PLC设计题.docx

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PLC设计题

1.画出三相异步电动机即可点动又可连续运行的电气控制线路。

2.画出三相异步电动机三地控制（即三地均可起动、停止）的电气控制线路。

3．为两台异步电动机设计主电路和控制电路，其要求如下：

⑴两台电动机互不影响地独立操作启动与停止；⑵能同时控制两台电动机的停止；⑶当其中任一台电动机发生过载时，两台电动机均停止。

4．试将以上第3题的控制线路的功能改由PLC控制，画出PLC的I/O端子接线图，并写出梯形图程序。

5.试设计一小车运行的继电接触器控制线路，小车由三相异步电动机拖动，其动作程序如下：

⑴小车由原位开始前进，到终点后自动停止；⑵在终点停留一段时间后自动返回原位停止；⑶在前进或后退途中任意位置都能停止或启动。

6.试将以上第5题的控制线路的功能改由PLC控制，画出PLC的I/O端子接线图，并写出梯形图程序。

7.试设计一台异步电动机的控制电路。

要求：

⑴能实现启、停的两地控制；⑵能实现点动调整；⑶能实现单方向的行程保护；⑷要有短路和过载保护。

8.试设计一个工作台前进——退回的控制线路。

工作台由电动机M拖动，行程开关SQ1、SQ2分别装在工作台的原位和终点。

要求：

⑴能自动实现前进—后退—停止到原位；⑵工作台前进到达终点后停一下再后退；⑶工作台在前进中可以立即后退到原位；⑷有终端保护。

9.有两台三相异步电动机M1和M2，要求：

1）M1启动后，M2才能启动；2）M1停止后，M2延时30秒后才能停止；3）M2能点动调整。

试作出PLC输入输出分配接线图，并编写梯形图控制程序。

10.设计抢答器PLC控制系统。

控制要求：

1抢答台A、B、C、D，有指示灯，抢答键。

2裁判员台，指示灯，复位按键。

3抢答时，有2S声音报警。

11.设计两台电动机顺序控制PLC系统。

控制要求：

两台电动机相互协调运转，M1运转10S，停止5S，M2要求与M1相反，M1停止M2运行，M1运行M2停止，如此反复动作3次，M1和M2均停止。

12．设计PLC三速电动机控制系统控制要求：

启动低速运行3S，KM1，KM2接通；中速运行3S，KM3通（KM2断开）；高速运行KM4，KM5接通（KM3断开）。

14.设计交通红绿灯PLC控制系统控制要求：

1东西向：

绿5S，绿闪3次，黄2S；红10S。

2南北向：

红10S，绿5S，绿闪3次，黄2S。

15．设计彩灯顺序控制系统控制要求：

1A亮1S，灭1S；B亮1S，灭1S；C亮1S，灭1S；D亮1S，灭1S。

2A、B、C、D亮1S，灭1S。

3循环三次。

17．设计电动机正反转控制系统控制要求：

正转3S，停2S，反转3S，停2S，循环3次。

18．用PLC对自动售汽水机进行控制，工作要求：

（１）此售货机可投入１元、２元硬币，投币口为ＬＳ１，ＬＳ２；（２）当投入的硬币总值大于等于６元时，汽水指示灯Ｌ１亮，此时按下汽水按钮ＳＢ，则汽水口Ｌ２出汽水１２秒后自动停止。

（３）不找钱，不结余，下一位投币又重新开始。

请：

A、设计I/O口，画出PLC的I/O口硬件连接图并进行连接；B、画出状态转移图或梯形图；20．设计电镀生产线PLC控制系统控制要求：

1SQ1—SQ4为行车进退限位开关，SQ5—SQ6为上下限为开关。

2工件提升至SQ5停，行车进至SQ1停，放下工件至SQ6，电镀10S，工件升至SQ5停，滴液5S，行车退至SQ2停，放下工件至SQ6，定时6S，工件升至SQ5停，滴液5S，行车退至SQ3停，放下工件至SQ6，定时6S，工件升至SQ5停，滴液5S，行车退至SQ4停，放下工件至SQ6。

