PLC实验题及试题答案.docx
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PLC实验题及试题答案.docx
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PLC实验题及试题答案
1、汽车转弯灯的控制
假设利用PLC控制汽车转弯灯:
如果向左转弯,则将开关扳到左侧(X1接通),左闪灯Y1开始闪烁(亮0.5秒,灭0.5秒);如果向右转弯,则将开关扳到右侧(X2接通),右闪灯Y2开始闪烁(亮0.5秒,灭0.5秒);转弯结束,将开关扳到中间(X0接通),Y1或Y2熄灭。
如果驾驶员忘记关灯,则5秒后自动关灯。
2、控制三相异步电机Y―△启动主电路系统
图示为一个控制三相交流异步电动机Y―△启动的主电路。
在启动时,首先使接触器KM1、KM2的常开触点闭合,电动机的定子绕组成Y形连接。
电动机启动旋转,经过5秒时间后,再使接触器KM1的常开触点从接通到断开,而接触器KM3的常开触点闭合,电动机的定子绕组改为△形连接,达到了Y形启动△形运转的目的。
按停止按钮,电动机停止运行。
各元器件说明如图,在自行分析电路功能后,完成考核要求。
输入输出端口配置:
输入设备
输入端口编号
启动按钮S01
X00
停止按钮S02
X01
输出设备
输出端口编号
接触器KM1
Y00
接触器KM2
Y01
接触器KM3
Y02
要求:
(1)用FX2N系列PLC按三相异步电动机Y―△启动主电路控制电路图改成PLC梯形图、写出语句表。
(2)用模拟装置监控三相异步电动机Y―△启动主电路运行过程。
(3)按基本指令编制的程序,进行程序输入并完成系统调试。
3.用PLC实行双速电动机控制电路
图示为继电器控制4/2极双速电动机启动控制电路,其中SB2为启动按钮,SB1位停止按钮,KT为时间继电器,延时时间为5秒。
当按下启动按钮SB2,接触器KM1和时间继电器KT吸合,电动机按形联结4极启动,经过5秒延时后,KT的延时触点动作,接触器KM1释放,接触器KM2、KM3、吸合,电机改结成YY形联结,进入2极启动运行。
按停止按钮SB1,电机停止运行。
输入设备
输入端口编号
停止按钮SB1
X0
启动按钮SB2
X1
输出设备
输出端口编号
接触器KM1
Y0
接触器KM2
Y1
接触器KM3
Y2
(1)用FX2N系列PLC将上述继电控制电路改成PLC梯形图程序,并写出指令语句表
(2)用模拟设置控制双速电动机启动控制电路的运行过程。
(3)按基本指令编制的程序,进行程序输入并完成接线、调试。
4.用PLC控制水塔水位自动运行电路系统
S04
M
S03
Y
S02
S01
当水池水位低于水池低水位界限时,液面传感器的开关S01接通(ON),发出低位信号,指示灯1闪烁(以每隔1秒为一脉冲);电磁阀门Y打开,水池进水。
水位高于低水位界时,开关S01断开(OFF);指示灯1停止闪烁。
当水位升高到高于水池高水位界时,液面传感器使开关S02接通(ON),电磁阀门Y关闭,停止进水。
如果水塔水位低于水塔低水位界时,液面传感器的开关S03接通(ON),发出低位信号,指示灯2闪烁(以每隔2秒为一脉冲);当此时水池水位高于水池低水位界限时,则电动机M运转,水泵抽水。
水位高于低水位界时,开关S03断开(OFF);指示灯2停止闪烁。
水塔水位上升到高于水塔高水界时,液面传感器使开关S04接通(ON)电动机停止运行,水泵停止抽水。
电动机由接触器KM控制。
输入输出端口配置:
输入设备
输入端口编号
水池低水位液面传感器开关S01
X00
水池高水位液面传感器开关S02
X01
