PLC原理及應(yīng)用技術(shù)（第4版）習(xí)題及答案匯 湯自春 第1-8章

第1章習(xí)題參考答案1-9分析如圖1-7（a）（b）所示梯形圖，當(dāng)X0閉合后欲使輸出線圈Y0為ON，問各需要多少時(shí)間（掃描周期）？X0M0X0M0M0Y0Y0M0M0X0圖1-7習(xí)題1-8圖（a）（b）一個(gè)掃描周期；（b）兩個(gè)掃描周期第2章習(xí)題參考答案2-4將圖2-51所示梯形圖轉(zhuǎn)換為指令表。X4X4X5X3Y0圖2-51習(xí)題2－4圖Y1Y2X0X0X0X1X1X1X2X3X3X2X2X4（a）（b）（c）解：參考語句LDX0ORX1ANDX2ORX3AN1X4OUTY0(a)LDX0ANDX1LDX2ANDX3ORBORX4ANDX5OUTY1(b)LDX0LDX1LDX2ANDX3ORBANBOUTY2(c)2-5繪出下列指令程序的梯形圖，并比較其功能，指出哪個(gè)更加合理？LDY0LDY0LDX0ANIX1ORBLDX2ANDX3ANDX4ORBOUTY0ENDLDX2ANDX3ANDX4LDX0ANIX1ORBORY0END（1）（2）解：參考梯形圖(1)(2)(2)比(1)合理。2-6某零件加工過程分三道工序，共需24s，時(shí)序要求如圖2-56所示。試編制完成上述控制要求的梯形圖。圖2-58習(xí)題14圖解：參考梯形圖2-7設(shè)計(jì)一段程序，實(shí)現(xiàn)Y0～Y7循環(huán)點(diǎn)亮。解：參考梯形圖2-8某鍋爐的鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的控制要求為：開機(jī)時(shí)，先起動(dòng)引風(fēng)機(jī)，10s后開鼓風(fēng)機(jī)；停機(jī)時(shí)，先關(guān)鼓風(fēng)機(jī)，5s后關(guān)引風(fēng)機(jī)。試用PLC設(shè)計(jì)滿足上述控制要求的程序。解：參考梯形圖X0：起動(dòng)X1：停止Y1：驅(qū)動(dòng)引風(fēng)機(jī)Y2：驅(qū)動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)2-9把圖2-57中的繼電–接觸器控制的電動(dòng)機(jī)控制線路改造為PLC控制系統(tǒng)。圖2-59電機(jī)控制線路(1)寫出控制線路的邏輯方程。(2)列出I/O點(diǎn)數(shù)分配表、畫出I/O接線圖。(4)畫出PLC控制系統(tǒng)的梯形圖。(5)編寫PLC控制系統(tǒng)的指令程序。：解：（1）控制電路的邏輯方程KM1（線圈）=··(SB2+KM1)·=(SB2+KM1)···KT（線圈）=KM2（線圈）=(SB1+KM2)···（2）系統(tǒng)I/O分配表：輸入信號(hào)輸出信號(hào)名稱符號(hào)名稱符號(hào)熱繼電器FRX0交流接觸器KM1Y0系統(tǒng)起動(dòng)按鈕SB2X2交流接觸器KM2Y1系統(tǒng)停止按鈕SB1X1（3）控制系統(tǒng)梯形圖（4）控制系統(tǒng)的指令程序2-10設(shè)計(jì)符合下述控制要求的PLC程序。（1）電動(dòng)機(jī)M1先起動(dòng)后，M2才能起動(dòng)，M2能單獨(dú)停車。（2）電動(dòng)機(jī)M1先起動(dòng)，經(jīng)30秒延時(shí)后，M2才能自行起動(dòng)。（1）Y1驅(qū)動(dòng)M1，Y2驅(qū)動(dòng)解：參考梯形圖（2）習(xí)題參考答案4-1按下按鈕X0后，Y0~Y2按圖4-24所示的時(shí)序變化設(shè)計(jì)出梯形圖。圖4-24題4-1解：參考梯形圖4-2試設(shè)計(jì)滿足圖4-25所示的波形圖。圖4-5題4-2解：參考梯形圖4-3小車在初始位置時(shí)中間的限位開關(guān)X0為“1”狀態(tài)，按下起動(dòng)按鈕X3，小車按圖4-26順序運(yùn)動(dòng)，最后返回并停在初始位置，試設(shè)計(jì)對應(yīng)的PLC控制電路。圖4-26題4-3要求：(1)寫出I/O分配表；(2)畫出I/O接線圖；(3)PLC控制電路梯形圖；(4)PLC指令表。解：I/O分配表：輸入信號(hào)輸出信號(hào)名稱符號(hào)名稱符號(hào)左限位開關(guān)X0右行驅(qū)動(dòng)Y0右限位開關(guān)X2左行驅(qū)動(dòng)Y1中間初始位置限位開關(guān)X1起動(dòng)按鈕X34-4小車在初始位置時(shí)（X0=1）行程開關(guān)受壓。按下起動(dòng)按鈕X3，小車按圖4-26順序運(yùn)動(dòng)，對應(yīng)每到一個(gè)停止位置需停留時(shí)間t，如圖4-26所示。試設(shè)計(jì)對應(yīng)PLC控制電路。要求：(1)I/O分配表；(2)I/O接線圖；(3)PLC控制電路梯形圖；(4)PLC指令表。圖4-26題4-4解：I/O分配表：輸入信號(hào)輸出信號(hào)名稱符號(hào)名稱符號(hào)初始位置行程開關(guān)X0右行驅(qū)動(dòng)Y0中間位置行程開關(guān)X1左行驅(qū)動(dòng)Y1右限位行程開關(guān)X2起動(dòng)按鈕X34-5現(xiàn)有一雙速電動(dòng)機(jī)，試按下述要求設(shè)計(jì)PLC控制線路：(1)分別用兩個(gè)按鈕操作電動(dòng)機(jī)的高速起動(dòng)和低速起動(dòng)。