2022年部分答案《可编程控制》 .pdf

学而不思则惘，思而不学则殆第一章1、简答 PLC 有那些优点？1.可靠性高，抗干扰能力强2.编程简单； 3.通用性好； 4.功能强； 5.易于远程监控；6.设计、施工和调试周期短。2、简述 PLC 的应用领域有那些？1、逻辑控制2、位置控制和运动控制3、过程控制4、监控控制5、集散控制3、为什么 PLC 的内部继电器称为“软继电器”？答：PLC 内部继电器之所以称为软继电器，是因为PLC 内部有许多具有不同功能的器件，用于实现数据的传输运算处理存储。为了把这些元件(如输入继电器， 输出继电器， 定时器，计数器等等 )与通常的物理元件区分开，所以将这些编程元件称为软元件。4、当存储单元的某位状态为1 时，表示某个继电器线圈得电 ；当该位状态为0时，表示该继电器线圈失电。5、按组成结构不同， PLC 可分为整体式和模块式两类。6、PLC 的基本单元由部分组成？答：1）中央处理器2）总线3）存储器4）I/O 单元5）通信口6）电源7、从传送的信息看，总线可分为数据总线、地址总线和控制总线三类。8、 系统程序是指控制和完成PLC 各种功能的程序，它侧重于管理PLC 的各种资源、控制各硬件的正常动作，协调各硬件组成间的关系，以便充分发挥整个可编程序控制器的使用效率，方便广大用户的直接使用。用户程序是指使用者根据生产工艺要求编写的控制程序，它侧重于输入、输出之间的关系。9、PLC 的主要工作方式是循环 扫描 工作方式。10、PLC 的循环扫描过程分为哪几个阶段？（1）公关处理（ 2）运输处理（3）扫描周期处理（ 4）I/O 刷新 （5）外端口服务公共处理阶段的主要任务有复位监视定时器、硬件检查、用户内存检查。运算处理阶段， CPU 按自上而下的顺序逐条执行每条指令，从输入映像寄存器和元件映像寄存器读出各继电器的状态，根据用户程序的逻辑关系进行逻辑运算，并将运算结果再写入元件映像寄存器中。I/O 刷新阶段，输入刷新时， CPU 从输入电路中读出各输入点状态，并将此状态写入映像寄存器；输出刷新时，将元件映像寄存器的状态传送到输出锁存电路，再经输出电路隔离和功率放大，驱动外部负载。11、PLC 的输入输出产生I/O 滞后现象的原因有哪些？1） 由于 PLC 采用循环扫描的工作方式。PLC 只在每个扫描周期的I/O 刷新阶段集中输入/输出，导致输出信号相对输入信号后。（2） 输入滤波器对信号的延迟作用。滤波器时间常数越大，对输入信号的延迟作用越强。有的PLC 其输入电路滤波器的时间常数可以调整。（3） 输出继电器的动作延迟（继电器输出型PLC）。从输出锁存器ON、到输出触点ON 经历一定时间 输出 ON 延时。要求有较快响应的场合最好不要使用继电器输出型PLC。（4） 用户程序的长短及语句编排。I/O 滞后现象， 对慢速控制系统影响不大。要求快速响应的场合，需要解决I/O 速度问题12、某 PLC 的输入 ON 延时为 8ms、公共处理 I/O 刷新时间为 3ms、程序执行时间为 20ms、输出 ON 延时为 16ms。则该 PLC 的最小 I/O 响应时间为47ms、最精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 12 页学而不思则惘，思而不学则殆大 I/O 响应时间为70Ms。13、PLC 的 CPU 单元通常有哪 3 种工作模式？第一是程序模式第二是监视模式第三是运行模式第二章1、CPM1A40CDRA 的基本单元中，有24个输入点，16个输出点，供电电源类型是交流/AC 输入，输出的类型是继电器输出。2、CPMA30CDTD 的基本单元中，有18个输入点，12 个输出点，供电电源类型是直流/DC 输入，输出的类型是晶体管 输出。3、CPM1A40CDRA 型的 PLC 面板上，PWR（绿）是电源指示，接通时亮，断开时灭。RUN（绿） 是工作状态指示，处在运行或监控状态时亮，处在编程状态或运行异常时灭。ERR/ALM（红）是错误/警告指示，正常时灭，出 现 致 命 性 错 误 时 ， 指示 灯亮 ；出 现 警 告 性 错 误 时 ， 指 示 灯 闪 烁 时 。COMM （橙）是通信指示， PLC 通过外设端口与外部设备通信时闪烁，不通信时灭。4、CP1H 的 XA 型基本单元面板上，PWR（绿）是电源指示，接通时亮，断开时灭。RUN（绿）是工作状态指示，处在运行或监控状态时亮，处在编程状态或运行异常时灭。ERR/ALM （红）是错误/警告指示，正常时灭，出 现 致 命 性 错 误 时 ， 指 示 灯 亮 ；出 现 警 告 性 错 误 时 ， 指 示 灯 闪 烁 。INH（黄）是在用特殊辅助继电器切断负载时亮；BKUP（黄）在程序、参数、数据内存向内置闪存 （备份存储器） 写入、访问和复位时亮； PRPHL（黄）在 USB端口通信时闪烁，平时灭。