水塔低水位液面传感器开关S03
X02
水塔高水位液面传感器开关S04
X03
输出设备
输出端口编号
电磁阀Y
Y00
水池低水位指示灯1
Y01
接触器KM
Y02
水塔低水位指示灯2
Y03
要求:
(1)用FX2N系列PLC按工艺流程写出梯形图、语句表。
(2)用模拟设置控制水塔水位自动运行过程。
(3)按基本指令编制的程序,进行程序输入并完成系统、调试。
5.用PLC控制装料小车的自动控制系统
装料
S01向前
小车向后
原点(卸料)(卸料)
ST1ST2ST3
1号仓2号仓3号仓
启动按钮S01用来开启运料小车,停止按钮S02用来立即停止运料小车。
工作流程:
(1)按S01启动按钮,小车在1号仓停留(装料)10秒后,第一次由1号仓送料到2号仓碰限位开关ST2后,停留(卸料)5秒,然后空车返回到1号仓碰限位开关ST1停留(装料)10秒;
(2)小车第二次由1号仓送料到3号仓,经过限位开关ST2不停留,继续向前,当到达3号仓碰限位开关ST3停留(卸料)8秒,然后空车返回到1号仓碰限位开关ST1停留(装料)10秒;
(3)然后再重新工作上述工作过程。
(4)按下S02,小车在任意状态立即停止工作。
输入输出端口配置:
输入设备
输入端口编号
启动按钮S01
X00
停止按钮S02
X01
限位开关ST1
X02
限位开关ST2
X03
限位开关ST3
X04
输出设备
输出端口编号
向前接触器KM1
Y00
向后接触器KM2
Y01
要求:
(1)用FX2N系列PLC按工艺流程写出梯形图、语句表。
(2)用模拟设置控制装料小车的自动控制系统。
(3)按基本指令编制的程序,进行程序输入并完成系统、调试。
6.用PLC控制三彩灯闪烁电路
LD1
LD2
LD3
(1)灯电路受一启动开关S07控制,当S07接通时,彩灯系统LD1~LD3开始顺序工作。
当S07断开时,彩灯全熄灭。
(2)灯工作循环:
1)、LD1彩灯亮,延时8秒后,→闪烁三次(每一周期为熄1秒亮1秒)。
2)、→LD2彩灯亮,延时2秒后。
3)、→LD3彩灯亮;LD2彩灯继续亮,延时2秒后熄灭;→LD3彩灯延时10秒后。
4)、→进入再循环。
输入输出端口配置:
输入设备
输入端口编号
启动按钮S07
X00
输出设备
输出端口编号
彩灯LD1
Y00
彩灯LD2
Y01
彩灯LD3
Y02
要求:
(1)用FX2N系列PLC按工艺流程写出梯形图、语句表。
(2)用模拟设置控制三彩灯闪烁电路运行过程。
(3)按基本指令编制的程序,进行程序输入并完成系统、调试
7.用PLC控制传输带电机的运行系统
3#传感器
2#传感器
1#传感器物品
电机D3
电机D2
电机D1
控制要求:
某车间运料传输带分为三段,由三台电动机分别驱动。
使载有物品的传输带运行,没载物品的传输带停止运行,以节省能源。
但是要保证物品在整个运输过程中连续地从上段运行到下段。
所以既不能使下段电机启动太早,又不能使上段电机停止太迟。
工作流程:
(1)按启动按钮S01,电动机D3开始运行并保持连续工作,被运送的物品前进;
(2)被3#传感器检测,启动电动机D2运载物品前进;
(3)被2#传感器检测,启动电动机D1运载物品前进;延时2秒,停止电动机D2;
(4)物品被1#传感器检测,延时2秒,停止电动机D1。
(5)上述过程不断进行,直到按下停止按钮S02传送(D3)立刻停止。
输入输出端口配置:
输入设备
输入端口编号
输出设备
输出端口编号
启动按钮S01
X00
电动机D3
Y00
停止按钮S02
X01
电动机D2
Y01
3#传感器
X02
电动机D1
Y02
2#传感器
X03
1#传感器
X04
要求:
(1)、用FX2N系列PLC按工艺流程写出梯形图、语句表。
(2)、用模拟设置控制传输带电机的运行系统工作过程。
(3)、按基本指令编制的程序,进行程序输入并完成系统、调试。
8.用PLC控制智力竞赛抢答装置
主持人
儿童组中学生组大人组
主持人一个总停开关SO6控制三个抢答桌。
主持人说出题目并按动起动开关SO7后,谁先按按钮,谁的桌子上的灯即亮。
当主持人按总停开关SO6后,灯才灭,否则一直亮着。
三个抢答桌的按钮是这样安排的:
一是儿童组,抢答桌上有两只按钮SO1和SO2是并联形式,无论按哪一只,桌上的灯LD1即亮;二是中学生组,抢答桌上有一只按钮SO3,且只有一个人,一按灯LD2即亮;三是大人组,抢答桌上也有两只按钮SO4和SO5,是串联形式,只有两只按钮都按下,抢答桌上的灯LD3才亮。
当主持人按了起动开关SO7后,10秒之内抢答有效,电铃LD响。
输入输出端口配置:
输入设备
输入端口编号
输出设备
输出端口编号
儿童按钮S01
X00
儿童组指示灯LD1
Y00
儿童按钮S02
X01
中学生组指示灯LD2
Y01
中学生按钮S03
X02
大人组指示灯LD3
Y02
大人按钮S04
X03
电铃DL
Y03
大人按钮S05
X04
主持人总停开关S06
X05
主持人启动开关S07
X06
要求:
(1)用FX2N系列PLC按工艺流程写出梯形图、语句表。
(2)用模拟设置控制智力竞赛抢答装置的控制过程。
(3)按基本指令编制的程序,进行程序输入并完成系统、调试。
9.用PLC控制加热炉自动上料装置
ST4炉门关限位开关
ST1炉门开限位开关
ST2推料机到料位
ST3推料机原位
(1)按SO1启动按钮KM1得电,炉门电机正转炉门开。
(2)压限位开关ST1KM1失电,炉门电机停转;KM3得电,推料机电机正转推料机进,送料入炉到料位。
(3)压限位开关ST2KM3失电,推料机电机停转,延时3秒后,KM4得电,推料机电机反转推料机退到原位。
(4)压限位开关ST3KM4失电,推料机电机停转;KM2得电,炉门电机反转炉门闭。
(5)压限位开关ST4KM2失电,炉门电机停转;ST4常开触点闭合,并延时3秒后才允许下次循环开始。
(6)上述过程不断运行,若按下停止按钮SO2后,工作立即停止。
输入输出端口配置:
输入设备
输入端口编号
输出设备
输出端口编号
启动按钮S01
X00
炉门开接触器KM1
Y00
停止按钮S02
X01
炉门闭接触器KM2
Y01
限位开关ST1
X02
推料机进接触器KM3
Y02
限位开关ST2
X03
推料机退接触器KM4
Y03
限位开关ST3
X04
限位开关ST4
X05
推料机进ST2
ST1
推料机退
ST3
启动S01ST4
要求:
(1)用FX2N系列PLC按工艺流程写出梯形图、语句表。
(2)用模拟装置监控加热炉自动上料装置的控制过程。
(3)按基本指令编制的程序,进行程序输入并完成系统、调试。
10.用PLC控制钻孔动力头电路
原位快进SQ1
工进SQ2
延时
SQ0快退
某一冷加工自动线有一个钻孔动力头,该动力头的加工过程:
(1)、动力头在原位,并加以起动信号,这时接通电磁阀YV1,动力头快进。
(2)、动力头碰到限位开关SQ1后,接通电磁阀YV1和YV2,动力头由快进转为工进,同时动力头电机转动(由KM1控制)。
(3)、动力头碰到限位开关SQ2后,电磁阀YV1和YV2失电,并开始延时10秒。
(4)、延时时间到,接通电磁阀YV3,动力头快退。
(5)、动力头回到原位即停止电磁阀YV3及动力头电机。
输入输出端口配置:
输入设备
输入端口编号
输出设备
输出端口编号
启动按钮S01
X00
电磁阀YV1
Y00
