PLC项目实操练习题.docx
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PLC项目实操练习题
“南粤杯”PLC项目技能练习题
第1题
某专用钻床用来加工圆盘状零件上均匀分布的6个孔（见下图）。
1、控制要求：
操作人员放好工件后，按下起动按钮X0，Y0变为ON，工件被夹紧，夹紧后压力继电器X1为ON，Y1和Y3使两只钻头同时开始工作，钻到由限位开关X2和X4设定的深度时，Y2和Y4使两只钻头同时上行，升到由限位开关X3和X5设定的起始位置时停止上行。
两个都到位后,Y5使工件旋转60°，旋转到位时X6为ON，同时设定值为3的计数器C0的当前值加1，旋转结束后又开始钻第二对孔。
3对孔都钻完后，计数器的当前值等于设定值3，Y6使工件松开，松开到位时，限位开关X7为ON，系统返回初始状态。
2、实操任务要求
（1）编制主要设备材料表；
（2）I/O地址分配表；
（3）编制PLC控制梯形图；
（4）控制设备安装接线；
（5）检查后加电试运转与故障排除；
（6）记录总结运行结果，编制操作说明书；
第2题
某水利建设工地运料车如图1所示。
运料车由一台三相交流异步电动机拖动，电动机正转时运料车右行，电动机反转时运料车左行；电动机由一台PLC和一台变频器控制，其机械特性运行曲线如图2所示。
一、控制要求
1.运料车原位在1号光电开关处，此时1号光电开关接通。
按下启动按钮SB1后，电磁阀YV1打开给运料车装料，10s后装料完毕电磁阀YV1关闭，运料车正向启动快速右行；右行到3号光电开关处，运料车变为慢速右行；右行到4号光电开关处停止，电磁阀YV2打开卸料，5s后卸料完毕电磁阀YV2关闭，运料车反向启动快速左行；左行到2号光电开关处，运料车变为慢速左行；左行到1号光电开关处停止,电磁阀YV1再次打开给运料车装料，第二个循环开始。
2.运料车可点动右行或左行。
3.运料车在右行或左行时，若遇紧急情况按下停止按钮SB2可随时停车，此时声光报警启动，蜂鸣器鸣叫报警灯闪烁（点亮0.5S，熄灭0.5s），按下复位按钮SB3报警解除。
4.运料6车后，车子自动停在原位。
5.控制系统具有短路、过载、欠压等保护环节。
二、实操任务
1.编制主要设备材料表；
2.PLC的I/O地址分配表；
3.PLC与变频器I/O接线图
4.电动机主回路接线图；
5.编制PLC控制梯形图；
6.控制设备安装接线；
7.检查后加电试运转与故障排除；
8.记录总结运行结果，编制操作说明书；
9.提交材料清单：
PLC的I/O地址分配表；PLC与变频器I/O接线图；电动机主回路接线图；PLC控制梯形图；操作说明书。
第3题水电站技术供水控制。
水电站技术供水由水塔水池供给，水池最大水深为5.0m，当水位下降到2.0m时，工作泵起动，向水池打水，水位升高，当升至5.0m时，停机。
若在水位降至2.0m，工作泵起动后，水位仍然下降，当降至1.0m时，备用泵起动，两台泵同时向水池打水，并发出备用泵起动报警，当水位升至5.0m时，两台泵同时停机。
使用液位继电器控制水位。
任务要求
（1）控制工艺设计；
（2）电机控制主回路设计（主回路图）；
（3）编制设备材料表
（4）绘制I/O接线图；
（5）编制PLC控制梯形图；
（6）控制设备安装接线；
（7）检查后加电试运转与故障排除；
（8）纪录总结运行结果，编制设计报告与操作说明书。
第4题水塔水位控制
实操要求：
利用PLC、液位继电器和变频调速器实现水塔水位的多级速度控制。
水箱水位控制要求：
初始状态：
水箱没有水，液位开关S4断开（S4为OFF）。