用一個(gè)總停按鈕操作電動(dòng)機(jī)的停止。(2)起動(dòng)高速時(shí)，先應(yīng)接成低速起動(dòng)，然后延時(shí)后再換接到高速。要求：完成I/O分配表、梯形圖。4-6有一只四級皮帶運(yùn)輸機(jī)，分別由M1、M2、M3、M4四臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，其動(dòng)作順序如下：(1)起動(dòng)時(shí)要求按M1→M2→M3→M4順序起動(dòng)。(2)停車時(shí)要求按M4→M3→M2→M1順序停車。(3)上述動(dòng)作要求有一定的時(shí)間間隔。要求：畫出I/O分配表與PLC控制梯形圖。4-7設(shè)計(jì)簡單霓虹燈梯形圖4-7設(shè)計(jì)簡單霓虹燈。要求4盞燈，在每一瞬間3盞燈亮，1盞燈熄。且按照順序排列燈熄。每盞燈亮、熄的時(shí)間分別為0.5秒，如圖4-28。畫出梯形圖。圖4-28題4-7解：參考梯形圖4-8如何用1個(gè)按鈕控制1臺(tái)電機(jī)的ON/OFF？解：輸入X0，輸出Y0，用一個(gè)按鈕控制一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的ON/OFF4-9用兩個(gè)按鈕控制3臺(tái)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)分別起、停解：參考梯形圖4-10設(shè)計(jì)一個(gè)控制系統(tǒng)，對某車間的成品和次品進(jìn)行計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)。當(dāng)產(chǎn)品數(shù)達(dá)到1000件，若次品數(shù)大于50件，則報(bào)警并顯示燈亮，同時(shí)停止生產(chǎn)產(chǎn)品的機(jī)床主電機(jī)運(yùn)行。I/O分配表：輸入信號(hào)輸出信號(hào)名稱符號(hào)名稱符號(hào)成品檢測傳感器X0報(bào)警燈驅(qū)動(dòng)Y0次品檢測傳感器X1主電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)Y1系統(tǒng)起動(dòng)按鈕X2報(bào)警燈解除按鈕X34-11洗手間小便池在有人使用時(shí)光電開關(guān)使X0為ON，沖水控制系統(tǒng)在使用者使用3s后令Y0為ON，沖水2s，使用者離開后沖水3s，設(shè)計(jì)梯形圖程序。解：參考梯形圖4-12用XO～X11這10個(gè)鍵輸入十進(jìn)制數(shù)0～9，將它們用二進(jìn)制數(shù)的形式存放在Y0～Y3中，用觸點(diǎn)和線圈指令設(shè)計(jì)編碼電路。解：用觸點(diǎn)和線圈指令設(shè)計(jì)編碼電路第5章習(xí)題參考答案S20M8002S0X0X3S21S20M8002S0X0X3S21S22Y1Y1Y0X2X1X0對應(yīng)SFC圖解：畫出SFC圖，梯形圖。5-2設(shè)計(jì)一個(gè)長延時(shí)定時(shí)電路，在X2的常開觸點(diǎn)接通810000S后將Y6的線圈接通。解：畫出SFC圖、梯形圖S20S20C0X0啟動(dòng)S21S22SFC圖Y6X2停S0C0M8002T1T1K18000C0K270005-3某組合機(jī)床動(dòng)力頭在初始狀態(tài)時(shí)停在最左邊，限位開關(guān)X0為“1”狀態(tài)（見圖5-22）。按下起動(dòng)按鈕X4，動(dòng)力頭的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)如圖所示。工作一個(gè)循環(huán)后，返回并停在初始位置，控制各電磁閥的Y0—Y3在各工作步的狀態(tài)如表5-7所示。表中的1、0分別表示動(dòng)作與釋放，試畫出順序功能圖。步步Y(jié)0Y1Y2Y3快進(jìn)0110I進(jìn)11100I進(jìn)20100快退0011S20S20快退X4啟動(dòng)S21S22S0X1快進(jìn)M8002S23Y1Y2X0X2X3X0Y0Y1Y1Y2Y3工進(jìn)1工進(jìn)2題5-3對應(yīng)的SFC圖X3X3M8002S20S21S22X0S23X10Y0X1X4X2X0X1C1C1C1SETY1Y2RSTY1Y3Y4S0題5-4SFC圖5-4初始狀態(tài)時(shí)，圖5-23中的壓鉗和剪刀在上限位置；X0和X1為“1”狀態(tài)。按下起動(dòng)按鈕X10，工作過程如下：首先板料右行（Y0為“1”狀態(tài)）至限位開關(guān)X3為“1”狀態(tài)，然后壓鉗下行（Y1為“1”狀態(tài)并保持）。壓緊板料后，壓力繼電器X4為“1”狀態(tài)，壓鉗保持壓緊。剪刀開始下行（Y2為“1”狀態(tài)）。剪斷板料后，X2變?yōu)椤?”