PRPHL（黄） 是通信指示， PLC 通过外设端口与外部设备通信时闪烁，不通信时灭。5、下图所示 PLC 的直流输入模块中， R1、R2、C 的作用是：分压、限流和滤波。双向光耦合器作用是：整流、隔离和电平转换。6、下图所示 PLC 输出模块中，继电器既是输出开关器件，又是隔离器件，电阻 R1 和指示灯 LED 组成输出状态显示器 ；电阻 R2 和电容 C 组成RC 灭弧电路 ，消除继电器触点火花。继电器触点动作的响应时间约为10 毫秒。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 12 页学而不思则惘，思而不学则殆7、下图所示 PLC 输出模块中，双向晶闸管为输出开关器件， 由它组成的固态继电器具有光电隔离作用，作为输出隔离元件。电阻R2 与电容 C 构成高频滤波电路，减少高频干扰信号。双向晶闸管开通时间小于1毫秒，关断响应时间小于10毫秒。8、下图所示 PLC 输出模块中，晶闸管为输出开关器件，光耦合器为隔离器件。稳压管VS 用于输出端的过电压 保护，熔断器用于输出端的过电流保护。晶体管输出的最大负载电流通常为0.5 A/点，通断响应时间均小于0.1毫秒。9、 在 PLC 中，开关量输入单元的作用是把现场开关信号转换成CPU 所需的 TTL标准信号。按输入模块与外部用户设备的接线形式分，有汇点式输入接线和分隔式输入接线两种基本形式。10、在 PLC 中， 模拟量输入单元的作用是把连续变化的电压、电流信号转换成CPU 能处理的若干位数字信号。模拟量输出单元的作用是把 CPU 处理后的若精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 12 页学而不思则惘，思而不学则殆干位数字信号，转换成相应的模拟量信号输出，以满足生产控制过程中需要连续信号的要求。11、PLC 的特殊扩展设备中，高速计数单元用于脉冲或方波计数器、实时时钟、脉冲发生器、数字码盘等输出信号的检测和处理，及快速变化过程中的测量或精确定位控制。位置控制单元用于位置控制的智能I/O 单元，能改变被控点的位移速度和位置， 适用于步进电动机或脉冲输入的伺服电动机驱动器。PID 控制单元多用于执行闭环控制的系统中。温度传感器单元通过单元内的变送器和A/D 转换器，将温度值转换为BCD码传送给 PLC。 通信单元用于 PLC 与计算机的互联和通信。12、 CPM1A 中，输入继电器区的通道为 000009 （10个） 。输出继电器区的通道为 010019 （10 个） 。 内部辅助继电器区的通道为200231 （32 个） 。特殊辅助继电器区的通道为 (232255 )，共 24 个通道。第三章1、PLC 的软元件中，位表示二进制数的一位 (l/0)，分别对应继电器线圈得 /失电（ ON /OFF）或触点的通 /断（ON/ OFF ） 。数字由 4 位二进制数构成，可以是十进制09，也可是十六进制0F。字节由 8位二进制数构成。字（ word） ：又称为通道，由 2 个字节构成。2、PLC 的软元件中，输入继电器是 PLC 用来接收用户输入设备发出的输入信号。输出继电器是 PLC 用来将输出信号传送给负载的元件。内部辅助继电器供内部程序使用，不能读取外部输入，也不能直接驱动外部负载，只起到中间继电器的作用。特殊辅助继电器主要用于动作状态标志、启动标志、时钟脉冲输出、模拟电位器、高速计数器、计数模式、中断等各种功能的设定值 /现在值的存储单元。3、在下列空格中填入相应功能的指令：LD ：输入母线和常开触点连接LDNOT：输入母线和常闭触点连接OUT ：将逻辑运算结果输出，驱动线圈OUTNOT：将逻辑运算结果反相后输出，驱动线圈AND ：常开触点串联连接ANDNOT：常闭触点串联连接OR ：常开触点并联连接ORNOT ：常闭触点并联连接ANDLD ：并联电路块的串联ORLD ：串联电路块的并联SET：使指定的继电器 ON RSET ：使指定的继电器OFF KEEP ：保持继电器动作DIFU ：在逻辑运算结果上升沿时，继电器在一个扫描周期内ON DIFD ：在逻辑运算结果下降沿时，继电器在一个扫描周期内ON TIM：精度为 0.1s的减法定时（ 0999.9s ）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 12 页学而不思则惘，思而不学则殆TIMH ：精度为 0.01s的减法定时（ 099.99s）CNT：减法计数器，计数设置值09999 CNTR ：加、减法计数器，计数设置值09999 1、写出下列梯形图对应的指令语句表程序（1）LD 0.01 OR 10.00 ANDNOT 0.02 OUT 10.00 （2）LD 0.00 OUT 10.00 LDNOT 0.01 LD 0.02 CNT 0.04 #150 LD 0.03 ORNOT 0.05 