09年12月《可编程控制器原理与应用》学习指南

广西工学院成人高等教育《可编程控制器原理与应用》课程学习指南主编：李忠富劳有兰2009年12月PAGEPAGE8目录一《可编程控制器原理与应用》课程教学大纲 2第一部分前言 2第二部分教学内容 3二可编程控制器原理与应用》模拟试5模拟试题（一5模拟试题（二8模拟试题（三11模拟试题（四13模拟试题（五16三、模拟试题（一）参考答20一、《可编程控制器原理与应用》课程教学大纲第一部分前言一、课程简介《可编程控制器原理与应用》是电气自动化技术专业的一门实践性很强的专业课。由于电气控制技术的通过本门课程的学习，学生应达到下列基本要求：熟悉常用控制电器的结构、工作原理、用途、型号，并能正确选用。熟悉电气控制线路的基本环节，对一般电气控制线路具有独立分析能力。初步具有对不太复杂的电气控制系统进行改造和设计的能力。初步具有对一般继电器—接触器控制线路的故障分析与检查能力。要求正确选用PLC二、本课程与其他课程的联系本课程的先修课程是电工电子技术基础、微机原理及接口技术等。三、适用对象专科：数控技术、机电一体化技术；本科：机械工程及自动化四、课程类别根据该专业教学计划，本课程为专业课。课程编号：081015。参考学分：4。五、课程考核开卷/闭卷考试。本课程为考试课程，平时成绩占20%，期末考试成绩占80%。六、教材及主要参考书第二部分 教学内容一、教学内容与学时分配（一）教学内容第一章电气控制基础1、教学内容常用电器元件及符号；电器控制的基本线路；典型电器控制系统2、教学基本要求掌握典型电器控制系统的分析方法。3、重点与难点重点：各种控制电路的工作原理及典型电器控制系统的分析方法。难点：自锁、互锁、联锁。第二章可编程序控制器基础知识1、教学内容PLC势。2、教学基本要求了解及掌握PLC的基本结构、输入接口电路、输出接口电路及工作原理3、重点与难点重点：起动/停止在PLC上的具体实现方法；难点：时间控制、定时控制、计数控制在PLC上的具体实现方法。第三章FX系列可编程序控制器及指令系统1、教学内容FX系列PLC系列PLC系列PLC系列的功能指令。2、教学基本要求了解及掌握FX系列PLCLDLDIOUTANDANIOR和ORIFX系列PLCLDPLDF、2N 2NANDPANDF、ORP、ORFANBORB3、重点与难点重点：FX系列PLC的LD、LDI、OUT、AND、ANI、OR、ORI指令；2N难点：FX系列PLC的ANB、ORB指令。2N第四章其他常用PLC及指令系统1、教学内容CPM1A系列PLCCPM1A系列PLCS7-200PLCS7-200系列PLC2、教学基本要求了解及掌握SIMATIC指令集LAD和STL编程语言的4大类基本操作指令的指令格式、原理分析和使用方法。S7-200系列CPU功能指令的格式、操作数类型、功能和使用方法。3、重点与难点重点：功能指令的原理分析及使用方法。难点：功能指令的原理分析及使用方法。第五章可编程序控制器的程序设计方法1、教学内容梯形图的编程规则；典型单元的梯形图程序；PLC程序的经验设计法；PLC程序的顺序控制设计法；PLC程序的逻辑设计法；PLC程序的移植设计法；PLC程序及调试说明2、教学基本要求掌握梯形图的编程规则，PLC程序设计的一般步骤；掌握PLC程序设计的常用方法；掌握PLC程序顺序控制设计法及步与动作；掌握PLC有向连线与转换条件及顺序功能图的基本结构。掌握PLC的步进梯形指令的编程的方法。3、重点与难点重点：：PLC有向连线与转换条件；步进梯形指令的编程方法。难点：PLC有向连线与转换条件；步进梯形指令的编程方法。第六章可编程序控制器控制系统的设计1、教学内容可编程序控制器控制系统的设计2、教学基本要求PLC统原理设计包括硬件系统设计和软件系统设计。3、重点与难点重点：硬件系统设计和软件系统设计。难点：硬件系统设计和软件系统设计。（30+6/30）学时分配