狀態(tài)，壓鉗和剪刀同時(shí)上行（Y3和Y4為“1”狀態(tài)，Y1和Y2為“0”狀態(tài)），它們分別碰到限位開關(guān)X0和X1后，分別停止上行，停止后，又開始下一周期工作，剪完5塊料后停止工作并停在初始狀態(tài)。試畫出順序功能圖，設(shè)計(jì)出梯形圖。5-5按下起動(dòng)按鈕X0后，可編程控制器控制系統(tǒng)的3個(gè)輸出信號(hào)按圖5-24中的波形周期性的連續(xù)變化。按下停止按鈕時(shí)，如果系統(tǒng)正處在各輸出均為“0”狀態(tài)的階段（延時(shí)時(shí)間為4S），系統(tǒng)停止運(yùn)行；如果按停止按鈕時(shí)，系統(tǒng)處在另行的階段，則繼續(xù)運(yùn)行，直到進(jìn)入延時(shí)4S的階段才停止運(yùn)行。畫出順序功能圖，設(shè)計(jì)出梯形圖程序。T1T1M8002S20X0S21X1S0Y0T0K30T0S22S23Y0Y1Y2Y2Y1Y0K40Y1T2K20T2T1K40T3T3T3X1(停止開關(guān)SA)編制梯形圖程序：5-6用起保停電路設(shè)計(jì)出圖5-5對應(yīng)的順序功能圖與梯形圖。解：參考梯形圖5-7用以轉(zhuǎn)換為中心的編程方法設(shè)計(jì)圖5-5對應(yīng)的順序功能圖與梯形圖。5-8用仿STL指令的編程方法設(shè)計(jì)圖5-5對應(yīng)的順序功能圖與梯形圖。解：參考梯形圖5-9用起保停電路，以轉(zhuǎn)換為中心，仿STL指令的編程方法，設(shè)計(jì)題5-3對應(yīng)的順序功能圖與梯形圖。解：起-保-停方式對應(yīng)的編程如下所示：以轉(zhuǎn)換為中心的梯形圖：以仿STL編寫梯形圖：第6章習(xí)題參考答案解6-1什么是應(yīng)用指令？應(yīng)用指令共有幾大類？解：應(yīng)用指令也叫功能指令，類似一個(gè)子程序，直接由助記符（功能代號(hào)）表達(dá)本條指令要做什么。分為以下六類：（1）程序流程指令。用于程序流向和優(yōu)先結(jié)構(gòu)形式的控制。例如CJ（條件跳轉(zhuǎn)）、CALL（子程序調(diào)用）、EI（中斷允許）、DI（中斷禁止）等。（2）傳送與比較指令。用于數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)空間的傳送和數(shù)據(jù)比較。例如CMP（比較）、ZCP（區(qū)間比較）、MOV（傳送）、BCD（碼制轉(zhuǎn)換）等。（3）四則運(yùn)算指令。用于整數(shù)的算術(shù)及邏輯運(yùn)算。例如ADD（二進(jìn)制加法）、SUB（二進(jìn)制減法）、WOR（邏輯字或）、NEG（求補(bǔ)碼）等。（4）循環(huán)移位指令。用于數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)空間位置的調(diào)整。例如ROR（循環(huán)右移）、ROL（循環(huán)左移）、SFTR（位右移）、SFTL（位左移）等。（5）數(shù)據(jù)處理指令。數(shù)據(jù)的編碼、譯碼、批次復(fù)位、平均值計(jì)算等數(shù)據(jù)運(yùn)算處理。例如ZRST（批次復(fù)位）、DECO（譯碼）、SQR（BIN開方運(yùn)算）、FLT（浮點(diǎn)處理）等。（6）高速處理指令。有效利用數(shù)據(jù)高速處理能力進(jìn)行中斷處理以獲取最新I/O信息。例如REF（輸入/輸出刷新）、MTR（矩陣輸入）、PLSY（脈沖輸出）、PWM（脈寬調(diào)制）等。6-2什么是位組合元件？解：FX2N系列PLC中使用4位BCD碼（也稱8421碼）表示一位十進(jìn)制數(shù)據(jù)，（也稱為1組），由此產(chǎn)生了位組合元件。位組合元件常用輸入繼電器X、輸出繼電器Y、輔助繼電器M及狀態(tài)繼電器S組成，元件表達(dá)為KnX、KnY、KnM、KnS等形式，式中Kn指有n組這樣的數(shù)據(jù)。如KnX0表示位組合元件是由從X0開始的n組位元件組合。若n為1，則K1X0指由X0、X1、X2、X3四位輸入繼電器的組合。還可以變址使用，如KnXZ、KnYZ、KnMZ、KnSZ等。6-3應(yīng)用指令中，32位數(shù)據(jù)寄存器如何組成？解：32位（最高位為符號(hào)位，可處理數(shù)值范圍為-2，147，483，648~+2，147，483，648）的數(shù)值數(shù)據(jù)。32位數(shù)據(jù)各位的權(quán)值如圖所示。圖6-78題6-46-4在圖6-78所示應(yīng)用指令中，“X0”、“(D)”、“(P)”、“D10”、“D14”其含義分別是什么？該指令有什么功能？圖6-78題6-4解：根據(jù)功能指令的含義分別如下：X0表示執(zhí)行指令SUB的條件；（D）表示雙字，即32位數(shù)據(jù)參與運(yùn)算；（P）表示脈沖型指令，即每個(gè)掃描周期均執(zhí)行SUB指令；D10代表的是D11D10兩個(gè)連續(xù)的數(shù)據(jù)寄存器組成的32位數(shù)據(jù)寄存器，一般情況只標(biāo)出偶數(shù)；D14同樣代表32位數(shù)據(jù)寄存器；本指令的功能是D11D10有32位數(shù)據(jù)減去D13D12組成的32位數(shù)據(jù)，結(jié)果存于D15D14中。