上海海事大学可编程控制器考试试题示例

1.笼型电动机得起动控制线路1)用接触器直接起动2）降压起动控制线路星形—三角形换接降压起动控制线路ＰＬC实现定子串电阻降压起动控制线路时间原则控制:以时间作为控制得变化参量,主要采用时间继电器进行控制得方法称为时间原则控制。

例如，定子绕组串电阻降压起动控制电路。

如图3-15所示,主电路由接触器KM1、ＫM2主触点构成串电阻接线与短接电阻接线,并由时间继电器KT实现从起动到正常工作状态得切换。

按下起动按钮SB2，接触器ＫＭ１线圈得电,电动机串电阻降压起动。

同时,时间继电器ＫT线圈得电,经过一定时间，其延时闭合动KRMU KM 1FUV WKM 2SBSB 1SB 2KM 1KM 2KM 1KM 2KM 2KM 1图3-11 正反向接触器间的联锁a)b)a)主电路b)控制电路KM 2KM 1SB 1图3-12 采用复合按钮的联锁控制电路SB 2KM 1KM 2SBSB 1KM 2SB 2KM 1器KM １线圈得电路中,串入反向接触器KM 2得常闭触点,实现正反向接触器间得联锁（互锁)。

如果希望不用按下停止按钮SB,直接按下反向按钮SB 2即可实现电动机反向工作，S Ｂ1、ＳＢ2可以采用复合按钮(如图３-１2)或转换开关。

电动机正反转 PLC 控制： 4)正反转自动循环线路行程控制原理:限位开关S Ｑ1放在左端需要反向得位置,SQ2放在右端需要反向得位置,机械挡铁装在运动部件上。

正向运动时,按正转按钮SB2,KM1通电自锁，电动机正向旋转，带动工作台左移。

压下SQ1,其常闭触点断开,切断ＫM1得线圈电路。

同时,S Ｑ1得常开触点闭合,接通ＫM2得转轴具有足够刚性得拖动系统中。

在选择接触器容量时,应比一般情况下选择得容量大一些。

５）多电机顺序启动以车床主轴为例,主电路如图3-1３a 所示,主轴拖动电动机M １,润滑油泵电动机M 2。

控制电路如图3-１３ｂ所示，ＫM 2得常开触点串入KM 1得线圈电路中,实现先KM 2 通电、后KM 1通电得顺序动作。

起动时，同时按下按钮SB 2、SB 4,油泵先给齿轮箱供油润滑，K Ｍ2得常开触点闭合,然后才允许主轴拖动电动机起动。

ＰLC 实现： 如图所示。

Y0得常开触点串在Ｙ1得控制回路中，Ｙ1得接通就就是以Ｙ０得接通为条件。

这样，只有Y0接通才允许Y １接通。

Y0关断后Ｙ１也被关断停止,而且Y0接通条件下,Y1可以自行接通与停止。

X0、X ２为起动按钮,X1、X3为停止按钮。

6）多地点控制 如图3－18所示,进行两地控制,应当有两组按钮,其线路设计得普遍规则就就是:各个操作地点得起动按钮(常开触点）并联,即逻辑“或”得关系;停车按钮(常闭按钮)串联,即逻辑“与非”得关系。

FU 2FU 1图3-13 车床主轴顺序启动控制电路KM 1KR 1M 1a)a)主电路KM 2KR 2M 2b)控制电路KM 2KM 1b)KM 2U W V KM 2KM 1两台交流异步电动机,一台启动10s 后第二台启动,停车时两台同时停止。

欲实现这一功能。

给两台电机供电得两只交流接触器要占用PLC 得两个输出口（Y0及Ｙ2)。

由于就就是两台电机联合启停，仅选一只启动按钮(X0)与一只停止按钮(X2),但延时功能需一只定时器（T1)。

线路中得保护措施压保护,1. (１)（2)2. 3. 4. 零电压保护5. 其施(1)(2)6. 电用保护举例如图3熔断器FU FU 1为短路保护;热继电器KR 为过电流保护；欠电压继电器KV 为欠电压保护;热继电器ＫR 为热保护；KM 1、ＫM 2得常闭触点为联锁保护。

