可編程序控制器技術(shù)與應(yīng)用習(xí)題 答案.doc

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劉守操等編可編程序控制器技術(shù)與應(yīng)用習(xí)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(dāng)按X1，則燈Y0Y1Y2Y1Y0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，MCMCR之間有電。（2）按X1，Y0得電，M1得電并自鎖，T1得電。當(dāng)T1延時3秒到，Y1得電，T2得電。當(dāng)T2延時4秒到，Y1失電，Y2得電，使用M1失電，而T1得電，當(dāng)T1延時3秒到，使Y1得電，T2得電。當(dāng)T2延時4秒到，Y1失電，同時Y0得電。于是按Y0Y1Y2Y1Y0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(zhuǎn)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(zhuǎn)動，松開SB6，主軸電動機M1停止。（2）主軸電動機M1正轉(zhuǎn)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(zhuǎn)。（3）主軸電動機M1反轉(zhuǎn)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(zhuǎn)。（4）主軸電動機M1正轉(zhuǎn)反接控制主軸電動機M1正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)反接控制。（5）主軸電動機M1反轉(zhuǎn)反接控制主軸電動機M1反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)反接控制。（6）刀架快速移動電動機M3的控制轉(zhuǎn)動刀架手柄，壓行程開關(guān)SQ1，使KM1得電，刀架快速移動。按SB5，或轉(zhuǎn)動刀架手柄，使SQ1復(fù)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SB1X1按鈕冷卻電動機M2停止按鈕SB2X2按鈕冷卻電動機M2啟動按鈕SB3X3按鈕主軸電動機M1反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB4X4按鈕主軸電動機M1正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB5X5按鈕反接制動按鈕SB6X6按鈕主軸電動機M1點動按鈕FR1X10熱繼電器FR2X11熱繼電器SQ1X0行程開關(guān)刀架快速移動M3起停KA1M20中間繼電器M1啟動、停止、反轉(zhuǎn)KT1T0時間繼電器保護電流表KM1Y1接觸器刀架快速移動M3控制KM2Y2接觸器冷卻電動機M2控制KM3Y3接觸器主軸電動機M1反動KM4Y4接觸器電阻R被短接KM5Y5接觸器主軸電動機M1反動KS1X13速度繼電器常開觸點反接制動KS2X12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，要求要完成30個循環(huán)，自動結(jié)束；結(jié)束后再按起動按鈕，又能進行下一輪工作；任何時候按停止按鈕都能完成一個完整的循環(huán)才停止；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M1M2M3，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M3M2M1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(dāng)進料高于高限感應(yīng)開關(guān)SQ2時，YA1關(guān)閉；當(dāng)?shù)陀赟Q2時，YA1打開。當(dāng)物料高于低限感應(yīng)開關(guān)SQ1時，此時傳輸線起動，延時2s，YA2打開。當(dāng)物料低于SQ1時，YA2關(guān)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(fù)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，SB1X0YA1Y1SQ1X1YA1Y2SQ2X2電機Y3復(fù)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(guān)閉，電動機M不轉(zhuǎn)動。貯液罐是空的。按起動按鈕，YA1打開，A液進入罐內(nèi)，當(dāng)A液達(dá)到罐中位M感應(yīng)器時，YA1關(guān)閉，YA2打開，B液進入罐內(nèi)。當(dāng)罐內(nèi)液面到達(dá)高位感應(yīng)器H時，YA2關(guān)閉，攪拌電動機M工作。攪拌20s，排液閥YA3打開排液。當(dāng)液面下降達(dá)L時，延時10s，待已攪拌液體排完。之后YA3關(guān)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KMY0急停按鈕X10YA1Y1停止開關(guān)X11YA2Y2低位LX1YA3Y3中位MX2高位HX3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(zhuǎn)15s停3s反轉(zhuǎn)10s停2s，50 次；排水(25s)，重復(fù)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(zhuǎn)Y1記錄洗滌次數(shù)C0洗滌反轉(zhuǎn)Y2重復(fù)次數(shù)C1排水Y3梯形圖如下：3-18（附加） 設(shè)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41 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。YA1YA2YA3YA4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SBIX0電磁閥YA1Y1 行程開關(guān)SQ0 X1電磁閥YA2Y2行程開關(guān)SQ1X2電磁閥YA3Y3行程開關(guān)SQ2X3電磁閥YA4Y4行程開關(guān)SQ3X4停止按鈕SB2X5 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。YV1YV2YV3YV4YV5YV4轉(zhuǎn)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(fù) 位-SQ1圖4-32 解：I/O選擇如下： I O啟動按鈕SBIX0電磁閥YV1Y1 行程開關(guān)SQ1 X1電磁閥YV2Y2行程開關(guān)SQ2X2電磁閥YV3Y3行程開關(guān)SQ3X3電磁閥YV4Y4行程開關(guān)SQ4X4電磁閥YV5Y5行程開關(guān)SQ5X5電磁閥YV6Y6行程開關(guān)SQ6程序如下：4-4 圖4-33為舞臺彩燈布置示意圖，拱門、分別有3列彩燈，臺階有4列彩燈。