6-5兩數(shù)相減之后得出其絕對值，試編一段程序。解：實(shí)現(xiàn)上述功能的梯形圖如圖所示：6-6設(shè)計(jì)一段程序，當(dāng)輸入條件滿足時(shí)，依次將計(jì)數(shù)器的C0～C9的當(dāng)前值轉(zhuǎn)換成BCD碼送到輸出元件K4Y0中，試畫出梯形圖。解：6-7試設(shè)計(jì)一個(gè)彩燈交叉顯示程序，要求8盞燈隔燈顯示，每1s變換一次，反復(fù)進(jìn)行。解：X0閉合后K2Y0位組合數(shù)中01010101，實(shí)現(xiàn)隔燈亮，經(jīng)T0延時(shí)1秒后，位組合數(shù)K2Y0中10101010，實(shí)現(xiàn)另一半燈隔燈亮，經(jīng)T0、T1組成振蕩環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)交替進(jìn)行。6-8試用傳送指令等設(shè)計(jì)一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制程序。解：按圖中標(biāo)示，起動(dòng)接觸器接于Y0上，反接制動(dòng)接觸器接于Y1中。采用了速度繼電器Ks的動(dòng)合觸點(diǎn)作為最后速度小于100r/min后自動(dòng)斷電。6-9如何用雙按鈕控制5臺(tái)電機(jī)的ON/OFF？解：雙按鈕就是指按下去會(huì)反彈上來的按鈕，需要用到加1INC指令、譯碼DECO指令來實(shí)現(xiàn)，其梯形圖如下所示。1#電機(jī)1#電機(jī)2#電機(jī)3#電機(jī)4#電機(jī)5#電機(jī)6-10某酒店八個(gè)字如“東方酒店，歡迎光臨”，試用字移位實(shí)現(xiàn)其循環(huán)顯示。解：參考梯形圖……把D17至D10均寫進(jìn)，輸出K4Y06-11某街道十字路口交通燈，縱、橫方向各有綠、黃、紅三個(gè)燈，試用循環(huán)移位指令設(shè)計(jì)程序，實(shí)現(xiàn)如下要求：假設(shè)縱向，綠亮30s后，黃閃爍3次，每次1秒，再紅亮30s。這時(shí)橫向燈正與縱向相反即紅亮30s后黃閃爍3次(每次1s)，再綠亮30s，以這種方式反復(fù)縱橫交叉進(jìn)行。解：參考梯形圖6-12試編運(yùn)算式(70Y—10)/25+15的程序，Y為輸出口Y0～Y7的二進(jìn)制數(shù)。解：根據(jù)要求可編制如下圖所示程序。6-13設(shè)計(jì)一個(gè)控制系統(tǒng)，對某車間的成品和次品進(jìn)行計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)。當(dāng)產(chǎn)品數(shù)達(dá)到1000件，若次品數(shù)大于50件，則報(bào)警并顯示燈亮，同時(shí)停止生產(chǎn)產(chǎn)品的機(jī)床主電機(jī)運(yùn)行。（用CMP指令）解：參考梯形圖機(jī)床主電機(jī)機(jī)床主電機(jī)報(bào)警燈次品檢測系統(tǒng)啟停X3數(shù)量檢測X4次品檢測X46-14A/D轉(zhuǎn)換得到8個(gè)12位二進(jìn)制數(shù)據(jù)存放在D0～D7中，A/D轉(zhuǎn)換得到的數(shù)值0～2000對應(yīng)的溫度值0～1200℃；在X0的上升沿，用循環(huán)指令將它轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的溫度值，存放在D20～D27中，試設(shè)計(jì)梯形圖程序。解：設(shè)計(jì)的梯形圖如下：6-15用時(shí)鐘運(yùn)算指令控制路燈的定時(shí)接通和斷開，20：00開燈，06：00關(guān)燈，試設(shè)計(jì)梯形圖程序。解：參考梯形圖

6-16用X0～X17這16個(gè)鍵輸入十六進(jìn)制數(shù)0～F，將它們用二進(jìn)制數(shù)的形式用Y0～Y3保存并顯示出來，用應(yīng)用指令設(shè)計(jì)滿足上述要求的電路。解：參考梯形圖6-1750個(gè)16位數(shù)存放在D10～D59中，求出最大的數(shù)，放在D100中，編寫出程序？解：參考梯形圖6-18用應(yīng)用指令實(shí)現(xiàn)一個(gè)恒溫控制系統(tǒng)控制程序。加熱采用電加熱，溫度控制在30～80℃。用溫度傳感器檢測溫度并輸入超過80℃及低于30℃兩個(gè)開關(guān)信號(hào)來控制電加熱電源是否啟停。要畫出梯形圖及I/O口接線圖。解：參考梯形圖6-19試設(shè)計(jì)三層樓電梯控制程序的梯形圖一、三層樓電梯控制程序參考梯形圖習(xí)題6-19圖三層樓電梯控制程序梯形圖二、PLCI/O口說明電梯控制系統(tǒng)的行程開關(guān)SQ1、SQ2、SQ3的觸點(diǎn)分別接PLC主機(jī)的輸入點(diǎn)X2、X1、X0；層呼叫按鈕SB1、SB2、SB3分別接主機(jī)的輸入點(diǎn)X5、X4、X3；層指示燈L1、L2、L3分別接主機(jī)的輸出點(diǎn)Y2、Y1、Y0；控制電梯上升、下降的交流接觸器KM1、KM2分別接主機(jī)的輸出點(diǎn)Y4、Y3；呼叫指示燈H1、H2、H3分別接主機(jī)的輸出點(diǎn)Y7、Y6、Y5。