本装置上电后，按动启动按钮，电动阀Y通电（Y为ON）水箱开始注水，水箱水位达到S4高度后，液位开关S4闭合（S4为ON），水箱水位达到S3高度（水满）时，液位开关S3闭合（S3为ON）→注水电动阀Y断电（Y为OFF），水箱停止注水。
此后，随着水塔水泵抽水过程的进行，水箱液面逐渐降低，液位开关S3（S3＝OFF）复位，随着抽水过程的继续进行，水箱液面继续降低，当液面低于开关S4时，液位开关S4复位（S4为OFF）→电动阀Y再次通电（Y为ON）水箱（自动）注水，水位达到S3时再次停止注水。
如此循环，使水箱水位保持在S3～S4之间。
水塔水位控制要求：
水塔水位（水深5米），其中最高和最低液位使用液位继电器检测，其它液位用开关替代。
水泵电机要求使用变频调速器控制，水泵电机共设置低速、中速、全速三个抽水速度，水泵电机全速运行时，变频调速器停止工作。
当水箱水位高于S4液位，并且水塔水位（水深5米）低于水塔最低允许液面开关S2时（液位开关S2为OFF）→水泵电动机M开始全速运行，向水塔抽水，水深达到3米时，水泵电动机M中速运行，水深达到4米时，水泵电动机M低速运行，当液面达到最高液位开关S1时→水塔电机M停止抽水（M为OFF）；循环控制使得水塔水位自动保持在S1～S2之间变化。
任务要求
（1）控制工艺设计；
（2）电机控制主回路设计（主回路图）；
（3）编制设备材料表
（4）绘制I/O接线图；
图1水塔水位模拟图
（5）编制PLC控制梯形图；
（6）控制设备安装接线；
（7）检查后加电试运转与故障排除；
（8）纪录总结运行结果，编制设计报告与操作说明书。
第5题
现在开始计时，从阅读材料到完成全部工作任务，只有4h（240min）的时间。
请你仔细阅读材料，理解系统的工作情况、动作要求，合理安排时间，按要求在规定的时间完成工作任务。
系统的工作情况和保护要求：
一、系统的组成
该系统水箱拉丝机控制系统，其组成如图1所示。
图1水箱拉丝机控制系统
二、系统的工作情况
水箱拉丝机是钢帘线制品厂最常见的一种电气控制设备，该系统工作分为手动穿丝和自动运行两个过程。
1、手动穿丝过程
手动穿丝过程中，操作工人需要将粗钢丝从磨具穿出，这时系统处于点动控制状态，工人踩下脚踏板时SQ2接通，牵引电机M1以750r/s的速度带动机械轴承转动，绿色运行指示灯HL1闪烁，工人牵引钢丝从磨具穿过；当松开脚踏板时电机M1停止，红色停止指示灯HL2亮（停止且非故障状态此灯常亮）。
此过程中收线电机M2不运行。
2、自动过程
当工人穿完钢丝，将其缠绕在收线轮上后并固定，此时接近开关SQ1接通。
按下启动SB1按钮牵引电机M1和收线电机M2同时启动。
机械上已按产品规格不同设置了减速比，只要两电机转速相等，即可实现将拉细后的钢丝完全缠绕到收线轮上，不会出现断丝和松丝的现象。
电机M1、M2均采用变频器控制，启动后M1、M2速度同步分段定，具体过程如下：
按下启动按钮后，M1、M2先以750r/s低速运行，30秒后待系统稳定自动切换到高速运行状态，此时两电机转速准为1500r/s。
电机累计运行2h后系统自动停止，黄色指示灯HL3闪烁，提示工人收线轮满，应更换新收线轮；更换新收线轮后，按下报警复位按钮SB3，HL3停止闪烁，此时才允许重新启动系统。
自动过程中，若收线轮未固定紧或者脱落使得SQ1断开，则立即停止系统运行，红色停止指示灯HL2闪烁报警，直到工人解决故障并按下报警复位按钮SB3红色指示灯HL2才停止闪烁（故障状况下系统无法启动）。
系统启动后工人也可通过停止停止按钮SB2，停止系统运行。
3、水箱液位控制
因钢丝在拉拔过程中非产生很大的热量，并且磨具与钢丝之间存在着很大的摩擦，容易损坏磨具，所以需要向水箱注入冷却润滑液（简称润滑液）。
润滑液控制为自动控制。
水箱装有两个液位传感器，分别为上限位L1和下限位L2。
