM212OUTYO13OUTY1按卜按钮X0后，Y或通并保持，15s后Y0自动断开， 试设计

9、其梯形图程序。J1-R-UIUID204D204l14M； 1212o oYIIYIIo oYI3YI3MilMilM6M6MKMKV5V5廿YiiYiiT卜MilMilHFY12Y12T卜4bPio41-44仔I I中一中一MHMHOMHMHOKNIKNI 0 010甘1010V-ML2ML2o oX3KT(IKT(IOkllkllX4X4IIPIPII I41-o-o-YiiYiiHFTHJOTHJOMl?Ml?OYIIYIIT卜T2T2tAL.LPHtAL.LPHLLKIOoKIOo2、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。电机上装有个转速检测装置（每转输出10个

10、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

11、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

12、方式选择开关选择上述两种报时功能。答：10s,逆序自动停车，间隔时间XO启动按钮SB1停止按钮SB2YO接触器KM1接触器KM2接触器KM3其控制梯形图如下所示：5-4设计一个三台电动机顺序自动启动，间隔时间为为5s的控制电路。答：输入信号X1输出信号答：输入信号:输出信号:X0、XI、X2、X35-5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

13、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。梯形图控制程序如Y0、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，

14、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。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）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）证系统的安全、可靠（ 4）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

15、计的步骤为：（5）分析了解被控对象的工艺条件和控制要求，明确控制任务（6）选择PLC的类型（7）分配I/O点数（8）设计控制系统梯形图（9）将梯形图转换成指令语句（10） 输入调试程序（11） 固化程序2、简述PLC实现顺序控制有哪些方法？答：PLC实现顺序控制有两种方法：方法一：可以用定时器去实现顺序控制，使被控对象按照设定的时间进行顺序控制。方法二：依据顺序功能图将控制程序进行逻辑分段，进而实现顺序控制。3试分别设计如练习图6-1所示的梯形图程序。4 .如练习图6-2所示。按下按钮XI后，Y0接通并保持，5s后Y1接通，按下按钮X0后，Y1断开，3s后Y0断开，试设计其梯形图程序。5 .如

16、练习图6-3所示。按下按钮X0后Y0为ON并自保持，到定时5s后，用C0对输入的脉冲进行计数，计满4个脉冲后，Y0变为OFF,同时CO复位，在PLC开始执行程序后，CO也被复位，试设计其梯形图程序。XU_1Ixu口n口口口0Ss.I题6-3(a)参考梯形图如下：题6-3(b)参考梯形图如下:(a)(b)练习图 6-1练习图 6-2练习图 6-36-4题图6-2时序图对应的梯形图如6-5题图6-3时序图对应的梯形图如6.写出如练习图6-4所示梯形图的指令表程序。题6-8参考梯形图如下:-T-T-,s,sflfl$r*n题6-6指令程序为：地址指令数据1STLS212STLS223ANDX54SE

17、TS235STLS236OUTY27LDX689OUTRETY07.按卜按钮X0后，Y0,Y1,Y2的变化如练习图6-5所示。试设计其梯形图程序。8.如练习图6-6所示。试设计其梯形图程序。题6-7参考梯形图为MxuiP?练习图 6-5 练习图 6-6MJUHX2MJUHX2H-1s|M30Q|HI1例xo(ID_III-冈I-9、熟悉的工业控制过程，设计出用PLC控制的自控系统，有条件者应实验模拟出控制结果。第七章习题答案7-1什么是区域网？它有几种形式？答：局域网是一种小范围地域内的微机组网，一般由微型计算机、外部设备、网络接口卡和通信线路等硬件连接而成，并配有相应的网络控制软件。局域网的