3完成一次循环。

21．有一3台皮带运输机传输系统，分别用电动机M1、M2、M3带动，控制要求如下：

按下起动按钮，先起动最末一台皮带机M3，经5S后再依次起动其它皮带机。

M3M2M1正常运行时，M3、M2、M1均工作。

按下停止按钮时，先停止最前一台皮带机M1，待料送完毕后再依次停止其它皮带机。

M1M2M3请：

（1）写出I/O分配表；

（2）画出梯形图图。

22.使用传送机，将大、小球分类后分别传送的系统。

左上为原点，按启动按钮SB1后，其动作顺序为：

下降→吸收（延时1S）上升→右行→下降→释放（延时1S）→上升→左行。

其中：

LS1：

左限位；LS3：

上限位；LS4：

小球右限位；LS5：

大球右限位；LS2：

大球下限位LS0：

小球下限位注意：

机械壁下降时，吸住大球，则下限位LS2接通，然后将大球放到大球容器中。

若吸住小球，则下限位LS0接通，然后将小球放到小球容器中。

请：

a：

设计I/O；b：

画梯形图；c：

写出指令系统；深圳职业技术学院机电系楼宇专业2002级2003-2004学年度第一学期期末考试（必修）电气控制与PLC试卷A【闭卷】题号一二三四五六总分总分人复分人得分一、填空（每空1分，共20分）1、说明下列指令意义：

MOVRSTORBLDMPPRET2、状态元件中用于初始状态。

3、PLC的输入/输出继电器采用进制进行编号，其它所有软元件均采用进制进行编号。

4、笼型异步电动机减压起动控制方式有，和减压起动。

5、笼型异步电动机常用的电气制动方式有和。

6、电气控制图一般分为电路和电路两部分。

7、按国标规定，“停止”按钮必须是色，“启动”按钮必须是色。

8、热继电器是对电动机进行保护的电器；熔断器是用于供电线路和电气设备的保护的电器。

二、指出下列电路有何错误？

应如何改进？

（每题8分，共16分）1．2。

三、写出下图指令系统。

（每题10分，共20分）1、2、四、简答题（每题7分，共14分）1、试比较交流接触器与中间继电器的相同及不同之处，并说明如果采用PLC控制，还需要中间继电器吗？

2、说明FXON—60MR型号的PLC中60、M、R的意义，并说出它的输入输出点数。

五、设计控制一台电动机正反转的电气控制电路。

要求：

（1）可正反转；

（2）有短路和过载保护。

请画出主电路和控制电路。

（主电路6分，控制电路9分，共15分）六、有一工业用洗衣机，其工作顺序如下：

（1）启动按钮后给水阀就开始给水；

（2）当水满到水满传感器时就停止给水；（3）波轮开始正转5S然后反转5S再正转5S…一共转5分钟；（4）出水阀开始出水；（5）出水10S后停止出水，同时声光报警器报警，叫工作人员来取衣服；（6）按停止按钮声光报警器停止，并结束整个工作过程。

请：

（1）设计I/O口；（5分）

（2）画出梯形图或状态图；（10分）三台电动机顺序控制控制要求：

M1运行3S后，M2运行；M2运行3S后，M3运行，M1停止；M3运行3S后，M2停止；M3一共运行6S后，M1运行，M3停止。

如此循环动作2次，M1、M2和M3均停止。

写出I/O分配表（15’）、I/O接线图（15’）、梯形图并作注释（20’），完成操作（50’）。

十字路口交通灯控制系统控制要求：

红绿黄灯受一个起动开关控制，当起动开关接通时，信号灯系统开始工作，先南北红灯和东西绿灯亮，东西绿灯亮3s后，开始闪动，周期1s，闪动5次后熄灭，东西黄灯亮2s钟，到2秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时南北红灯熄灭，南北绿灯亮。

