可編程序控制器技術與應用習題答案.doc

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劉守操等編《可編程序控制器技術與應用》 習題參考答案 第2章 2-1 寫出圖2-20梯形圖的指令表。 圖2-20 解：指令如下： 2-2 寫出圖2-21梯形圖的指令表。 圖2-21 解：指令如下： 2-3 寫出圖2-22梯形圖的指令表。 圖2-22 解：指令如下： 2-4 寫出圖2-23梯形圖的指令表。 圖2-23 解：指令如下： 2-5 寫出圖2-24梯形圖的指令表。 圖2-24 解：指令如下： 2-6 寫出圖2-25指令表的梯形圖。 圖2-25 解：梯形圖如下： 2-7 寫出圖2-26梯形圖指令表，并畫出其時序圖。 圖2-26 2-8 寫出圖2-27梯形圖的指令表。 圖2-27 解：指令表如下： 2-9 寫出圖2-28梯形圖指令表，并回答X0按下多少次Y0得電。 圖2-28 解：指令表如下： X0按下20次Y0得電 2-10 讀圖2-29，寫出指令表。X0為停止按鈕，X1為啟動按鈕，Y0、Y1、Y2為燈。當按X1，則燈Y0→Y1→Y2→Y1→Y0循環(huán)地亮。試分析其動作原理。 圖2-29 解：指令表如下： 圖2-29的執(zhí)行過程如下； （1）一開機，MC得電，MC～MCR之間有電。 （2）按X1，Y0得電，M1得電并自鎖，T1得電。當T1延時3秒到，Y1得電，T2得電。當T2延時4秒到，Y1失電，Y2得電，使用M1失電，而T1得電，當T1延時3秒到，使Y1得電，T2得電。當T2延時4秒到，Y1失電，同時Y0得電。于是按Y0→Y1→Y2→Y1→Y0循環(huán)地亮。 第3章 3-1 一臺電動機運行20s后停5s，如此循環(huán)50次停止。再按起動按鈕又能進行另一次運行。試畫出I/O分配，畫出梯形圖、寫出指令表。 解：梯形圖如下： 3-2 兩臺電動機M1、M2。M1運行5s后，M2起動，運行10s后，M1、M2停2s，之后M1又自動起動，按上述規(guī)律運行30個循環(huán)自動停止。試畫出I/O分配、梯形圖，寫出指令表。 解：梯形圖如下： 3-3 圖3-32為定子電路串電阻降壓起動控制線路，試編制PLC控制程序，畫出I/O分配、梯形圖，寫出指令表。 圖3-32 解：梯形圖如下： 3-4 圖3-33為單向能耗制動電路圖，試編制PLC控制程序，畫出I/O分配、梯形圖，寫出指令表。 圖3-33 解：梯形圖如下： 3-5 圖3-34為自耦變壓器降壓起動電路，KT為時間繼電器。試編制PLC程序，畫出I/O分配、梯形圖，寫出指令表。 圖3-34 解：梯形圖如下： 3-6 圖3-35為延邊三角降壓起動電路，KT為時間繼電器，電動機有六個抽頭。試編制PLC程序，畫出I/O分配、梯形圖，寫出指令表。 圖3-35 解：梯形圖如下： 3-7 圖3-36為時間繼電器控制的繞線異步電動機起動線路，圖中KT1、KT2、KT3為時間繼電器，試編制PLC程序畫出I/O分配、梯形圖，寫出指令表。 圖3-36 解：梯形圖如下： 3-8 圖3-37為雙速電機控制電路圖，圖中U1、V1、W1接電源，為低速。U1、V1、W1接在一起，而U2、V2、W2分別接電源，為高速。試編制PLC控制程序，畫出I/O分配、梯形圖，寫出指令表。 圖3-37 解：梯形圖如下： 3- 9 圖3-38為自耦變壓器降壓起動電路，圖中KT為時間繼電器，KA為中間繼電器，HL1、HL2、HL3為指示燈，試說明各指示燈的作用，并編制PLC控制程序，畫出I/O分配、梯形圖，寫出指令表。 圖3-38 解：梯形圖如下： 3-10 圖3-39為正反轉起動反接制動控制線路。