三、電梯控制系統(tǒng)梯形圖分析接通X002即接通SQ1，轎廂原停在樓層1，按SB3，即X003接通一下，呼叫樓層3，則Y005接通，三層呼叫指示燈亮，Y001接通，電梯上升，SQ1斷開；電梯在底層與二層之間運(yùn)行指示燈L1亮，到達(dá)二層，SQ2接通，在二層暫停2秒后，斷開SQ2；電梯在二層與三層之間運(yùn)行指示燈L2亮，到達(dá)三層，L3亮，SQ3接通；Y004斷開，電梯上升停止。1．電梯在一、二、三層樓分別設(shè)置一個(gè)呼叫按鈕和一個(gè)行程開關(guān)，在行程開關(guān)SQ1、SQ2、SQ3都斷開的情況下，呼叫不起作用。2．電梯的運(yùn)行過程。(1)從一層到三層：接通X002即接通SQ1，轎廂原停在樓層1，按SB3，即X003接通一下，呼叫樓層3，則Y005接通，三層呼叫指示燈亮，Y004接通，電梯上升。過1秒后，Y002接通，底層指示燈亮，3秒后，Y002斷開，則底層指示燈滅。斷開X002即斷開SQ1，3秒后Y001接通，二層指示燈亮，過2秒后Y001斷開，二層指示燈滅。又過3秒，到達(dá)三層，Y000接通，三層指示燈亮，再過2秒，Y004斷開，上升指示燈滅。(2)從三層到一層：接通X000即接通SQ3，轎廂原停在樓層3，按SB1，即X005接通一下，呼叫樓層1，則Y007接通，三層呼叫指示燈亮，Y003接通，電梯下降。過1秒后，Y000接通，底層指示燈亮，3秒后，Y000斷開，則底層批示燈滅。斷開X000即斷開SQ3，3秒后Y001接通，二層指示燈亮，過2秒后Y001斷開，二層指示燈滅。又過3秒，到達(dá)底層，Y002接通，底層指示燈亮，再過2秒，Y003斷開，下降指示燈滅。(3)從一層到二層：接通X002即接通SQ1，轎廂原停在樓層為1，按SB2，即X004接通一下，呼叫樓層2，則Y006接通，三層呼叫指示燈亮，Y004接通，電梯上升。過1秒后，Y002接通，底層指示燈亮，3秒后，Y002斷開，則底層指示燈滅。斷開X002即斷開SQ1，3秒后Y001接通，二層指示燈亮，再過2秒，Y004斷開，上升指示燈滅。(4)從一層到二、三層：接通X002即接通SQ1，轎廂原停在樓層1，同時(shí)按SB2、SB3，即X003、X004同時(shí)接通一下，表示2、3樓層同時(shí)呼叫，則Y005、Y006都接通，二、三層呼叫指示燈亮，Y004接通，電梯上升。過1秒后，Y002接通，底層指示燈亮，3秒后Y002斷開，則底層指示燈滅。斷開X002即斷開SQ1，3秒后接通X001即接通SQ2，1秒后Y001接通，二層指示燈亮，又過2秒后Y001斷開，二層指示燈滅。斷開X001即斷開SQ2，3秒后Y000接通，三層指示燈亮，再過2秒后，Y004斷開，上升指示燈滅。(5)從二層到一層：接通X001即接通SQ2，轎廂原停在樓層2，按SB1，即X005接通一下，呼叫樓層1，則Y007接通，底層呼叫指示燈亮，Y003接通，電梯下降。過1秒后，Y001接通，二層指示燈亮，3秒后，Y001斷開，則二層指示燈滅。斷開X001即斷開SQ2，3秒后Y002接通，底層指示燈亮，再過2秒，Y003斷開，下降指示燈滅。(6)從二層到三層：接通X001即接通SQ2，轎廂原停在樓層2，按SB3，即X003接通一下，呼叫樓層3，則Y005接通，三層呼叫指示燈亮，Y004接通，電梯上升。過1秒后，Y001接通，二層指示燈亮，3秒后，Y001斷開，則二層指示燈滅。斷開X001即斷開SQ2，3秒后Y000接通，三層指示燈亮，再過2秒，Y004斷開，上升指示燈滅。(7)從三層到二層：接通X000即接通SQ3，轎廂原停在樓層3，按SB2，即X004接通一下，呼叫樓層2，則Y006接通，二層呼叫指示燈亮，Y003接通，電梯下降。過1秒后，Y000接通，三層指示燈亮，3秒后，Y000斷開，則三層指示燈滅。斷開X000即斷開SQ3，3秒后Y001接通，二層指示燈亮，再過2秒，Y003斷開，下降指示燈滅。(8)從三層到一、二層：接通X000即接通SQ3，轎廂原停在樓層3，同時(shí)按SB1、SB2，即X004、X005同時(shí)接通一下，1、2樓層同時(shí)呼叫，則Y006、Y007都接通，一、二層呼叫指示燈亮，Y003接通，電梯下降。過1秒后，Y000接通，三層指示燈亮，3秒后Y000斷開，則三層指示燈滅。斷開X000即斷開SQ3，3秒后接通X001即接通SQ2，1秒后Y001接通，二層指示燈亮，又過2秒后Y001斷開，二層指示燈滅。斷開X001即斷開SQ2，3秒后Y002接通，底層指示燈亮，再過2秒后，Y003斷開，下降指示燈滅。(9)從二層到一、三層：接通X001即接通SQ2，轎廂原停在樓層2，同時(shí)按下SB1、SB3，即X003、X005同時(shí)接通一下，1、3樓層同時(shí)呼叫，則Y005、Y007都接通，一、三層呼叫指示燈亮，先讓電梯下降，則Y003接通，電梯下降。過1秒后，Y001接通，二層指示燈亮，3秒后Y001斷開，則二層指示燈滅。斷開X001即斷開SQ2，3秒后接通X002即接通SQ3，1秒后Y002接通，底層指示燈亮，再過2秒，Y002、Y004都斷開，則底層指示燈、下降指示燈滅。斷開X002，0.5秒后電梯上升，Y004接通，上升指示燈亮。