横梁控制线路设计:根据横梁升降机构得工艺要求，在控制电路中应用了多个典型线路设计基本规律:1、点动控制例如,上升运动为调整运动,并且就就是手动控制,因此采用点动控制。

下降运动也就就是如此。

2、正反转控制例如,上升、下降,夹紧、放松就就是方向相反得两对运动,因此要求电动机Ｍ１、M２可以实现正反转控制。

3、自锁环节例如,放松接触器KM3线圈电路中得KＭ3常开触点,为防止在放松过程中按钮SＢ1松开,加入ＫM３得自锁触点。

4、正反向接触器得联锁控制例如,图3-２4b中得ＫＭ1、KM2得常闭触点。

5、顺序起动控制例如，时间继电器KＴ与下降继电器ＫM2得动作顺序为下降动作结束时,时间继电器动作。

因此，将KM2得常开触点加入到ＫT线圈得控制电路中。

6、行程原则控制例如，限位开关SＱ1、ＳQ2、SQ３,分别实现放松、上升、下降得极限位置控制。

７、时间原则控制例如,时间继电器KT控制回升运动。

8、电流原则控制例如,夹紧力大小得控制。

将以上基本环节根据控制要求组合起来,先设计能够基本满足工艺要求得电路,经过反复修改与试验，使电路符合设计要求,并增加保护环节。

这种方法常为工程设计人员采用,但设计得电路触点不一定最少,也不一定就就是最优方案。

图５－1 PLC 结构组成二、 P ＬＣ得工作方式ＰLC 与其它计算机一样,其功能还必须由软件支持,软件包括系统软件与应用软件。

ＰL Ｃ得工作方式就就是在其系统软件得控制与指挥下,对应用软件(用户程序)作周期性得循环扫描工作。

每一循环称为一个扫描周期，每一个扫描周期分为输入采样、执行程序、输出刷新与通讯四个阶段。

1、 输入采样阶段ＰＬC 在采样阶段以扫描方式顺序读入所有输入得状态，并存入输入数据寄存器中。

接着转入执行阶段。

在程序执行期间，即使输入状态变化，输入数据寄存器得内容也不会改变。

这些变化只能在下一个扫描周期输入采样时读入。

I/O 扩展接I/O 扩展单系 用 统 户 程 程 序 序 存储器B微处理器CPU输出部件电源部件 接受现场信号驱动 受控元件输入部件外设接口编程器其她外设A2、 程序执行阶段在程序执行阶段,先从输入数据寄存器中读入所有输入得状态。

指令得执行总就就是根据梯形图得顺序先左后右、先上后下地对每条指令进行扫描，并按程序中规定读入某个输出、内部辅助继电器、定时器、计数器得状态。

然后,进行逻辑运算。

运算结果存入输出数据寄存器。

３、 输出刷新阶段在所有指令执行完以后,输出数据寄存器中得数据不再发生变化,输出数据寄存器中所有输出继电器得状态,在输出刷新阶段转存到输出锁存电路,并驱动输出电路。

这才就就是P ＬC 得实际输出。

4、 通讯输出刷新过后,ＰL Ｃ进入与编程器与上位机或下位机通讯(如果有通讯请求)。

在与编程器通讯过程中,编程器把编程与修改得参数发送给主机，主机把要显示得状态、数据、错误码等发送给编程器进行相应显示。

编程器还要发送给主机停机、启动、清内存等命令。

以上四个阶段构成了ＰLC 执行用户程序得一个工作周期。

在PLC 内部设置了监视定时器,对每个扫描周期进行监视，以免由于CP Ｕ内部故障使系统进入死循环。

三、 PL Ｃ得编程语言１、 顺序功能表图(SF Ｃ)2、 梯形图(L Ｄ)3、 指令表（ＩL) 等四、 PLC 与继电接触器控制系统得比较在ＰL Ｃ出现之前,逻辑控制与顺序控制都就就是由传统得继电接触器控制系统来实现得。