限位开关SQ0
X01
电磁阀YV2
Y01
限位开关SQ1
X02
电磁阀YV3
Y02
限位开关SQ2
X03
接触器KM1
Y03
要求:
(1)用FX2N系列PLC按工艺流程写出梯形图、语句表。
(2)用模拟装置监控钻孔动力头电路控制过程。
(3)按基本指令编制的程序,进行程序输入并完成系统、调试。
11.用PLC控制仓库门自动开闭控制电路
超声波开关S01
门位电机M
开门上限开关K1
关门下限开关K2
光电开关S02
控制要求:
当人或车接近仓库门的某个区域时,仓库门自动打开,人车通过后,仓库门自动关闭,从而实现仓库门的无人管理。
工作过程:
库门设计为卷帘式,用一个电机来拖动卷帘。
正转接触器C1使电机开门,反转接触器C2使电机关门。
在库门的上方装设一个超声波探测开关S01,超声波开关发射超声波,当来人(车)进入超声波发射范围时,超声波开关便检测出超声回波,从而产生输出电信号(S01=ON),由该信号启动接触器C1,电机M正转使卷帘上升开门,电机开门时必须开至上限位后延时6秒再自动关门。
为了避免在关门时碰伤人(车),在库门的下方装有一套光电开关SO2用以检测到物体时发出信号(高电位),使卷帘门立即转换成开门状态。
电机关门时若超声波开关探测有信号,或接到光电的探测信号时,则立即停止关门并自动打开电机开门。
用两个行程开关K1和K2来检测库门的开门上限和关门下限,用按钮S03手动控制开门和S04手动控制关门。
输入输出端口配置:
输入设备
输入端口编号
输出设备
输出端口编号
超声波开关S01
X00
开门(升门)C1
Y00
光电开关S02
X01
关门(降门)C2
Y01
开门上限开关K1
X02
关门下限开关K2
X03
按钮S03
X04
按钮S04
X05
要求:
(1)用FX2N系列PLC按工艺流程写出梯形图、语句表。
(2)用模拟装置监控仓库门自动开闭控制电路的控制过程。
(3)按基本指令编制的程序,进行程序输入并完成系统、调试。
12.设计2台电动机先后启动、停止的PLC程序,控制要求如下:
1.启动的顺序为:
电动机1→延时10秒→电动机2
2.停止的顺序为:
电动机2→延时5秒→电动机1
允许使用定时器T,试画出其梯形图,并写出指令。
13.设计三台电动机先后启动的PLC程序,控制要求如下:
●启动的顺序为:
电动机1→电动机2→电动机3
●停止的顺序为:
电动机3→电动机2→电动机1
不允许使用定时器T,试画出其梯形图,并写出指令。
14.根据下列工艺过程,设计PLC控制程序。
其中,动力头从原点(X2处)出发,完成加工任务后,回到原点停下,即单周期运行。
要求:
●
画出I/O接口图;
●画出状态转移图(流程图);
●画出梯形图;
●最后正确地写出指令。
15.根据以下星/三角形降压启动的电气原理图,试画出I/O连接图,设计出PLC的梯形图,并写出指令。
设时间继电器KT的延时时间是3秒钟。
16.二台电动机先后起动,控制要求如下:
第一台先起动,5秒后第一台电动机停止,第二台起动,运行3秒钟后停止,暂停2秒后第一台重新起动,如此循环运行,试设计出PLC的I/O连接图、梯形图,并编写指令。
17.根据下列工艺过程,设计某深孔钻的PLC控制程序。
其中,钻头从原点(位于X1处)出发,完成加工任务后,回到原点停下,即单周期运行。
要求:
(1)画出I/O接口图;
(2)画出状态转移图(流程图);
(3)画出梯形图;
(4)最后正确地写出指令。
18.运料小车的控制
如下图所示,运料小车的控制要求如下:
(1)按下启动按钮SB(X0),小车电动机M正转,由Y0控制。
小车第一次前进,碰到限位开关SQ1(X1)后,小车电动机M反转,由Y1控制,小车后退。