南北绿灯亮3s后，闪动5s后熄灭，南北黄灯亮2s，然后南北红灯亮，同时东西红灯熄灭，东西绿灯亮，开始第二周期动作。

写出I/O分配表（15’）、I/O接线图（15’）、程序并作注释（20’），完成操作（50’）。

PLC控制电机循环正反转：

控制要求：

用基本指令编程，控制电动机循环正反转1、电动机正转5秒，停3秒。

2、电动机反转5秒，停3秒。

3、循环2次，停止。

写出I/O分配表（10’）、I/O接线图（10’）、主电路图（10’）、梯形图并作注释（20’），完成操作（50’）。

交流信号灯的控制一、问题的提出大家肯定都通过过十字路口，均经历过交通灯的控制。

那么控制系统是如何实现红、绿、黄三种颜色信号灯有条不紊工作的呢？

通过本模块的学习，大家就可掌握应用可编程控制的基本指令来实现交通信号灯的基本功能。

图1是十字路口交通信号灯示意图。

信号灯的动作受开关总体控制，按一下起动按钮，信号灯系统开始工作，并周而复始地循环动作；按一下停止按钮，所有信号灯都熄灭。

信号灯控制的具体要求如表1所示。

图1交通灯示意图表1交通灯控制要求东西信号绿灯亮绿灯闪黄灯亮红灯亮时间25s3s2s30s南北信号红灯亮绿灯亮绿灯闪黄灯亮时间30s25s3s2s二、硬件及外围元器件根据信号灯的控制要求，本模块所用的器件有：

起动按钮SB1，停止按钮SB2，红黄绿色信号灯各四只，输入/输出端口接线如图2所示。

由图可见：

起动按钮SB1接于输入继电器X0端，停止按钮SB2接于输入继电器X1端，东西方向的绿灯接于输出继电器Y0端，东西方向黄灯接于输入继电器Y1端，东西方向的红灯接于输出继电器Y2端，南北方向绿灯接于输出继电器Y4端，南北方向的黄灯接于输出继电器Y5，南北方向红接于输出继电器Y6。

将输出端的COM1及COM2用导线相连，输出端的电源为交流220V。

如果信号灯的功率较大，一个输出继电器不能带动两只信号灯，可以采用一个输出点驱动一只信号灯，也可以采用输出继电器先带动中间继电器，再由中间继电器驱动信号灯。

图2输入/输出接线图三、软件设计根据十字路口交通信号灯的控制要求，可作出信号灯的控制时序图如图3所示。

图3交通信号灯控制的时序图本模块我们采用基本逻辑的编程实现信号灯的控制。

灯亮采用编程软件定时器实现，灯闪采用由定时器组成的脉冲发生器实现。

现在我们来分析一下由T10及T11组成脉冲发生器的梯形图。

图4周期为1秒的脉冲发生器图5T10触点的脉冲波形由图4可知，当M100闭合时，T10得电，延时0.5秒后，T10触点闭合，定时器T11得电，延时0.5秒后，其常闭触点T11断开，T10线圈失电，其触点T10断开，而定时器T10再次得电，0.5秒后，T10再次闭合……，如此周而复始，即可得到T10触发的工作波形如图5所示。

图6为用基本逻辑指令编制的梯形图，其对应的指令表于表2中。

图6交通信号灯控制的梯形图工作时，可编程控制器处于运行状态，按动起动按钮SB1，则辅助继电器M10得电并自锁，由梯形图可知，首先接通输出继电器Y6，及Y0，使得南北方向的红灯亮、东西方向的绿灯亮。

大家根据梯形图的文字说明及图3的时序图，不难分析交通信号灯的整个周期工作过程。

按停止按钮SB2，则辅助继电器M100断电并解除自锁，整个系统停止运行，所有信号灯熄灭。

表2交通信号灯控制梯形图对应的指令表指令程序指令程序指令程序指令程序0LDX019OUTT340OUTY656ANIT61ORM100K3041LDT057ANDT102ANIX122LDT342OUTY258ORB3OUTM10023OUTT443LDY659OUTY44LDM100K2044ANIT260LDT65ANIT126LDT045LDT261ANIT76OUTT027OUTT546ANIT362OUTY5K300K25047ANDT1063LDM1009LDT030LDT548ORB64ANIT1110OUTT131OUTT649OUTY065OUTT10K300K3050LDY3K513LDM10034LDT651ANIT468LDT1014ANIT035OUTT752OUTY169OUTT1115OUTT2K2053LDY2K5K25038LDM10054ANIT572END18LDT239ANIT055LDT5四、知识点的扩展1、定时器的延时扩展定时器的记时时间都有一个最大值，如100ms的定时器最大记时时间为32767.7s。