学习形式

夜大 函授 备注理论实践理论实践第一章电气控制基础6/626/62授课/自学第二章可编程序控制器基础知识4/44/4第三章FX系列可编程序控制器及指令系统第四章其他常用PLC及指令系统总 第五章可编程序控制器的程序设计学 法时 第六章可编程序控制器控制系统的设

4/44/46/6

4/44/46/6 26/6 2 6/6 2计合计二、习题与作业第一章：3-5题第二章：3-5题第三章：3-5题第四章：3-5题第五章：2-4题第六章：2-4题

30+6/36

30+6/36说明：平时成绩包括学生到课情况、完成作业等内容。二、《可编程控制器原理与应用》模拟试题模拟试题（一）(考试时间：120分钟;考试方式：开卷)得分评卷人一、填空题（每空1分，共20得分评卷人1、定时器的线时开始定时，定时时间到时其常开触，常闭触点 。2、PLC输入输出模块与外部输入输出设备的接线方式接线接线两种基本形式。3、T0为 （10ms、100ms、1ms）定时器。4、PLC主要以等部分组成。5、对于并联电路，串联触点多的支路排。6、编程元件中只和 的元件号采用八进制。7、将编程器内编写好的程序写入PLC时，PLC必须处模式。8、PLC开关量输出和 三种输出方式。9、若想三相异步电动机反转，只需 。10、熔断器作用，热继电器作用。得分评卷人二、选择题（每小题1分，共10得分评卷人AC是哪个存储器的标识符（ ）A高速计数器B累加器 C内部辅助寄存器D特殊辅助寄存器在PLC运行时，总为ON的特殊存储器位是（ ）ASM1.0 BSM0.1CSM0.0DSM1.1在输出扫描阶段，将（ ）寄存器中的内容复制到输出接线端子上。A输入映象B输出映象C变量存储器D内部存储器世界上第一台PLC生产于（ ）A．1968年德国 B．1967年日本 C．1969年美国 D.1970年法5．下列那项属于字节寻址（ 。A.VB10 B.VW10 C.ID0 D.I0.2用来累计比CPU扫描速率还要快的事件的是（ 。A高速计数器 B增计数器 C减计数器 D累加器PLC的工作方式是（ ）A等待工作方式 B中断工作方式 C扫描工作方式D循环扫描工作方8．在继电接触控制原理图中，主电路和控制电路放置的位置（ ）A主电路在上，控制电路在下B主电路在下，控制电路在上C主电路在左，控制电路在右D主电路在右，控制电路在左9．热继电器和熔断器各其什么保护作用？（）A热继电器和熔断器都起短路保护作用 B热继电器和熔断器都起过载保护作C热继电器起过载保护作用，熔断器起短路保护作用D热继电器起短路保护作用，熔断器起过载保护作用在下列继电控制原理图中，用到什么控制规律？（ ）SB1SB1SB2KMKMA电气互锁 B先后联锁C机械互锁 D电气自锁得分评卷人得分评卷人1、什么叫自锁、互锁？如何实现？2、简述PLC定的内容。3、何谓扫描周期？试简述PLC的工作过程。4、PLC的输入、输出接口为什么采用光电隔离？5、对I/O点数不够用的主机加装扩展单元，应如何安装和放置？6、对来自电源的干扰，应采用什么解决办法？得分评卷人得分评卷人1、简化或改正下图所示梯形图。分）2、简化或改正下图所示梯形图。分）3、梯形图如图所示。（7分）4、指令程序如下。（7分）步序号0注记符LD器件号X01ORX12ANIX23ORX04LDX35ORX46ANB7OUTY18END得分评卷人五、设计题（每题10分，共20得分评卷人1、某生产线中装有检测次品的传感器，当每小时的次品达到5个时，发出不停机报警信号；若十分钟之内不能排除故障，并发出停机报警信号，并立即停机。