18、主要形式有星型、环型和总线型三种。7-2什么是单工、半双工、全双工？简述串行数据通信、并行数据通信，它们有什么特百？答：单工通信就是指信息的传送始终保持同一个方向，而不能进行反向传送；半双工通信就是指信息流可以在两个方向上传送，但同一时刻只限于一个方向传送；全双工通信能在两个方向上同时发送和接收。串行通信仅需一根到两根传送线，在长距离传送时，通信线路简单成本低，但与并行通信相比传送速度较慢，故常用于长距离传送而速度要求不高的场合。并行通信传送速度快，但由于一个并行数据有多少位二进制数，就需要多少根传输线，常用于近距离的通信，在远距离传送的情况下，导致通信线路复杂，成本高。7-3TCP/IP是什

19、么通信协议？答：TCP/IP是TransmissionControlProtocol/InternetProtocol的简写，中文译名为传输控制协议/互联网络协议，是Internet最基本的协议，由底层的IP协议和TCP协议组成的。7-4试述CC-Link网的特点，以及构建CC-Link网的一般方法。答：CC-Link网具有强大的网络监督和数据链接功能。当主站的CPU或电源故障，系统可以切换到备用主站继续进行数据链接。当某一个站的模块因停电而失效，也不会影响其它站的正常通信。构建CC-Link网的一般方法为：S2IXOS2IXOk-ODI卜S22S22MDTOTO$通J J一raO第YlYbY

20、lYboYlIIYlIIdloTl11Y2Tl11Y211-woY2T2Y2T21 11 1MlMl i i11-1o11-1oIII%WLI-M2V2M2V2HO-M4Y4M4Y4HIO-X2X2HIHI1515E”tM.lY3M.lY3lbo（1）配置CC-Link网的设备，选择主站/本地站的CPUW莫块；选择远程I/O站模块；选择远程设备站模块。（2）设置主站/本地站的站号和传送速率；设置远程I/O站、远程设备站的站号和传送速率。站号的设置是连续的。例如设置主站的站号为0，下一个远程I0站（占用4个站）的站号设为l，下一个远程设备站（占用两个站）的站号应设为5，依此类推。同一网络的传送速

21、率应设为一样。（3）设置主站本地站的网络参数和自动刷新参数。7-5试述图7-24程序的执行过程。答：图7-24程序的执行过程表述远程I/O站的输入状态。通过链接扫描自动存入主站的“远程输入RX缓冲存储器，再将缓冲寄存器的内容自动刷新到PLC内CPU的输入继电器中。远程I/O每站有16个输入点，“远程输入RX为每站留32点。7-6试解释主站与本地站的数据通信的意义。答：主站和本地站数据通信说明了主站和本地站数据通信的链接方式、通信关系等。对工业控制领域实现远距离控制具有信息交换灵活、可靠性高等优点。对实现工业实时控制具有重要的现实意义。第一章1.01、电磁式电器主要由哪几部分组成?各部分的作用是

22、什么?答：电磁式的低压电器。就其结构而言，大都由三个主要部分组成，即触头、灭弧装置和电磁机构。触头：触头是一切有触点电器的执行部件。电器通过触头的动作来接通或断开被控制电路。触头通常由动、静触点组合而成。灭弧装置：保护触头系统，降低损伤，提高分断能力，保证电器工作安全可靠。电磁机构：电磁机构是电磁式低压电器的感测部件，它的作用是将电磁能量转换成机械能量，带动触头动作使之闭合或断开，从而实现电路的接通或分断。1.05、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?答：接触器是用来接通或分断电动机主电路或其他负载电路的控制电器，用它可以实现频繁的远距离自动控制。直流电磁机构：因其铁芯不发

23、热，只有线圈发热，所以，直流电磁机构的铁芯通常是用整块钢材或工程纯铁制成，而且它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型，且不设线圈骨架，使线圈与铁芯直接接触，易于散热。交流电磁机构：由于其铁芯存在磁滞和涡流损耗，这样铁芯和线圈都发热。通常交流电磁机构的铁芯用硅钢片叠哪而成，而且它的激磁线圈设有骨架，使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型，这样有利于铁芯和线圈的散热。1.11、中间继电器与接触器有何异同?答：接触器是一种适用于远距离频繁地接通和断开交直流主电路及大容量控制电路的电器。具有低电压释放保护功能、控制容量大、能远距离控制等优点，在自动控制系统中应用非常广泛，但也存在噪声大、寿命短等缺点。中间