如工程中所需的延时时间大于这个数值怎么办，一个最简单的方法是采用定时器接力方式，即先启动一个定时器记时，记时时间到时，用第一只定时器的常开触点启动第二只定时器，再使用第二只定时器启动第三只，如此等等。

记住使用最后一个定时器的触点去控制最终的控制对象就可以了。

图4-5中的梯形图既是一个这样的例子。

图5定时器接力获得长延时图6定时器配合记数器获得长延时上述利用多定时器的记时时间相加获得长延时。

此外还可以利用记时器配合记数器获得长延时，如图6所示。

图中常开触点X1是这个电路的工作条件，当X1保持接通时电路工作。

在定时器T1的线圈回路中接有定时器T1的常闭触点，它使得定时器T1每隔10s接通一次，接通时间为一个扫描周期。

定时器T1的每一次接通都使记数器C1记一个数。

而当记到记数器的设定值并使其工作对象Y0接通，从X1接通为始点的延时时间为定时器的设定值乘上记数器的设定值。

X2为记数器C1的复位条件。

2、分频器用PLC可以实现对输入信号的任意分频，图7所示是一个分频电路。

图7分频电路待分频的脉冲信号加在X0端，在第一个脉冲信号到来时，M100产生一个扫描周期的脉冲，使M100的常开触点逼和、闭合一个扫描周期。

这时确定Y0状态的前提是Y0置0，M100置1。

图中Y0工作条件的两个支路中1号支路接通，2号支路断开，Y0置1。

第一个脉冲到来一个扫描周期后，M100置0，Y0置1，在这样的条件下分析Y0的状态，第二个支路使Y0保持置1。

当第二个脉冲到来时，M100在产生一个扫描周期的单脉冲，这时Y0置1，M100也置1，这使得Y0的状态由置1变为置0。

第二个脉冲到来一个扫描周期后，Y0置0且M100也置0直到第三个扫描到来时Y0及M100的状态和第一个脉冲到来时完全相同，Y0的状态变化将重复前边讨论过的过程。

通过以上的分析可知，X0每送两个脉冲，Y0产生一个脉冲，完成了对输入信号的分频。

3、微分脉冲电路微分电路分上升沿微分和下降沿微分脉冲电路，下面分别讨论。

上升沿微分脉冲电路，PLC是以循环扫描方式工作的，在PLC第一次扫描时，输入X0由OFF变为ON时，M100、M101线圈接通，但处在第一行的M101的常开触点仍接通，因为该行已经扫描过了，等到PLC第二次扫描时，M101的触点才断开，Y0线圈断开。

Y0的接通时间为一个扫描周期，如图8所示。

图8上升沿微分脉冲电路下面再介绍一下下降沿微分脉冲电路，如图9所示，当X0由ON变为OFF时M100接通一个扫描周期，则Y0输出一个扫描脉冲，具体工作原理，请同学们自己分析。

图9下降沿微分脉冲电路十字路口交通信号灯PLC控制系统设计一、控制要求：

1．系统工作受开关控制，起动开关ON则系统工作；起动开关OFF则系统停止工作。

2．控制对象有八个：

东西方向红灯两个南北方向红灯两个，东西方向黄灯两个南北方向黄灯两个，东西方向绿灯两个南北方向绿灯两个，东西方向左转弯绿灯两个，南北方向左转弯绿灯两个。

3．控制规律：

1）高峰时段按时序图二（见附图）运行，正常时段按时序图三（见附图）运行，晚上时段按提示警告方式运行，规律为：

东、南、西、北四个黄灯全部闪亮，其余灯全部熄灭，黄灯闪亮按亮0.4秒，暗0.6秒的规律反复循环。

2）高峰时段、正常时段及晚上时段的时序分配按时序图一运行（见附图）。

二、课题要求：

1．按题意要求画出PLC端子接线图、控制梯形图。

2．完成PLC端子接线工作并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。

3.完成课程设计说明书三、答辩问题：

1．正常时段6:

30的起始时间改为5:

30，梯形图作如何改动?