之后的電梯運(yùn)行過程同“電梯從一層到三層”。習(xí)題參考答案7-1工程上怎樣選擇PLC的型號(hào)及PLC的硬件配置？解：PLC的型號(hào)和確定PLC的硬件配置：首先了解被控設(shè)備的工藝及工作的原理，功能，工作過程和各種操作方式，列出所需I/O信號(hào)的點(diǎn)數(shù)及性質(zhì)，確定被控設(shè)備對PLC性能的要求，合理選擇PLC的性價(jià)比，并考慮設(shè)備擴(kuò)展和維修的方便，選定PLC的型號(hào)和硬件配置。7-2繼電–接觸器電路轉(zhuǎn)換成PLC梯形圖應(yīng)注意哪些問題？解：將繼電–接觸器控制線路轉(zhuǎn)換成PLC梯形圖過程中應(yīng)注意的幾個(gè)問題：（1）繼電器動(dòng)斷觸點(diǎn)的正確處理，將繼電-接觸器控制系統(tǒng)中輸入的動(dòng)斷觸點(diǎn)在PLC輸入端全部改為動(dòng)合觸點(diǎn)。（2）電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)應(yīng)作為PLC的輸入信號(hào)。（3）在有聯(lián)鎖要求的控制電路中，除了在梯形圖中加入程序互鎖外，還應(yīng)在PLC的輸出回路加入繼電-接觸器的硬觸點(diǎn)互鎖。（4）注意梯形圖的編程次序和規(guī)范要求。（5）設(shè)置PLC外部急停電路，以防止PLC發(fā)生故障時(shí)能及時(shí)切斷負(fù)載電源，確保安全。7-3如何設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)故障診斷電路？解：充分利用PLC編程控制的優(yōu)點(diǎn)，對電氣設(shè)備運(yùn)行中各種可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行邏輯組合，編制故障診斷程序，提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。7-4PLC的模塊化程序設(shè)計(jì)的主要優(yōu)點(diǎn)是什么？解：將計(jì)算機(jī)高級語言的編程方法和模塊化、結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)思想應(yīng)用到PLC程序設(shè)計(jì)中，進(jìn)行模塊化編程。這種程序不僅清晰，且通用性很強(qiáng)，是PLC程序設(shè)計(jì)的一種新穎的方法，使復(fù)雜系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)簡單化。7-5使用PLC晶體管或晶閘管（雙向可控硅）輸出單元時(shí)，若連接象白熾燈等沖擊電流大的負(fù)載時(shí)，使輸出晶體管或晶閘管（雙向可控硅）不受損壞。如何考慮對它的保護(hù)？解：使用晶體管或晶閘管（雙向可控硅）輸出單元時(shí)，若連接像白熾燈等沖擊電流大的負(fù)載時(shí)，必須考慮使輸出晶體管或晶閘管（雙向可控硅）不受損壞。抑制沖擊電流的方法有以下兩種：（1)讓白熾燈中流過負(fù)載額定值1/3的電流的方法。（2)加限流電阻的方法。7-6如何利用FX系列PLC基本單元上的LED診斷故障。解：（1)若電源輸入正常，“POWER”（電源）LED不亮，可以判定PLC工作不正常。當(dāng)接通工作電源后，若該燈不亮，則取下PLC的+24V端子接線，這時(shí)若指示燈閃亮，表明傳感器電源的負(fù)載過大（PLC給外部傳感器供電時(shí)）。在這種情況下，應(yīng)使用外接+24V直流電源給傳感器供電。（2)編程器處于MONITOR狀態(tài)，基本單元“RUN”運(yùn)行時(shí)輸入端接點(diǎn)接通，但是基本單元上的“RUN”LED不亮，是基本單元出了毛病。（3)“BATTERY”LED亮，應(yīng)更換電池。（4)

某輸入觸點(diǎn)接通，相應(yīng)LED不亮；或未輸入信號(hào)時(shí)輸入LED亮，可以判斷是輸入模塊出了問題。（5)輸出LED亮，硬件輸出繼電器觸點(diǎn)不動(dòng)作，是輸出模塊的故障。（6)“CPUError”LED閃亮，表示PLC用戶程序的內(nèi)容因外界原因發(fā)生改變?？赡艿脑蛴校轰囯姵仉妷合陆?、外部干擾的影響和PLC內(nèi)部故障。寫入程序時(shí)的語法錯(cuò)誤也會(huì)使它閃亮。（7)“CPUError”LED常亮，表示PLC的CPU運(yùn)行失控或者掃描周期超過在D8000中所設(shè)定的警戒定時(shí)器常數(shù)值。這種故障可能由外部干擾和PLC內(nèi)部故障引起。（8)“PROGRAMError”LED閃爍，表示定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的常數(shù)沒有設(shè)定，或程序出錯(cuò)，程序存儲(chǔ)器的內(nèi)容不恰當(dāng)。在這種情況下，應(yīng)重新寫入正確的程序。“CPUError”LED亮?xí)r，應(yīng)查明原因，對癥采取措施。7-7PLC通訊口保護(hù)采取了那些措施？解：（1)選擇相同的接地點(diǎn)，或選用RS-485/RS-232轉(zhuǎn)換器。