当水箱液位低于L2时，系统自动打开电磁阀YV，此时由供水管道自动向箱注入润滑液；当液位到达L1时，自动关闭电磁阀YV，停止注入润滑液。
三、主要设备的主要参数
1.可编程控制器PLC：
三菱FX2N—48MR
2.电动机
M1：
UN＝380V，PN＝2.8kW，接法△，工作方式分段速度
M2：
UN＝380V，PN＝1.0kW，接法△，工作方式分段速度
3.变频器
UF1:
UN＝380V，PN＝3.0KW参考型号：
ABBACS550-01-04A1-4
UF2:
UN＝380V，PN＝1.5kW参考型号：
ABBACS550-01-06A9-4
4.接触器
线圈电压U＝220V，触头UN＝380V，IN＝10A
5.电磁阀YV:
UN=220V，
6.按钮UN＝220V，IN＝5A
7.指示灯工作电压U＝220V
请你按要求完成下面的工作任务：
任务一、画出PLC与外围设备的连接图
任务：
请你完成PLC的I/O分配，并在图3上画出PLC的I/O分配图。
要求：
1.用黑色铅笔绘图；
2.用国家规定的符号和文字符号；
3.按图2的示例，在图形的前面或后面标注该元件的文字符号，在连接导线上标注该导线的线号。
示例：
图2I/O端子分配示例
任务二、连接电路
任务：
请你根据控制系统的动作和控制要求，连接组成该控制系统的所有电气设备。
组成使生产机械能按要求工作的电路。
要求：
1.所有导线与接线端子的连接应牢固、可靠；每个接线端子上连接的导线不超过2条，连接导线的露铜长度不超过2mm；
2.元件板上的元件与元件板外的设备或元件必须通过接线端子排连接，不能直接连接；
3.所有导线与接线端子的连接处应套上异型管（号子管），异型管有导线标号；
4.所有导线必须放入线槽；
5.系统中使用的元件安装在元件板上，请按表一的对应的元件连接电路。
表一系统使用元件与元件板上元件对照表
序号
系统中的元件
元件板上元件
1
电动机M1的接触器
KM1
2
电动机M2的接触器
KM2
3
变频器UF1
UF1
4
变频器UF2
UF2
5
电磁阀YV接触器
KM3
6
限位开关SQ1用按钮代替
SQ1
7
脚踏开关SQ2用按钮代替
SQ2
8
液位继电器L1
L1
9
液位继电器L2用按钮代替
L2
10
启动按钮SB1
SB1
11
停止按钮SB2
SB2
12
报警复位按钮SB3
SB3
13
运行指示灯
HL1
14
停止+报警指示灯
HL2
15
产量到达指示灯
HL2
16
17
18
19
任务三、画出控制程序的梯形图
任务：
根据生产机械的动作顺序、保护要求，在图4上的空白处画出PLC控制程序的梯形图。
任务：
完成控制指令表程序的编制。
任务五、程序的输入与运行
任务：
将你编写的控制程序输入PLC，调试并运行程序。
要求：
1.需要通电调试、运行程序，请报告监考老师，经老师同意后并在老师的监护下，才能通电调试和运行；
2.程序的运行应完全符合控制要求。
完成全部工作任务后，请你报告监考老师，让监考老师记录你交卷的时间。
另外请你配合赛场有关工作人员，按要求在有关的表格上签名。
第6题
两种液体混合装置控制系统
要求：
有两种液体A、B需要在容器中混合成液体C待用，初始时容器是空的，所有输出均失效。
按下启动信号，阀门X1打开，注入液体A；到达I时，X1关闭，阀门X2打开，注入液体B；到达H时，X2关闭；开启搅拌器R，搅拌5s钟；打开阀门X3，释放液体C；当最低位液位传感器L=1时，关闭X3进入下一个循环。
按下停止按钮,要求停在初始状态。
启动信号X0，停止信号X1，H（X2），I（X3），L（X4），阀门X1（Y0），阀门X2（Y1），搅拌器R（Y2），阀门X3（Y3）
混合装置控制系统PLC控制要求