2．高峰时段16:

30的起始时间改为16:

00，梯形图作如何改动？

3．正常时段东西左转弯绿灯45秒的起始时间改为40秒，梯形图作如何改动?

4．高峰时段东西左转弯绿灯55秒的起始时间改为60秒，梯形图作如何改动?

5．如何在交通控制灯起动时，校正当时的时钟?

《电器控制与PLC技术》习题集简答题1．按下列逻辑表达式画出它所表征的电路图。

KM=[SB·KA1+KM（KA1+KA2）]·FR2．什么是反接制动？

什么是能耗制动？

各有什么特点及适应什么场合？

3．画出带有热继电器过载保护的三相异步电动机启动停止控制线路，包括主电路。

4．试将以上第四题的控制线路的功能改由PLC控制，画出PLC的I/O端子接线图，并写出梯形图程序。

5．既然三相异步电动机主电路中装有熔断器，为什么还要装热继电器？

可否二者中任意选择。

6．试比较交流接触器与中间继电器的相同及不同之处，并说明如果采用PLC控制，还需要中间继电器吗，为什么？

7．电气控制中，熔断器和热继电器的保护作用有什么不同？

为什么？

8．两台电动机不同时启动，一台电动机额定电流为14.8A，另一台的额定电流为6.47A，试选择用作短路保护熔断器的额定电流及熔体的额定电流。

9.电动机的启动电流很大，在电动机启动时，能否使按电动机额定电流整定的热继电器动作？

为什么？

10.空气式时间继电器按其控制原理可分为哪两种类型？

每种类型的时间继电器其触头有哪几类？

画出他们的图形符号。

11.动合触点串联或并联，在电路中起什么样的控制作用？

动断触点串联或并联起什么控制作用？

12．说明自动开关DZ10-20/330额定电流大小，极数，并说明它有哪些脱扣装置和保护功能？

13．试说出交流接触器与中间继电器的相同及不同之处。

14．在复杂的电气控制中，采用PLC控制与传统的继电器控制有哪些优越性？

15.什么是可编程控制器？

它的特点是什么？

16．PLC由哪几部分组成？

各有什么作用？

17．PLC控制系统与传统的继电器控制系统有何区别？

18．PLC开关量输出接口按输出开关器件的种类不同，又几种形式？

19．简述PLC的扫描工作过程。

20．为什么PLC中软继电器的触点可无数次使用？

21.PLC按I/O点数和结构形式可分为几类？

22.可编程控制器梯形图编程规则的主要内容是什么？

23.PLC执行程序是以循环扫描方式进行的，请问每一扫描过程分为哪几个阶段？

24.请写出以下指令表对应的梯形图。

0LDX00011ORB1MPS12ANB2LDX00113OUTY0013ORX00214MPP4ANB15ANDX0075OUTY00016OUTY0026MRD17LDX0107LDIX00318ORIX0118ANDX00419ANB9LDX00520OUTY00310ANIX00625.说明FX0N-40MR型号中40、M、R的意义，并说出它的输入输出点数。

