PLC实验题

1、控制三相异步电机Y―△启动主电路系统

此图为一个电动机Y―△降压启动的主电路。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：

（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为停止按钮，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。

答案解析：此处X0的位置并非最优位置，读者可以把X0的常闭分别放在M0,Y0 Y1的前面，这样的话就不需要用到进栈和出栈的指令MPS等

4.用PLC控制水塔水位自动运行电路系统

                                     S04

                                                          M

                                                                      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：

（1）用FX2N系列PLC按工艺流程写出梯形图、语句表。

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）

ST1                    ST2           ST3

             1号仓 号仓 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：

（1）用FX2N系列PLC按工艺流程写出梯形图、语句表。

6.用PLC控制三彩灯闪烁电路

          LD1

（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：

（1）用FX2N系列PLC按工艺流程写出梯形图、语句表。

答案如下：

7.用PLC控制传输带电机的运行系统

3#传感器

 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：

（1）、用FX2N系列PLC按工艺流程写出梯形图、语句表。

答案如下：

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：

（1）用FX2N系列PLC按工艺流程写出梯形图、语句表。

答案如下：

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ST1    KM1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ST2      KM3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ST3      KM4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ST4      KM2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：

 推料机进                ST2

ST1

推料机退

炉门开

                             ST3

炉门闭

启动S01            ST4

要求：

（1）用FX2N系列PLC按工艺流程写出梯形图、语句表。

答案如下

10.用PLC控制钻孔动力头电路

原位 快进       SQ1

工进      SQ2

                                                       延时

S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：

（1）用FX2N系列PLC按工艺流程写出梯形图、语句表。

答案如下：

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：

（1）用FX2N系列PLC按工艺流程写出梯形图、语句表。

答案如下：

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1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

对应第二小题：