LD 0.04 OR 0.06 ANDLD AND 0.07 OUT 10.01 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 12 页学而不思则惘，思而不学则殆2、写出下列指令语句表对应的梯形图（1）LD 0.00 OR NOT 0.01 AND 0.02 IL(02) LD NOT 0.03 AND 0.04 OUT 10.00 LD 0.05 AND NOT 0.06 OUT 10.01 ILC(03) (2) LD 0.00 AND 0.01 LD 0.02 AND NOT 0.03 OR LD OUT 10.00 LD NOT 0.01 OUT 10.01 LD 0.04 OR NOT 0.06 AND 0.05 OUT 10.02 5、 已知给出的梯形图程序和输入波形， 如下图所示。试画出 C0000、 C0001和 100.00的输出波形。 P_1s为 1 秒钟时钟脉冲， T 为一个扫描周期。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 12 页学而不思则惘，思而不学则殆6、利用 CPM1A 型 PLC 实现两台电动机 M1 和 M2 的控制，要求： M1 运行 8 秒后，M2 才能启动； M2 启动后经 5 秒 M1 自动停车，其中：M1：SB1 为启动按钮； SB2 为停止按钮； KM1 为接触器。M2：SB3 为启动按钮； SB4 为停止按钮； KM2 为接触器。所有按钮采用动合触点。试： （1）写出 I/O 分配表（2）画出梯形图0.00 18s C0000 C0001 100.00 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 12 页学而不思则惘，思而不学则殆输入输出启动按钮SB1 0.01 接触器KM1 10.01 停止按钮SB2 0.02 接触器KM2 10.02 启动按钮SB3 0.03 定时器 0 8s TIM000 停止按钮SB4 0.04 定时器 1 5s TIM001 7、书上习题 7、9、11、15 第四章1、顺序控制是指在生产过程中，各执行机构按照生产工艺规定的顺序，在各输入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序，自动地有次序的操作。2、在顺序控制系统中，进行特定机械动作的步骤称为工步或状态。系统从一个状态进入一个新的状态称为状态的转换。导致状态转换的原因称为转换条件。3、顺序功能图通常由工步、动作、有向线段、转换和转换条件组成。4、当系统正处于某一工步所在的阶段时，该工步处于的状态有效，称该工步为活动工步。系统的初始状态称为初始步，用双线框表示。5、顺序功能图的基本结构有选择结构、并列结构、单列结构和循环结构四种类型。6、下列顺序功能图分别属于a：单列结构、b：单循环结构、c：条件循环结构、d：并列开始、e：并列结束、g：选择开始、f：选择结束。a) b) c) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 12 页学而不思则惘，思而不学则殆d) e) f) g) 7、用步进指令写出下列顺序功能图的梯形图程序。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 12 页学而不思则惘，思而不学则殆第七章1、用 PLC 构成的控制系统有自动、半自动、单步和手动四种运行方式。2、PLC 的停止方式有正常停止、暂时停止和紧急停止三种。3设计送料小车自动控制系统，工作过程如下图所示，系统启动后，首先进行装料，50 秒后装料停止；小车左行，左行途中碰到行程开关ST1 时，左行停止；进行卸料， 40 秒后，卸料停止；小车右行，右行途中碰到行程开关ST2 时，右行停精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 12 页学而不思则惘，思而不学则殆止，进行装料。如此循环一直进行下去。直到按停止按钮，运行完最后一个周期后停止。输入输出地址分配如下。输入输出启动按钮0.00 左行接触器10.00 停止按钮0.01 右行接触器10.01 ST1 0.02 装料电磁阀10.02 ST2 0.03 卸料电磁阀10.03 要求：（1）画出该控制系统的顺序功能图。 （2）设计出顺序控制的梯形图。（1）（2）碰到 ST2 碰到ST1 40S 50S 装料左行卸料右行精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 12 页学而不思则惘，思而不学则殆精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 12 页