请用PLC控制两种液体混合的一个自动工作过程，包括以下四个步骤：
（1）手动按下起动按钮（SB1），阀门X1打开，注入液体A；
（2）液位到达I时，X1关闭，阀门X2打开，注入液体B；
（3）液位到达H时，X2关闭，开启搅拌器R，搅拌5s钟；
（4）打开阀门X3，释放液体C，当最低位液位传感器L=1时，关闭X3进入下一个循环。
直到按下停止按钮停止所有工作。
实操任务要求：
（1）编制主要设备材料表；
（2）I/O地址分配表；
（3）编制PLC控制梯形图；
（4）控制设备安装接线；
（5）检查后加电试运转与故障排除；
（6）记录总结运行结果，编制操作说明书；
（7）提交材料清单：
PLC接线图、设备材料表、I/O地址分配表、操作说明书。
第7题
一、油循环控制系统的要求：
（1）按下启动按钮SB1后，泵1、泵2通电运行，由泵1将油从循环槽打入淬火槽，经沉淀槽，再由泵2打入循环槽，运行15min后，泵1、泵2停。
（2）在泵1、泵2运行期间，如果沉淀槽的水位到达高水位，液位传感器SL1接通，此时泵1停，泵2继续运行1min。
（3）在泵1、泵2运行期间，如果沉淀槽的水位到达低水位，液位传感器SL2由接通变为断开，此时泵2停，泵1继续运行1min。
（4）当按下停止按钮SB2时，泵1、泵2同时停。
二、实操任务要求：
（1）电机控制主回路设计（主回路图）；
（2）编制主要设备材料表；
（3）I/O地址分配表；
（4）编制PLC控制梯形图；
（5）控制设备安装接线；
（6）检查后加电试运转与故障排除；
（7）纪录总结运行结果，编制操作说明书；
（8）提交材料清单：
电机控制主回路图、PLC接线图、设备材料表、I/O地址分配表、操作说明书。
第8题
送料小车控制系统的设计
1．送料小车系统说明
送料车示意图如图B.1所示。
该车由电动机拖动，电动机正转，车子前进，电动机反转，车子后退。
控制任务说明如下：
（1）单周期工作
按动送料按钮，预先装满料的车子便自动前进。
到达卸料处，SW2自动停止运行，开始卸料，经过10s时间后卸料完毕，送料车回到装料处（SW1），装满料等待下一次送料。
（2）自动循环方式工作
要求送料车在装料处装料后，当按动送料按钮时，送料车开始送料，到达卸料处停10s进行卸料后，自动返回装料处装料，预设装料时间是20s，送料车在20s后自动到卸料处卸料，然后再返回装料，如此反复，自动运行。
（3）小车可以紧急停止，而且可以手动控制送料车的前进和后退。
2．设计要求
根据系统说明要求和目标，理清输入/输出信号的关系和状态，列出I/O分配表，绘制PLC硬件接线图和顺序功能图，设计控制梯形图程序或语句表。
3.设计报告
报告容包括设计思路和方案，器件的选择，I/O地址分配表，功能图，梯形图，程序清单，调试过程和心得。
图送料小车示意图
第9题
上料爬斗的PLC控制
1、上料爬斗自动循环要求
图1为上料爬斗示意图，爬斗由三相异步电动机M1拖动，将物料提升到上限后，自动翻斗卸料，翻斗时撞行程开关SQ1，随即M1反向下降，达到下限，撞行程开关SQ2后，停留30s，同时启动皮带传送电动机M2，向料斗加料，30s（物料基本加满）后，皮带传送电动机自行停止，料斗则自动上升……如此不断循环。
图1上料爬斗示意图
2、上料爬斗的控制系统PLC控制要求
（1）手动按下正、反向起动按钮SB1/SB2，料斗开始上升或下降运自动循环行，上料爬斗按照自动循环要求动作。
（2）手动按下停止按钮（SB3）料斗和皮带传送电动机可以停在任意位置。
（3）上料爬斗电动机采用断电抱闸制动装置。
（4）电路有必要的电气保护和连锁控制。
3、实操任务要求
（1）编制主要设备材料表；
（2）I/O地址分配表；
（3）编制PLC控制梯形图；