（2)當(dāng)不具備共同電氣參考地的設(shè)備構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可在網(wǎng)絡(luò)中加入RS-485/RS-485中繼器。7-8PLC系統(tǒng)在正式投入使用之前，必需對它進(jìn)行哪幾方面的檢查？解：PLC系統(tǒng)在正式投入使用之前，必須對其進(jìn)行必要的檢查與試運(yùn)行，以確保其正式運(yùn)行時(shí)安全可靠。其方法與步驟如下：（1）首先在接通電源之前，應(yīng)檢查電源、接地及輸入/輸出導(dǎo)線的連接情況是否正確，若電源端連接錯(cuò)誤，輸入端與電源端之間的短路或者是輸出端負(fù)載的短路都會(huì)嚴(yán)重地?fù)p壞PLC。（2）檢查PLC的絕緣電阻。先不接通工作電源，斷開PLC的所有連線，然后在各端子與接地端子間用DC500VM?表測量絕緣電阻，其阻值應(yīng)大于5M?以上。（3）PLC接通工作電源，但暫處于STOP狀態(tài)，使用手持式編程器或其他外部設(shè)備寫入程序，然后再將程序讀出，檢查程序是否能正確傳輸交換。同時(shí)用手持式編程器實(shí)行對PLC各輸出強(qiáng)制ON/OFF狀態(tài)檢查，檢查程序功能，電路錯(cuò)誤和語法錯(cuò)誤等。（4）將PLC的RUN/STOP開關(guān)設(shè)置在RUN位置，PLC就可以開始運(yùn)行。對各元件進(jìn)行強(qiáng)制ON/OFF狀態(tài)檢查。系統(tǒng)試運(yùn)行必須經(jīng)過足夠長的時(shí)間，以便讓各種異常情況盡可能暴露出來，經(jīng)過進(jìn)一步完善處理，才能保證系統(tǒng)運(yùn)行的順利進(jìn)行。7-9PLC安裝和維護(hù)應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？解：可編程控制器適用于大多數(shù)工業(yè)現(xiàn)場，但它對使用場合、環(huán)境溫度等還是有一定要求的。在安裝可編程控制器時(shí)要避開下列場所：（1）環(huán)境溫度超過0~55°C的范圍。（2）相對濕度超過85%或者存在露水凝聚（有溫度突變或其他因素所引起的）。（3）太陽光直接照射。（4）有腐蝕和易燃的氣體，例如氯化氫、硫化氫等。（5）有大量鐵屑及灰塵。（6）頻繁或連續(xù)的振動(dòng)，振動(dòng)頻率為10~55Hz

，幅值為0.5mm（峰—峰）。（7）超過10g（重力加速度）的沖擊?？删幊炭刂破鞯墓╇婋娫礊?0Hz、220V±10%交流電。FX系列可編程控制器有直流24V輸出接線端，該接線端可為輸入傳感器（如光電開關(guān)或接近開關(guān)）提供直流24V電源。對于電源線來的干擾，可編程控制器本身具有足夠的抵制能力。如果電源干擾特別嚴(yán)重，可以安裝一個(gè)變比為1∶1的隔離變壓器，以減少設(shè)備與地之間的干擾。良好的接地是保證可編程控制器可靠工作的重要條件，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。接地點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近可編程控制器。FX系列可編程控制器的空位端子在任何情況下都不能使用。可編程控制器一般接受行程開關(guān)、限位開關(guān)等輸入的開關(guān)量信號(hào)。若在輸入觸點(diǎn)電路串聯(lián)二極管，在串聯(lián)二極管上的電壓應(yīng)小于4V。若使用帶發(fā)光二極管的舌簧開關(guān)時(shí)，串聯(lián)二極管的數(shù)目不能超過兩只。輸入接線應(yīng)特別注意：(1)輸入接線一般不要超過30m,但如果環(huán)境干擾較小，電壓降不大時(shí)，輸入接線可適當(dāng)長些。(2)輸入、輸出線不能用同一根電纜。輸入、輸出線要分開走。(3)可編程控制器所能接受的脈沖信號(hào)的寬度應(yīng)大于CPU掃描周期的時(shí)間。輸出接線(1)可編程控制器有繼電器輸出、晶閘管（雙向可控硅）輸出、集電極開路的晶體管輸出三種形式。(2)輸出端接線分為獨(dú)立輸出和公共輸出。在不同組中可采用不同類型和電壓等級的輸出電壓。但在同一組中的輸出，只能用同一類型、同一電壓等級的電源。(3)由于可編程控制器的輸出元件被封裝在印制電路板上，并且聯(lián)接至端子板，若將連接輸出元件的負(fù)載短路，將燒毀印制電路板，因此需要用熔絲保護(hù)輸出元件。(4)采用繼電器輸出時(shí)承受的電感性負(fù)載大小影響到繼電器的工作壽命，因此應(yīng)在感性負(fù)載兩端并聯(lián)阻容抑制保護(hù)電路。(5)可編程控制器的輸出負(fù)載可能產(chǎn)生噪聲干擾，因此要采取措施加以抑制。此外，對于能使用戶造成傷害的危險(xiǎn)負(fù)載，除了在控制程序中加以考慮之外，應(yīng)設(shè)計(jì)外部緊急停車電路，使得可編程控制器發(fā)生故障時(shí)，能將引起傷害的負(fù)載電源切斷。交流輸出線和直流輸出線不要用同一根電纜，輸出線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離高壓線和動(dòng)力線，避免并行。