圖中KA5為速度繼電器，KA1、KA2、KA3、KA4為中間繼電器，KM1、KM2、KM3為接觸器，試編制PLC程序，畫出I/O分配、梯形圖，寫出指令表。 圖3-39 解：梯形圖如下： 3-11 圖3-40為電動機正反向起動、點動和反接制動線路。圖中KA1為速度繼電器，KA2為中間繼電器，KM1、KM2、KM3為接觸器。試編制PLC控制程序，畫出I/O分配、梯形圖，寫出指令表。 圖3-40 解：梯形圖如下： 3-12 圖3-41為C650車床電氣原理圖，M1為主軸電動機，M2為刀架快速移動電動機，M3為冷卻泵電動機，KS為速度繼電器。讀電路圖，弄清其動作原理，并編制PLC控制程序。畫出I/O分配，梯形圖，寫出指令表。 解： 1、圖3-41的C650車床工作原理如下： （1）主軸電動機M1點動 按住SB6，KM5得電，主軸電動機M1串電阻R正向轉動，松開SB6，主軸電動機M1停止。 （2）主軸電動機M1正轉控制 按SB4，KM4線圈得電，電阻R被短接，同時KA1得電。使KM4自鎖，KM5得電，KM3不得電，主軸電動機M1正轉。 （3）主軸電動機M1反轉控制 按SB3，KM4線圈得電，電阻R被短接，同時KA1得電。使KM4自鎖，KM3得電，KM5不得電，主軸電動機M1反轉。 （4）主軸電動機M1正轉反接控制 主軸電動機M1正轉轉動，速度繼電器常開KS1閉合。按SB5，使KM4、KM5、KA1失電；松開SB5，使KM3得電，主軸電動機M1正轉反接控制。 （5）主軸電動機M1反轉反接控制 主軸電動機M1反轉轉動，速度繼電器常開KS2閉合。按SB5，使KM4、KM3、KA1失電；松開SB5，使KM5得電，主軸電動機M1反轉反接控制。 （6）刀架快速移動電動機M3的控制 轉動刀架手柄，壓行程開關SQ1，使KM1得電，刀架快速移動。按SB5，或轉動刀架手柄，使SQ1復位，KM1失電。 （7）冷卻電動機M2控制 按SB2，KM2得電，冷卻電動機M2得電。按SB1，KM2失電，冷卻電動機M2得失電。 2、所用的I/O觸點： 電氣符號 I/ 點 名 稱 作 用 SB1 X1 按鈕 冷卻電動機M2停止按鈕 SB2 X2 按鈕 冷卻電動機M2啟動按鈕 SB3 X3 按鈕 主軸電動機M1反轉啟動按鈕 SB4 X4 按鈕 主軸電動機M1正轉啟動按鈕 SB5 X5 按鈕 反接制動按鈕 SB6 X6 按鈕 主軸電動機M1點動按鈕 FR1 X10 熱繼電器 FR2 X11 熱繼電器 SQ1 X0 行程開關 刀架快速移動M3起停 KA1 M20 中間繼電器 M1啟動、停止、反轉 KT1 T0 時間繼電器 保護電流表 KM1 Y1 接觸器 刀架快速移動M3控制 KM2 Y2 接觸器 冷卻電動機M2控制 KM3 Y3 接觸器 主軸電動機M1反動 KM4 Y4 接觸器 電阻R被短接 KM5 Y5 接觸器 主軸電動機M1反動 KS1 X13 速度繼電器常開觸點 反接制動 KS2 X12 速度繼電器常開觸點 反接制動 圖3-41 解：梯形圖如下： 3-13 電機M1、M2、M3、M4的工作時序圖如圖3-42所示。圖中為第一循環(huán)的時序。試編制PLC控制程序，要求①要完成30個循環(huán)，自動結束；②結束后再按起動按鈕，又能進行下一輪工作；③任何時候按停止按鈕都能完成一個完整的循環(huán)才停止；④各臺電機均有過載保護和短路保護。 圖3-42 解：梯形圖如下： 3-14 某生產(chǎn)運輸線由三段組成，如圖3-43所示。起動順序為M1→M2→M3，間隔分別為3s、4s，起動時，M1、M2為Y—△降壓起動；M3為自耦變壓器降壓起動。停止的順序為M3→M2→M1時間間隔為5s、3s，試編寫PLC控制程序，畫出I/O圖、梯形圖，寫出指令表。 