(2)小车后退,碰到限位开关SQ2(X2)后,小车停止。
停止5秒后,第二次前进,碰到限位开关SQ3(X3)后,小车电动机M反转,小车再次后退。
(3)第二次后退,碰到限位开关SQ2(X2)后,小车停止。
(4)再次按下启动按钮SB(X0),小车重复上述过程。
19.3台电动机连接在PLC的Y1、Y2、Y3端口,要求它们相隔5秒启动,各自运行10秒停止,并循环。
它们的波形图如下:
试设计PLC程序,画出梯形图,写出指令。
20.故障报警的实现
用PLC实现2台泵站电动机的过载报警,当1号电动机的故障信号到来时,X0闭合,Y0闪烁报警,同时Y3输出电铃鸣响。
按X2(SB1按钮),1号电动机故障消铃有效,电铃停止同时闪烁停止,但是Y0仍然得电进行指示,直到故障解除为止。
当2号电动机的故障信号到来时,X1闭合,Y1闪烁报警,同时Y3输出电铃鸣响。
按X2(SB1按钮),2号电动机故障消铃有效,电铃停止同时闪烁停止,但是Y1仍然得电进行指示,直到故障解除为止。
按X3(SB2)按钮可以进行试灯和试铃,两个报警灯和电铃都得电,灯光闪烁,电铃鸣响。
松开按钮SB2,两个报警灯和电铃都断电,灯光闪烁和电铃鸣响结束。
21.下图是运料小车三点自动往返控制示意图,其一个工作周期的控制工艺要求如下:
(1)按下启动按钮SB1,小车前进,碰到限位开关SQ1后,小车后退。
(2)小车后退碰到限位开关SQ2后,小车停止5秒,然后第二次前进,碰到限位开关SQ3后,小车第二次后退。
(3)当小车再次后退碰到限位开关SQ2时,小车停止5秒,然后重复上述过程。
试设计PLC程序,画出梯形图,写出指令。
22、用PLC控制污水处理过程
控制要求:
按S09按钮选择废水的程度(0为轻度,1为重度),按S01(启动按钮)启动污水泵,污水到位后由PC机发出污水到位信号,关闭污水泵,启动一号除污剂泵,一号除污剂泵到位后由PC机发出一号除污剂到位信号,关闭一号除污剂泵。
如果是轻度污水,启动搅拌泵;如果是重度污水,启动二号除污剂泵,二号除污剂到位后由PC机发出二号除污剂到位信号,关闭二号除污剂泵,启动搅拌泵,延时6s,关闭搅拌泵,启动放水泵,放水到位后由PC机发出放水到位信号,关闭放水泵,延时1s,开启罐底的门,污物自动落下,计数器自动累加1,延时4s关门,当计数器值不为3时,延时2s,继续第二次排污工艺。
当计数器累加到3时,延时2s,计数器自动清零,小车启动,延时6s,继续排污工艺。
如果按S02(停止按钮),则在关闭罐底的门后,延时2s,整个工艺停止。
污水处理过程工艺图如图所示。
要求:
上述计数器可以设定次数,范围为2-10次。
并可以通过按钮设置放置污物的输送带多少次搬运一趟污物。
23、用PLC控制拣球的动作
控制要求:
洗盘原始位置在左上方,左限开关LS1、上限开关LS3压合,按下“拣球”按钮,随机出现两种规格的球,(大球或小球),按下S01启动按钮下降电磁阀KM0吸合,延时7s,下降电磁阀KM0断开,吸合电磁阀KM1吸合,若是小球,吸盘碰到下限开关LS2压合,若是大球,吸盘则碰不到下限开关LS2,然后上升电磁阀KM2吸合,吸盘碰到上限开关LS3压合,上升电磁阀断开,右移电磁阀KM3吸合,若是小球,吸盘碰到小球右限开关LS4压合,右移电磁阀KM3断开,下降电磁阀KM0吸合,小球装入小球箱子中。
若是大球,动作类似,将大球放入大球箱子中。
然后下降电磁阀KM0断开,上升电磁阀KM2吸合,碰到上限开关LS3,左移电磁阀KM4吸合,吸盘碰到左限开关LS1压合。
左移电磁阀KM4断开,如此完成一个循环。
要求:
手动设定每箱装大小球的个数,若装满一箱,机械手停止拣球,等箱子运走后重新开始,并通过七段码可以显示当前大箱子和小箱子里大球和小球的数量。
24、隧道内汽车双向行驶控制
某地下隧道仅能通过一辆汽车,隧道的南道口简称为A,北道口简称为B。
车辆的行驶速度严格规定为每小时25-39Km,全程时间为45-56s,设计时留有约12s的余量。
图为该隧道口信号灯的工作时序图。
控制要求:
●无人值班指挥时,能控制自动错开双向行车的时序。
●系统上电后,自动进入初始状态,A口红灯Y1和B口红灯Y3同时点亮,5s后熄灭。
●启动后,当两道口均无进车时,按图(a)所示时序图执行红绿灯控制;当A口有进车时,按图(b)所示的时序图执行红绿灯;当B口有进车时,按图(c)所示的时序图执行。
●如此周而复始,一直循环运行下去。
25、PLC模拟微波炉的功能
控制要求:
●有三种加热功能:
一般加热、解冻、煮饭(用一个键控制),并显示
●有时间设定:
1分钟设定键和10S设定键,并显示
●有启动键/暂停键、复位键
●有门限位,门开着不允许启动,加热时开门自动停止并复位。
26、PLC模拟电冰箱功能
控制要求:
●用两个开关模拟电冰箱内温度的升降,两个开关用于冷冻室、冷藏室温度设定。
冰箱内温度高于设定值时启动压缩机,到达设定温度时停止。
有自动除霜功能,隔一定的时间,启动电热丝加热。
有门开关报警系统,门开后过一定的时间自动报警,若门一直开着,隔一段时间报警一次,直至门关上。
门上带有当前温度和设定温度显示。
27、用PLC模拟空调的功能
控制要求:
空调有两个运行方式选择:
手动方式和自动方式
手动方式时有制冷、制热、除湿三种模式选择。
根据当前温度和设定温度判别是否需制冷或制热。
除湿与温度无关。
出风口的风量控制有三档
用两个开关模拟空调温度的升降,两个开关用于温度设定。
带有当前温度和设定温度显示。
28.人行横道交通灯程序设计
本题只考虑人行横道交通灯的程序设计。
某人行横道两端设有红、绿各两盏信号灯,如下图所示。
平时红灯亮,路边设有按钮,行人要过马路时按此按钮。
按动按钮4秒钟后红灯灭,绿灯亮;绿灯亮30秒钟后,闪烁4次(0.5秒亮,0.5秒灭)后熄灭,红灯亮。
若再有人按此按钮,则重复上述过程。
从按下按钮后到下一次红灯亮之前,这一段时间内,按钮不起作用。
29.5台电动机在按下启动按钮后,每隔2秒钟后自动顺序启动;启动完毕后,按下停止按钮,每隔2秒钟后自动反向逆序停止。
在启动过程中,如果按下紧急停止按钮,则立即终止启动过程,对于已经启动运行的电动机,立即全部停止。
30.用PLC对某工作机构进行控制,工作机构示意图如下图所示,机构的下降、上升、右行和左行由液压电磁阀YV1、YV2、YV3、YV4控制。
SQ1、SQ2、SQ3、SQ4分别是上限位开关、下限位开关、右限位开关和左限位开关。
控制要求如下:
(1)连续自动操作:
当工作机构在原点位置时(SQ1、SQ4开关被压下),按下起动按钮后,机构连续下降、上升2次后转向右移;至SQ3处暂停5秒钟,然后转向左移;至SQ4处返回原点位置完成一次大循环。
接着连续不断地执行上一次大循环的动作
(2)单周期操作:
当工作机构在原点位置时(SQ1、SQ4开关被压下),按下起动按钮后,机构连续下降、上升三次后转向右移;至SQ3处暂停5秒钟,然后转向左移;至SQ4处返回原点位置完成一次大循环。
然后返回原点位置停止。
等待下一次重新启动。
(3)回原点操作:
如果机床没有处于原点位置,请首先返回原点。
(4)可以数字显示运行的次数。
要求编制程序并上机调试。
第30题图
要求编制程序并上机调试。
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