習(xí)題參考答案8-1串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)有幾種？其功能及作用？解：（1）RS-232CRS-232C采用負(fù)邏輯，用-5V～-15V表示邏輯狀態(tài)1，用+5V～+15V表示邏輯狀態(tài)0。RS-232C的最大通信距離為15m，最高傳輸速度速率為20kbit/s，只能進(jìn)行一對一的通信。RS-232C使用單端驅(qū)動(dòng)、單端接收的電路，容易受到公共地線上的電位差和外部引入的干擾信號(hào)的影響。（2）RS-422ARS-422A采用平衡驅(qū)動(dòng)、差分接收電路，從根本上取消了信號(hào)地線。平衡驅(qū)動(dòng)器相當(dāng)于兩個(gè)單端驅(qū)動(dòng)器，其輸入信號(hào)相同，兩個(gè)輸出信號(hào)互為反相信號(hào)。RS-422A在最高傳輸速率（10Mbit/s）時(shí)，允許最大通信距離為12m。傳輸速率為100kbit/s時(shí)，最大通信距離為1200m。一臺(tái)驅(qū)動(dòng)器可以連接10臺(tái)接收器。（3）RS-485RS-485是RS-422A的變形，RS-422A是全雙工。兩對平衡差分信號(hào)線分別用于發(fā)送和接收。RS-485為半雙工，只有一對平衡差分信號(hào)線，不能同時(shí)發(fā)送和接收。使用RS-485通信接口和雙絞線可組成串行通信網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成分布式系統(tǒng)，系統(tǒng)中最多可有32個(gè)站，新的接口器件已允許連接128個(gè)站。8-2簡述上位連接、同位連接及下位連接系統(tǒng)的功能及作用。解：上位連接系統(tǒng)（1）作用：在三菱公司標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約下的PLC與計(jì)算機(jī)的連接。通過中央計(jì)算機(jī)，工作人員可以啟動(dòng)/停止PLC的運(yùn)行。監(jiān)視PLC運(yùn)行時(shí)I/O繼電器和內(nèi)部繼電器的變化情況。（2）編程：PLC的程序不受計(jì)算機(jī)程序的約束。（3）用途：控制和監(jiān)視數(shù)據(jù)的發(fā)送/接收。（4）結(jié)構(gòu)：計(jì)算機(jī)通過標(biāo)準(zhǔn)的RS-232C或RS-422A（485）接口與鏈接適配器連接，然后接到各個(gè)PLC上，每個(gè)PLC裝一個(gè)上位鏈接單元。上位鏈接單元可使上位計(jì)算機(jī)監(jiān)視PLC間的數(shù)據(jù)通信。一個(gè)上位計(jì)算機(jī)最多可連接32臺(tái)PLC。同位連接系統(tǒng)（1）作用：同位系統(tǒng)不采用上位計(jì)算機(jī)控制的網(wǎng)絡(luò)方式。每臺(tái)PLC都有能力要求使用并控制網(wǎng)絡(luò)，以便發(fā)送或詢問其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（PLC）的信息。（2）編程：使用標(biāo)準(zhǔn)梯形圖。（3）用途：每臺(tái)同位PLC都可以根據(jù)需要請求使用通信網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)傳送給另一臺(tái)同位裝置。(4)結(jié)構(gòu)：各臺(tái)同位PLC通過標(biāo)準(zhǔn)的RS-485接口連接。(5)特點(diǎn)：同位系統(tǒng)中，當(dāng)一個(gè)或多個(gè)設(shè)備脫離服務(wù)時(shí)，剩余的還依然能運(yùn)行。并且在余下的在用設(shè)備之間依然可以繼續(xù)通信。下位連接系統(tǒng)（1）作用：在三菱公司標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約下，通過I/O單元使PLC之間相互連接。按照此通信規(guī)約，使用遠(yuǎn)程I/O主站和I/O鏈接單元，使數(shù)據(jù)在PLC之間傳送。（2）編程：使用標(biāo)準(zhǔn)梯形圖。（3）用途：簡單控制與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的發(fā)送/接收。（4）結(jié)構(gòu)：三菱公司的遠(yuǎn)程輸入/輸出主站單元（簡稱主站）、遠(yuǎn)程輸入/輸出從站單元（簡稱從站）、輸入/輸出鏈接單元（簡稱I/O鏈接單元），并由使他們構(gòu)成下位連接系統(tǒng)。（5）特點(diǎn)：下位連接系統(tǒng)是一種靈活的分散控制系統(tǒng)，可按用戶要求來增減控制的規(guī)模，便于設(shè)計(jì)和調(diào)試，而且排除故障省時(shí)容易。8-3簡述FX系列PLC的RS-232C無協(xié)議通信指令及通信格式。解：RS-232C采用負(fù)邏輯，用-5V～-15V表示邏輯狀態(tài)1，用+5V～+15V表示邏輯狀態(tài)0。RS-232C的最大通信距