解： 電機M1的Y起動為 Y1、Y4； △ 運行為 Y1、Y5； 電機M2的Y起動為 Y2、Y6； △ 運行為 Y2、Y7； 電機M3的自耦變壓器降壓起動 為Y10； 正常運行 為 Y3。 梯形圖如下： 3-15 圖3-44為某物料罐報警裝置示意圖。YA1為進料閥門，YA2為出料閥門。當進料高于高限感應開關SQ2時，YA1關閉；當?shù)陀赟Q2時，YA1打開。當物料高于低限感應開關SQ1時，此時傳輸線起動，延時2s，YA2打開。當物料低于SQ1時，YA2關閉，同時報警電路開始作用。報警燈閃爍，亮1s，通1s，同時蜂鳴器在響。一直到物料高于SQ1位置或按下復位按鈕，報警電路才停止作用。停止時，先停YA1，再停YA2。延時3s后停傳輸線。試畫出I/O分配、梯形圖，寫出指令表。 解： 啟動，SB1 X0 YA1 Y1 SQ1 X1 YA1 Y2 SQ2 X2 電機 Y3 復位 X3 蜂鳴器 Y4 停止 X4 燈 Y5 急停 X5 梯形圖如下： 3-16 圖3-45為兩種液體混合裝置，A、B兩種液體分別由電磁閥YA1、YA2控制，攪拌器由電動機M控制。起動時，YA1、YA2以及排流閥YA3均關閉，電動機M不轉動。貯液罐是空的。按起動按鈕，YA1打開，A液進入罐內(nèi)，當A液達到罐中位M感應器時，YA1關閉，YA2打開，B液進入罐內(nèi)。當罐內(nèi)液面到達高位感應器H時，YA2關閉，攪拌電動機M工作。攪拌20s，排液閥YA3打開排液。當液面下降達L時，延時10s，待已攪拌液體排完。之后YA3關閉而YA1打開，重新注入A液，開始第二個循環(huán)。編程要求YA1、YA2、YA3有聯(lián)鎖，按停止按鈕，要完成一個完整的循環(huán)才全部停止。畫出I/O分配、梯形圖，寫出指令表。 啟動按鈕 X0 電機KM Y0 急停按鈕 X10 YA1 Y1 停止開關 X11 YA2 Y2 低位L X1 YA3 Y3 中位M X2 高位H X3 圖3-45 解：梯形圖如下： 3-17 簡易全自動洗衣機的工作程序如下：按下起動按鈕→進水(20s)→洗滌→正轉15s→停3s→反轉10s停2s，50 次；排水(25s)，重復3 次，停機。試編制PLC程序，畫出I/O分配、梯形圖，寫出指令表。 解： 啟動 X0 進水 Y0 停止 X1 洗滌正轉 Y1 記錄洗滌次數(shù) C0 洗滌反轉 Y2 重復次數(shù) C1 排水 Y3 梯形圖如下： 3-18（附加） 設計一單鍵控制一燈的程序，即按一下按鈕，燈亮；再按一下按鈕，燈滅。 （1）方法1： （2）方法2： 第4章 4．1 寫出圖4-30(a)、(b)流程圖的步進梯形圖和指令表。 （a） （b） 圖4-30 （1）圖4-30（A）的程序 （2）圖4-30（B）的程序 4-2 某液壓滑臺的工作循環(huán)和電磁閥動作如圖4-31所示，試編寫PLC程序，要求有起動，停止控制，有原位指示。工作臺返回原位后，再按起動按鈕，又能再作循環(huán)。畫出I/O分配、步進梯形圖，寫出指令表。 YA1 YA2 YA3 YA4 快進 + - + - 一次工進 + - - - 二次工進 + - - + 快退 - + - - 停止 - - - - 圖 4-31 解：I/O選擇如下： I O 啟動按鈕SBI X0 電磁閥YA1 Y1 行程開關SQ0 X1 電磁閥YA2 Y2 行程開關SQ1 X2 電磁閥YA3 Y3 行程開關SQ2 X3 電磁閥YA4 Y4 行程開關SQ3 X4 停止按鈕SB2 X5 程序如下： 4-3 液壓縱橫油缸進給加工系統(tǒng)，工作過程由縱向快進、縱向工進，橫向快進，橫向進，橫向快退，縱向快退六個動作組成，其工作循環(huán)由圖4-32所示。