（4）控制设备安装接线；
（5）检查后加电试运转与故障排除；
（6）记录总结运行结果，编制操作说明书；
（7）提交材料清单：
PLC接线图、设备材料表、I/O地址分配表、操作说明书。
第10题多台电动机的PLC控制
第一台电动机起动5s后，第二台电动机运行；5s后，第二台电动机停止；再过5s，电动机全部停止。
要求用PLC来完成电路的控制。
时间：
三小时。
一、考核要求
1．参赛选手应遵守竞赛规则，遵守赛场纪律，服从统一指挥和安排，爱护竞赛场地的设备与器材。
2．在竞赛过程中，参赛选手要严格按照安全规程进行操作，防止触电和损坏设备等意外事故的发生。
3．考生进入考场，不允许自带电脑及其他存储介质。
4．考生进入考场，不能自带文字及图纸资料。
5．实操过程形成的所有的文字与图纸资料均要求手工完成。
6．参赛考生提前半小时进入赛场。
二、提交考核材料及要求；
1．电机控制主回路设计（主回路图）；
2．PLC控制I/O接线图；
3．PLC控制梯形图；
4．控制设备安装接线，要求工艺良好；
5．检查后加电试运转与故障排除；
6．整理设计资料（1～2项）、编制操作说明。
三、评分标准
1．如果出现重大安全事故（人身伤害、主要设备损坏），则终止比赛，取消比赛资格。
2．出现短路跳闸事故酌情扣10分～20分。
3．不能在规定时间完成项目及不符合动作要求的扣5～10分。
4．接线与图纸不符（原理、线号）的扣1～5分。
5．图纸不规（元器件图形符号与文字符号）扣1～５分。
6．盘面不整洁的扣1～5分。
7．着装不规，不穿绝缘鞋（胶底）扣1～3分。
8．同等考核分数，以技能考核完成时间先后排名次。
第11题装配车间料车的PLC控制
任务：
装配车间有料车一部，料车在轨道上行驶，需要装配的组件由上料点装入料车，具有相同功能的装配点有三个。
料车装满料后可根据各装配点的需料请求驶往各装配点。
料车采用半自动管理，每个装配点都有一名员工，当装配点需料时按下“需料按钮”，料车将驶往该装配点，料车在该装配点停留一段时间供该点下料，下料时间到后料车即可响应其它装配点的需料请求，一车料可供各装配点使用若干次；当某装配点发现料车无料时按下“上料按钮”，料车即驶往上料点上料。
一、设备组成描述
设备的组成如图1所示
图1设备组成
设备使用的控制元件及功能，指示元件及其功能如表1所示
表1设备使用的控制元件及功能
序号
名称与文字符号
功能
1
按钮SB1
装配点A需料请求按钮和上料请求按钮
2
按钮SB2
装配点B需料请求按钮和上料请求按钮
3
按钮SB3
装配点C需料请求按钮和上料请求按钮
4
单臂行程开关SQ0
上料点F限位
5
单臂行程开关SQ1
装配点A限位
6
单臂行程开关SQ2
装配点B限位
7
单臂行程开关SQ3
装配点C限位
8
指示灯HL
装配点可请求料车指示
9
交流接触器KM1
料车电机M正转（右行）控制
10
交流接触器KM2
料车电机M反转（左行）控制
11
三相电机M
料车行驶电机
二、设备工作描述
设备工作的工作状态如下：
1、初始状态
系统电源接通后料车自动驶往上料点F上料。
2、上料
料车驶过SQ0，SQ0受压闭合，料车停车装料，装料时间15s钟，装料时间到则料车请求可用，指示灯HL亮，可以响应A、B、C点的需料请求信号。
注意：
料车在SQ0位置上不停，料车驶过SQ0后行驶一段后才停止。
3、A点下料装配
当A点的需料请求被响应，料车驶往A点，料车过SQ1，SQ1受压闭合，料车停车下料，下料时间10s钟，下料时间到则料车请求可用，指示灯HL亮，可以响应B点和C点需料请求信号。
注意：
料车在SQ1位置上不停，料车驶过SQ1后行驶一段后才停止。
4、B点下料装配