26.根据下列语句表画出对应的梯形图。

LDX1LDX5ANDX2ANDX6ORX3ORM2ANIX4ANBORIM3ORM1OUTY2设计题1.画出三相异步电动机即可点动又可连续运行的电气控制线路。

2.画出三相异步电动机三地控制（即三地均可起动、停止）的电气控制线路。

3．为两台异步电动机设计主电路和控制电路，其要求如下：

⑴两台电动机互不影响地独立操作启动与停止；⑵能同时控制两台电动机的停止；⑶当其中任一台电动机发生过载时，两台电动机均停止。

4．试将以上第3题的控制线路的功能改由PLC控制，画出PLC的I/O端子接线图，并写出梯形图程序。

5.试设计一小车运行的继电接触器控制线路，小车由三相异步电动机拖动，其动作程序如下：

⑴小车由原位开始前进，到终点后自动停止；⑵在终点停留一段时间后自动返回原位停止；⑶在前进或后退途中任意位置都能停止或启动。

6.试将以上第5题的控制线路的功能改由PLC控制，画出PLC的I/O端子接线图，并写出梯形图程序。

7.试设计一台异步电动机的控制电路。

要求：

1）能实现启、停的两地控制；2）能实现点动调整；3）能实现单方向的行程保护；4）要有短路和过载保护。

8.试设计一个工作台前进——退回的控制线路。

工作台由电动机M拖动，行程开关SQ1、SQ2分别装在工作台的原位和终点。

要求：

1）能自动实现前进—后退—停止到原位；2）工作台前进到达终点后停一下再后退；3）工作台在前进中可以立即后退到原位；4）有终端保护。

9.有两台三相异步电动机M1和M2，要求：

1）M1启动后，M2才能启动；2）M1停止后，M2延时30秒后才能停止；3）M2能点动调整。

试作出PLC输入输出分配接线图，并编写梯形图控制程序。

10.设计抢答器PLC控制系统。

控制要求：

1）抢答台A、B、C、D，有指示灯，抢答键。

2）裁判员台，指示灯，复位按键。

3）抢答时，有2S声音报警。

11.设计两台电动机顺序控制PLC系统。

控制要求：

两台电动机相互协调运转，M1运转10S，停止5S，M2要求与M1相反，M1停止M2运行，M1运行M2停止，如此反复动作3次，M1和M2均停止。

12．设计PLC三速电动机控制系统控制要求：

启动低速运行3S，KM1，KM2接通；中速运行3S，KM3通（KM2断开）；高速运行KM4，KM5接通（KM3断开）。

13.设计交通红绿灯PLC控制系统。

控制要求：

1）东西向：

绿5S，绿闪3次，黄2S；红10S。

2）南北向：

红10S，绿5S，绿闪3次，黄2S。

14．设计彩灯顺序控制系统。

控制要求：

1）A亮1S，灭1S；B亮1S，灭1S；2）C亮1S，灭1S；D亮1S，灭1S。

3）A、B、C、D亮1S，灭1S。

4）循环三次。

15．设计电动机正反转控制系统控制要求：

正转3S，停2S，反转3S，停2S，循环3次。

16．用PLC对自动售汽水机进行控制，工作要求：

１）此售货机可投入１元、２元硬币，投币口为ＬＳ１，ＬＳ２；２）当投入的硬币总值大于等于６元时，汽水指示灯Ｌ１亮，此时按下汽水按钮ＳＢ，则汽水口Ｌ２出汽水１２秒后自动停止。

３）不找钱，不结余，下一位投币又重新开始。

请：

A、设计I/O口，画出PLC的I/O口硬件连接图并进行连接；B、画出状态转移图或梯形图；17．设计电镀生产线PLC控制系统.控制要求：

1）SQ1—SQ4为行车进退限位开关，SQ5—SQ6为上下限为开关。

2）工件提升至SQ5停，行车进至SQ1停，放下工件至SQ6，电镀10S，工件升至SQ5停，滴液5S，行车退至SQ2停，放下工件至SQ6，定时6S，工件升至SQ5停，滴液5S，行车退至SQ3停，放下工件至SQ6，定时6S，工件升至SQ5停，滴液5S，行车退至SQ4停，放下工件至SQ6。

3）完成一次循环。

18．有一3台皮带运输机传输系统，分别用电动机M1、M2、M3带动，控制要求如下：

按下起动按钮，先起动最末一台皮带机M3，经5S后再依次起动其它皮带机。