電磁閥動作情況如下表。試編制步進順控程序，畫出流程圖，I/O分配，步進梯形圖和指令表。 YV1 YV2 YV3 YV4 YV5 YV4 轉換主令 原 位 - - - - - - 縱向快進 + - - - - - SB1 縱向工進 + - + - - - SQ2 橫向快進 + - + + - - SQ3 橫向工進 + - + + - + SQ5 橫向快退 + - + - + - SQ6 縱向快退 - + - - - - SQ4 復 位 - - - - - - SQ1 圖4-32 解：I/O選擇如下： I O 啟動按鈕SBI X0 電磁閥YV1 Y1 行程開關SQ1 X1 電磁閥YV2 Y2 行程開關SQ2 X2 電磁閥YV3 Y3 行程開關SQ3 X3 電磁閥YV4 Y4 行程開關SQ4 X4 電磁閥YV5 Y5 行程開關SQ5 X5 電磁閥YV6 Y6 行程開關SQ6 程序如下： 4-4 圖4-33為舞臺彩燈布置示意圖，拱門①、②分別有3列彩燈，臺階有4列彩燈?？刂埔笕缦拢? ①拱門燈由外向內(nèi)依次亮，間隔5s；之后全部亮；1s后由內(nèi)向外熄滅，間隔5s；之后全部熄滅，1s后重復。 ②臺階彩燈順次由7→8→9→10亮，間隔5s，之后全部亮，1s之后，順次由10→9→8→7熄滅，間隔5s，全部熄滅1s后，再重復，試用步進順控方法編程，畫出流程圖，I/O分配，步進梯形圖和指令表。 圖 4-33 解：I/O選擇如下： 啟動按鈕SB1 X0 拱門燈5 Y5 停止按鈕SB2 X2 拱門燈6 Y6 拱門燈1 Y1 臺階彩燈7 Y7 拱門燈2 Y2 臺階彩燈8 Y10 拱門燈3 Y3 臺階彩燈9 Y11 拱門燈4 Y4 臺階彩燈10 Y12 程序如下： 4-5 四臺電動機M1、M2、M3、M4順序起動，反順序停止，起動時M1→M2→M3→M4，間隔3s、4s、5s；停止時M4→M3→M2→M1，間隔5s、6s、7s。要求①有起動按鈕、停止按鈕；②起動時有故障，要停機，如果某臺電機有故障，按停止按鈕，這臺電機要立即停機，已起動的，延時停機。③工作時有故障，要停機。如果某臺電機有故障，則這臺電機以及前方的電機，要立即停，其余的延時順序停。例如M3電機有故障，則M3、M4要立即停止。延時6s后M2停止，再延時7s后M1停止。試用步進順控方法編程，要有流程圖、I/O分配和梯形圖。 解：I/O選擇如下： 啟動按鈕SB1 X0 運行中M1故障 X4 反順序停止按鈕SB2 X1 起動故障 X1 電動機M1 Y1 運行中M4故障 X1 電動機M2 Y2 運行中M3故障 X2 電動機M3 Y3 運行中M2故障 X3 電動機M4 Y4 程序如下： 4-6 機械手動作控制如圖4-34所示。機械手原位于左上方，壓下上限行程開關SQ2，左限行程開關SQ4，機械手的下降、上升、右移和左移分別用Y1、Y2、Y3、Y4來控制電磁閥實現(xiàn)。機械手的工作循環(huán)為原位啟動→下降(至下限SQ1)→夾緊工件(Y0得電)→上升(至上限SQ2)→右移(至SQ3)→下降到B位(SQ1)→放松工件(Y0失電)→上升(至SQ2)→左移(至SQ4)，要求①有原位指示，能實現(xiàn)點動和自動循環(huán)兩種工作方式；②能實現(xiàn)點動、自動循環(huán)，單周和步進四種工作狀態(tài)；③為確保安全，只有確認B位置無工件時，機械手才能下降，用光電檢測。試用步進順控方法編寫自動循環(huán)工作部份，畫出I/O分配流程圖，步進梯形圖和指令表。 