控制要求如下：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(fù)。臺階彩燈順次由78910亮，間隔5s，之后全部亮，1s之后，順次由10987熄滅，間隔5s，全部熄滅1s后，再重復(fù)，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5Y5停止按鈕SB2X2拱門燈6Y6拱門燈1Y1臺階彩燈7Y7拱門燈2Y2臺階彩燈8Y10拱門燈3Y3臺階彩燈9Y11拱門燈4Y4臺階彩燈10Y12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M1M2M3M4，間隔3s、4s、5s；停止時M4M3M2M1，間隔5s、6s、7s。要求有起動按鈕、停止按鈕；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。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SB2X1起動故障X1電動機M1Y1運行中M4故障X1電動機M2Y2運行中M3故障X2電動機M3Y3運行中M2故障X3電動機M4Y4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(guān)SQ2，左限行程開關(guān)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)，要求有原位指示，能實現(xiàn)點動和自動循環(huán)兩種工作方式；能實現(xiàn)點動、自動循環(huán)，單周和步進四種工作狀態(tài)；為確保安全，只有確認(rèn)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(guān)SQ1X1手動夾緊X10上限行程開關(guān)SQ2X2手動放松X11右限行程開關(guān)SQ3X3手動下降X12左限行程開關(guān)SQ4X4手動上升X13手動/自動切換開關(guān)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(guān)X7夾緊工件Y0連續(xù)步/單步切換開關(guān)X0機械手下降Y1光電檢測開關(guān)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(xí)題55-1 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02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(shè)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(shè)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(jié)束。解：啟動按鈕SB1X0鬧鈴Y0停止按鈕SB2X1 鬧鈴響5 秒。程序如下：5-4 應(yīng)隔用CMP指令設(shè)計一個密碼鎖。密碼鎖有X0X10共9個按鈕，其中X0X7為壓鎖按鈕，用K2X0表示，X10為復(fù)位鍵。其中X0X3為第一個16進制數(shù)，X4X7為第二個16進制數(shù)。當(dāng)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(fù)位鍵停止。只有按復(fù)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：X7X6X5X4X3X2X1X0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(dāng)?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(dāng)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(yīng)用ROL）每隔2秒點亮，循環(huán)3次；之后，16盞流水燈反序（應(yīng)用ROR）每隔2秒點亮，循環(huán)3次，結(jié)束。程序如下：5-7 用SFTL或SFTR指令重新編寫習(xí)題4-3及習(xí)題4-5。解：（1）用SFTL指令重新編寫習(xí)題4-3，程序如下：（2）用SFTL指令重新編寫習(xí)題4-5，程序如下：5-8 設(shè)計報警電路。當(dāng)X0與X1同時為ON時報警，當(dāng)X2與X3同時為ON時報警，當(dāng)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01000100101000010000000000000000其二進制浮點數(shù)的指數(shù)和尾數(shù)為：指數(shù) = 127123120-127 = 10尾數(shù) = 2012-212-7 = 12578125二進制浮點數(shù) = 12578125210 = 12885-10 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停Y0、Y1停Y2停Y1、Y2停Y0、Y1、Y2停循環(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(shè)X1、X2為兩組光電開關(guān)，當(dāng)車輛進入時，先阻擋X1，再阻擋X2。當(dāng)車輛離開時，先阻擋X2，再阻擋X1。解：從進入方向起，設(shè)置的光電開關(guān)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(xí)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(jié)果。 圖6-61解：程序執(zhí)行結(jié)果如下結(jié)果中 （1）D10D11D16、D15 其積 = 1221712112 = 143184 （2）D15D13D18、D17，其中D18、D17放商，為1431； D20、D19放余數(shù)，為84。 （3）D10D13D22、D21 其積 = 121512131212129125 = 45600 （4）D21D11D24、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(jié)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(jié)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(shè)k4y10如下表所示，循環(huán)左移，每次右移1位，試編寫程序。1011011101111011解：程序如下： 按X10，執(zhí)行程序如下：（第7章、第8章、第9章習(xí)題解省略）