当B点的需料请求被响应，料车驶往B点，料车过SQ2，SQ2受压闭合，料车停车下料，下料时间10s钟，下料时间到则料车请求可用，指示灯HL亮，可以响应A点和C点需料请求信号。
注意：
料车在SQ2位置上不停，料车驶过SQ2后行驶一段后才停止。
5、C点下料装配
当C点的需料请求被响应，料车驶往C点，料车过SQ3，SQ3受压闭合，料车停车下料，下料时间10s钟，下料时间到则料车请求可用，指示灯HL亮，可以响应B点和A点需料请求信号。
注意：
料车在SQ3位置上不停，料车驶过SQ3后行驶一段后才停止
6、A点需料请求
料车可用时，并且没有停在A点，按下SB1，料车从B、C点F驶往A点。
7、B点需料请求
料车可用时，并且没有停在B点，按下SB2，料车从A、C点F驶往B点。
8、C点需料请求
料车可用时，并且没有停在C点，按下SB3，料车从B、A点F驶往C点。
9、A点上料请求
料车停在A点时，在料车下料的10s钟按下SB1，料车从A点驶往F点上料。
10、B点上料请求
料车停在B点时，在料车下料的10s钟按下按下SB2，料车从B点驶往F点上料。
11、C点上料请求
料车停在C点时，在料车下料的10s钟按下按下SB3，料车从C点驶往F点上料。
12、料车请求可用指示
料车在上料点完成上料、在下料点完成下料后，料车请求可用，指示灯HL亮，上料、下料和行驶中料车请求不可用，指示灯HL灭。
13、右行
接通交流接触器KM1线圈，控制电机M正转，小车右行
14、左行
接通交流接触器KM2线圈，控制电机M反转，小车左行
15、料车停止
采用反接制动，反接制动时间为1s
设备工作的过程是:
系统上电后料车自动驶往上料点F,SQ0受压,料车反接制动停止,15s后上料完成,指示灯HL亮表示可以请求料车下料
装载满料的料车,A、B、C三点都可请求料车,按下对应点的需料请求按钮料车即驶往该点,以B点为例说明,当HL指示灯亮时,按下SB2按钮料车驶往B点,同时料车请求不可用,指示灯HL灭,SQ2受压后料车反接制动停止在B点开始下料,10s后下料完成,指示灯HL亮表示可以响应其它点需料请求。
料车响应了装配点的需料请求下完料后仍可响应其它点的需料请求,直到料车的料用完,例如在B点下完料后,指示灯HL亮,此时如果A点的SB1按下发需料请求,料车将驶往A点;如果C点SB3按下发需料请求,料车将驶往C点
当某一装配点发现料车无料时,在料车停在该点时，在料车下料的10s钟按下上料请求按钮，则料车上料。
以B点为例,当料车停在B,操作员发现料车无料，在10s钟按下按下SB2,料车驶往F点上料.注意每个点的需料请求按钮和上料请求按钮是同一个按钮.
设备工作过程如图2所示
图2设备工作过程
任务一：
安装设备控制板
控制板上要安装的元件如表2所示
表2控制板上要安装的元件
序号
元件类型
数量
名称
说明
1
按钮
3
SB1SB2SB3
动合按钮
2
单臂行程开关
4
SQ0SQ1SQ2SQ3
3
空气开关
1
QS
4
保险管
2组
FU1（3）FU2
（2）
FU1为三相电源保险,有3只;FU2为PLC220V交流电源、负载电源保险
5
交流接触器
2
KM1KM2
线圈为220V交流接触器
6
PLC
1
P
自备
7
导轨
若干
根据需要,最多可用3根
8
固定螺丝和导线
若干
根据需要
9
木质面板
1
固定元件
10
标签
若干
根据需要
安装要求：
1、各元件在安装板上的位置自己确定
2、所有连接导线一律走明线，不允许从安装板的背面走线，按照维修电工走线要求接线
3、接好线后用标签写上对应元件的名称并贴在元件上或元件旁。
4、除电机外的所有元件都安装在控制板上。
5、画出PLC的输入/输出配线图和电机控制的主电路
任务二：
编写控制设备动作的PLC程序。
将梯形图
升级会员 