圖4-34 解：I/O選擇如下： 下限行程開關SQ1 X1 手動夾緊 X10 上限行程開關SQ2 X2 手動放松 X11 右限行程開關SQ3 X3 手動下降 X12 左限行程開關SQ4 X4 手動上升 X13 手動/自動切換開關 X5 手動右移 X14 自動程序啟動 X6 手動左移 X15 單周/連續(xù)切換開關 X7 夾緊工件 Y0 連續(xù)步/單步切換開關 X0 機械手下降 Y1 光電檢測開關 X17 機械手上升 Y2 機械手右移 Y3 機械手左移 Y4 原位指令燈 Y5 程序如下： 第五章 習題5 5-1 圖5-217為閃光頻率可變的閃爍電路。讀程序，看清燈Y0閃爍的頻率是如何變化的。如果要求程序停止，怎么辦？ 圖5-217 解： （1）執(zhí)行圖5-217，Z從0開始增加，每次加1；D0從10開始增加，每次加1。Y0閃爍的頻率每2秒1次開始，每次增加0．2秒，不能停止。 （2）如果要求程序在D0大于50停止，可以使用比較指令CMP。修改的程序如下： 5-2 用MOV指令編寫Y0、Y1、Y2三個噴水頭花樣方式噴水程序，噴水花樣自行設計。 解：Y0、Y1、Y2三個噴水頭花樣如下圖所示。要求（1）按起動按鈕，運行30個循環(huán)，自動停止，（2）之后再按起動按鈕，又能自動循環(huán)工作。（3）任何時刻按下停止按鈕，都能順序完成一個完整的循環(huán)才停止。 程序如下： 5-3 用CMP指令設計一個時間控制器。要求用一個定時段定時器，使啟動后一分鐘鬧鈴響，之后45分鐘響一次，又隔5分鐘響一次，如此四次結束。 解： 啟動按鈕SB1 X0 鬧鈴 Y0 停止按鈕SB2 X1 鬧鈴響5 秒。 程序如下： 5-4 應隔用CMP指令設計一個密碼鎖。密碼鎖有X0～X10共9個按鈕，其中X0～X7為壓鎖按鈕，用K2X0表示，X10為復位鍵。其中X0～X3為第一個16進制數(shù)，X4～X7為第二個16進制數(shù)。當這兩個16進制數(shù)分別為H19與H46，且與K2X0比較為正確時，密碼鎖Y0延時2秒打開。否則報警，報警5秒自動停止，或按復位鍵停止。只有按復位鍵后，門鎖才可重新鎖定及進行開鎖。 解：壓鎖按鈕如下，接于X輸入端： X7 X6 X5 X4 X3 X2 X1 X0 第一次按壓鎖 0 0 0 1 1 0 0 1 第二次按壓鎖 0 1 0 0 0 1 1 0 程序中Y0是密碼鎖，Y1是報警燈。 程序如下： 5-5 有15盞燈，用K4Y0表示。用乘法指令編寫燈正序每隔2秒程序，令Y0=1，Y02=2=Y1，Y12=4=Y2等。當?shù)?5盞燈點亮之后，用除法指令編寫燈反序每隔2秒熄滅程序，162=8，82=4等。 解：程序如下： 5-6 用ROR、ROL指令編寫16盞燈正序每隔2秒點亮程序；當全亮后，反序每隔2秒熄滅。 解：按起動按鈕SB0（X0），16盞流水燈正序（應用ROL）每隔2秒點亮，循環(huán)3次；之后，16盞流水燈反序（應用ROR）每隔2秒點亮，循環(huán)3次，結束。 程序如下： 5-7 用SFTL或SFTR指令重新編寫習題4-3及習題4-5。 解：（1）用SFTL指令重新編寫習題4-3，程序如下： （2）用SFTL指令重新編寫習題4-5，程序如下： 5-8 設計報警電路。當X0與X1同時為ON時報警，當X2與X3同時為ON時報警，當X4與X5同時為ON時報警。 解：程序如下： 5-9 執(zhí)行圖5-218程序，分析D10的尾數(shù)和指數(shù)： 圖5-218 解：執(zhí)行圖5-218，D11、D10組成的32位數(shù)據(jù)為 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 其二進制浮點數(shù)的指數(shù)和尾數(shù)為： 指數(shù) = 127＋123＋120-127 = 10 尾數(shù) = 20＋12-2＋12-7 = 1．