24、继电器是一种电压继电器，是根据线圈两端电压大小来控制电路通断的控制电器，它的触点数量较多，容量较大，起到中间放大（触点数量和容量）作用。第二章2.01、三相笼型异步电动机在什么条件下可直接启动？试设计带有短路、过载、失压保护的三相笼型异步电动机直接启动的主电路和控制电路，对所设计的电路进行简要说明，并指出哪些元器件在电路中完成了哪些保护功能？答：三相笼型异步电动机在小于10KW的条件下可直接启动。2.03、某三相笼型异步电动机单向运转，要求启动电流不能过大，制动时要快速停车。试设计主电路和控制电路，并要求有必要的保护。第三章3.10、构成PLC的主要部件有哪些？各部分主要作用是什么？答：PLC

25、专为工业现场应用而设计，采用了典型的计算机结构，它主要是由CPU、电源、存储器和专门设计的输入/输出接口电路等组成。3.11、PLC是按什么样的工作方式进行工作的？它的中心工作过程分哪几个阶段？在每个阶段主要完成哪些控制任务？答：PLC是按集中输入、集中输出，周期性循环扫描的方式进行工作的。PLC中心工作过程的中心内容包括：“输入采样”、“程序执行”和“输出刷新”三个阶段了。PLC在输入采样阶段，首先扫描所有输入端子，并将各输入状态存入相对应的输入映像寄存器中，此时输入映像寄存器被刷新。进入到程序执行阶段后，一般来说（因为还有子程序和中断程序的情况），PLC按从左到右、从上到下的步骤顺序执行程

26、序。当指令中涉及输入、输出状态时，PLC就从输入映像寄存器中“读入”对应输入端子状态，从元件映像寄存器“读人”对应元件（“软继电器”）的当前状态。然后进行相应的运算，最新的运算结果马上再存入到相应的元件映像寄存器中。对元件映像寄存器来说，每一个元件（“软继电器”）的状态会随着程序执行过程而刷新。输出刷新：在用户程序执行完毕后，元件映像寄存器中所有输出继电器的状态（接通/断开）在输出刷新阶段一起转存到输出锁存器中，通过一定方式集中输出，最后经过输出端子驱动外部负载。在下一个输出刷新阶段开始之前，输出锁存器的状态不会改变，从而相应输出端子的状态也不会改变。第四章1S7-200系列PLC的硬件系统主

27、要有哪些部分组成答： 主机单元， 扩展单元， 特殊功能模块， 相关设备，软件。4.03、一个控制系统需要12点数字量输入、30点数字量输出、7点模拟量输入和2点模拟量输出。试问：（1）、选用哪种主机最合适？（2）、如何选择扩展模块？（3）、请画出连接图。（4）、按（3）小题所画出的图形，其主机和各模块的地址如何分配？（1）主机模块型号可以选择CPU224或CPU226.CPU224更加经济（2）选择扩展模块解:选择开关量扩展模块系统需要的开关量I/O点数为：数字量输入12点，数字量输出30点；CPU224模块自带的I/O点数为：开关量：一，已能满足控制系统耍求开关量；需扩展20点检验最大I/O

28、配置预算:CPU连接了5个扩展模块允许连接的数量，扩展后后。点总数:开关量(12/30)I/O映像寄存器数量(128/128)模拟量(7/2)模拟量I/O映像寄存器数量(32/32)所有扩展模块所消耗的5V电源电流之和180mA/|(网络 3 3MUqMUq 炉，qM0.2qM0.2r r)网络 4 4MQ.lQ0.0MQ.lQ0.0网络 5 5M0.2Q0.0M0.2Q0.0|(|(R R) )I I辉：M0.0M0.0在10.010.0的上升沿导通一个扫描周期HO1HO1MO.O0OOMO.O0OO；M01-M01-置QO.gQO.g5/02=5/02=MOQQO.OMOQQO.O；M0.2=lM0.2=l复位QO.O=CQO.O=C10.010.0IIIII IMOOMOO|