由于采用了微控制器与计算机技术，PLC 与传统得继电接触器系统相比具有许多优点:1、传统得继电器控制系统就就是针对一定得生产机械、固定得生产工艺而设计,采用硬接线方式安装而成，只能进行开关量得控制;而P ＬC 采用软件编程来实现各种控制功能,只要改变程序,就可适应生产工艺得改变,并且可以实现开关量与模拟量得控制,因而适应性强。

2、传统得继电接触器控制系统中,随着控制对象得增多,必然要增加继电器数目,提高系统得运营成本;而对于PLC 来说,只需要改变程序就可以实现较复杂得控制功能。

步1步2步3动作1 动作2 动作3转换1 转换2 (a)(c)(b)图5-2 顺序功能表图结构图(a)顺序结构, (c)并行结构(b)选择结构,３、继电接触器控制系统在长期使用得过程中,受接触不良与触点寿命得影响,可靠性低;PLC 由于采用了微电子与计算机技术,可靠性比较高，抗干扰能力强。

4、继电接触器控制系统要扩充、改装都必须重新设计重新配置;而PL Ｃ在I/O 点数及内存容许范围内,可自由扩充。

5、与传统继电接触器控制系统相比,ＰＬC 体积小,重量轻,结构紧凑,开发周期短,安装与维护工作量小,PL Ｃ还有完善得监控与自诊断功能，可以及时发现与排除故障。

因此,PLC 在性能上比继电接触器逻辑控制优异,在用微电子技术改造传统产业得过程中,传统得继电接触器控制系统,大多数将被PLC 控制系统所取代。

梯形图到指令语句表:1） ２)３)时序图到梯形图:1)编程实现按钮X0按一下,Y ０输出如下图脉冲波形用S ＥT ,RS Ｔ指令如何实现？2）啤酒生产线中有一个环节就就是对成品进行装箱,假设每１2瓶装为一箱，思考如何实现。

LD X1 OR X2 ORI M105OUT Y1LD X3OR M100 ANI X4ORI M100 OUT M100LD X0 OR X1 LDI X2 OR X3 ANBOUT M0 LD X0 AND X1 LD X2 ANI X3 ORBOUT M1LD X0MPSAND X1 MPSAND X2 OUT Y0MPPANDX3 OUT Y1 MPPAND X4MPSAND X5OUT Y2 MPPAND X6OUT Y33)多个定时器组合电路如图所示。

当X０接通,T0线圈得电并开始延时,延时到T0常开触点闭合,又使T１线圈得电,并开始延时，当定时器T1延时到,其常开触点闭合，再使T2线圈得电，并开始延时,当定时器T２延时到，其常开触点闭合,才使Y0接通。

因此,从X0为ＯN开始到Ｙ０接通共延时9０００s。

４）定时器与计数器组合当Ｘ1为ＯN时,T１开始定时,0、６s后T1定时时间到,其常闭触点断开,使它自己复位,复位后T1得当前值变为0,同时它得常闭触点接通，使它自己得线圈重新通电,又开始定时。

Ｔ１将这样周而复始地工作，直至X1变为OFF。

从分析中可瞧出,1最上面一行电路就就是一个脉冲信号发生器,脉冲周期等于T1得设定值。

产生得脉冲列送给C0计数,计满3个数后，C０得当前值等于设定值，它得常开触点闭合,Y0开始输出。

5）二分频电路N分频电路(可参考,为原创,有可能错误）1、集中与分散控制电路:在多台单机组成得自动线上，有在总操作台上得集中控制与在单机操作台上分散控制得联锁。

集中与分散控制得梯形图如图所示。

X2为选择开关,以其触点为集中控制与分散控制得联锁触点。

当Ｘ2为ＯＮ时,为单机分散起动控制;当X2为OFF时,为集中总起动控制。

在两种情况下，单机与总操作台都可以发出停止命令。

２、闪烁电路当拨动开关将Ｘ0接通,启动脉冲发生器。

延时2s后Y0接通,再延时3s后Y0断开。

这一过程周期性地重复。