2578125 二進制浮點數(shù) = 1．2578125210 = 1288 5-10 用解碼指令DECO編寫5盞燈每隔5秒點亮移位、再循環(huán)程序。 解：程序如下： 按下X0，5盞燈每隔5秒點亮移位、再循環(huán)。按下X0，熄滅。 5-11 用SFTL指令編寫每隔3秒令Y0→停→Y1→?！鶼0、Y1→?！鶼2→停→Y1、Y2→?！鶼0、Y1、Y2→?！h(huán)的程序，并給以出口停止。 解：程序如下： 5-12執(zhí)行圖5-219程序，說明Y1、Y2動作情況。 圖5-219 解：Y0、Y1的邏輯為： Y0 = M0M1 Y1 = M0M1M2 （1）按下X0，2秒后→Y2得電2秒→Y2熄滅2秒→Y1得電2秒→Y1熄滅2秒→Y2得電2秒→循環(huán) （2）按下X0，停止。 5-13 用ADD及SUB指令編寫汽車進入或離開的車輛數(shù)。設X1、X2為兩組光電開關，當車輛進入時，先阻擋X1，再阻擋X2。當車輛離開時，先阻擋X2，再阻擋X1。 解：從進入方向起，設置的光電開關順次為X4、X1、X2、X3。進入為增計數(shù)、離開為減計數(shù)。 第六章 第6章習題 6-1 K2Y15、K4X20分別由哪幾個元件組成？ 解：從略。 6-2 特殊繼電器M9036、M9038、M9030、M9032的意義是什么？ 解：從略。 6-3 讀下列指令表，寫梯形圖。 解：程序如下： 6-4 用SFT指令編程： 啟動→Y1（紅燈）亮10秒→Y2（綠燈）亮10秒→Y3（黃燈）亮10秒→Y1、Y2亮20秒→Y2、Y3亮20秒→Y1、Y2、Y3亮30秒→停止。 解：程序如下 6-5 開始，將K100 送D10，每秒加1，直到D10 = 500，延時10秒，之后將K200送D20，直到D20 = 0，程序停止。試編程。 解：程序如下： 6-6 讀圖6-61程序，寫出程序運算結果。 圖6-61 解：程序執(zhí)行結果如下 結果中 （1）D10D11→D16、D15 其積 = 12217＋12112 = 143184 （2）D15D13→D18、D17， 其中D18、D17放商，為1431； D20、D19放余數(shù)，為84。 （3）D10D13→D22、D21 其積 = 1215＋1213＋1212＋129＋125 = 45600 （4）D21D11→D24、D23， 其中D24、D23放商，為145； D26、D25放余數(shù)，為70。 6-7 讀圖6-63程序，寫出程序運算結果。 圖6-62 解：執(zhí)行程序如下： （1）按X0A，D10 = H162E = K5678 （2）按X0A，D10 = H160E = K5648 6-8 讀圖6-64程序，寫出程序運算結果。 圖6-63 解：執(zhí)行程序如下： （1）按X20，得D6、D7、D8如下表： 其中執(zhí)行[SUM D7]，意思上將D7的“1”的個數(shù)放在A0中，A0 = 6。 （2）按X21，得D6、D10如下表： 其中執(zhí)行[MOVP A0 D10]，D10 = 6。再執(zhí)行[+P D6 D10]，即將D10（6）+ D6（－1133）→D10，D10 = －1127。 6-9 設k4y10如下表所示，循環(huán)左移，每次右移1位，試編寫程序。 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 解：程序如下： 按X10，執(zhí)行程序如下： （第7章、第8章、第9章習題解省略）