2312钮时，M2313模拟试题（二）得分评卷人一、判断题（每空1分，共10得分评卷人接在线路中交流接触器，除正常功能外，还有欠压或失压保护功能。 （）在同一程序中的触点和线圈都可以无限次反复使用。 （）PLC劣的环境下长期连续地可靠工作。 （）在PLC的梯形图中，触点的串联和并联实质上是把对应的基本单元中的状态依次取出来进行逻辑“与”与逻辑“或。 （PLC大量使用。（）6．PLC（）7．PLC梯形图的绘制方法，是按照自左而右、自上而下的原则绘制的。（）8．PLC输入继电器的线圈可由输入元件驱动，也可用编程的方式去控制。（）9．在PLCAN”是“与非”操作指令，即并联一个动断触点。（）10．PLC各器件之的连接。（）得分评卷人二、选择题（每小题2，共20得分评卷人下列关于继电——接触器控制系统中常用保护元件说法正确的是（ 。A 熔断器主要起短路保护作用。 B热继电器一般用于短路保护。C D空气开关常用于大容量工业控制系统保护。对于需要快速制动，且需要反转的电机应选择的制动方式为（ A能耗制动 B摩擦制动 C 回馈制动 D 反接制动3．对于S7-200系列PLC的定时器，下列说法正确的是( 。。对于1ms时基标准的定时器，执行定时器指令时刷新当前值。C对于10ms时基标准的定时器，执行定时器指令时刷新当前值。D对于100ms时基标准的定时器，执行定时器指令时刷新当前值4．下列语句中有语法错误的是（ 。ALDI0.0 B S C TONT37,+100 D CTUC30,+205．下列不属于交流接触器的主要组成部分的是（ 。A电磁系统 B触头系统 C灭弧系统 D弹簧6．对于一台小功率交流电机的正反转控制线路，一般需要交流接触器的个数为（A 1 B2 C 3 D 4下列元器件中，属于主令电器的是（ ）A接触器 B继电器 C 按钮开关 D熔断器执行下列程序的时序图是（ 。9．下列指令中属于无操作数的指令是（9．下列指令中属于无操作数的指令是（）9PAGEPAGE20AED B AN C O D LDN10.下列关于栈操作指令描述正确的是（ 。A逻辑堆栈时，执行指令前后栈内内容无变化B逻辑读栈时，执行指令前后栈内内容无变化C逻辑弹栈时，执行指令前后栈内内容无变化D无论何种栈操作指令时，执行指令前后栈内内容都无变化。得分评卷人三、简答题(每小题5分，共20分得分评卷人1．电动机继电控制电路中，电动机的长动与点动控制电路有何区别？（8分）2、在正、反转控制线路中，为什么要采用双重互锁？3.简述PLC的一个工作周期中的三个主要阶段（12分）4、PLC的输出接口电路有几种？它们分别带什么类型的负载？得分评卷人四、分析题（每题分数见题后，共30得分评卷人试将下面的指令语句表程序转换为梯形图。a)LDI0.1OQ0.1ANI0.2=Q0.1LDI0.2TONT37,+300LDT37=Q0.0b)LDI0.4ANI0.5LDNI0.4AI0.5OLD=Q0.01（10）图1下图所示为某电动机反接制动线路图，试补充完整控制过程（12）SB2--→ --→M+(电机正)--→ (为制动做好准)。SB1

KM--→ --→

(电机开始制)--→

KM22--→M-。2得分评卷人五、设计题(每题10分，共20分得分评卷人1、试用PLC实现对一台电动机的星——三角启动控制。控制要求：按下启动按钮后电机星形运行，8秒以后自动切换为三角形运行；要求有过载保护。试写出I/O分配表和控制梯形图。提示：下面的I/O接线图中，SB0

是停止按钮，SB1

是启动按钮，FR是热继电器的常开触点，当KM、1KM吸合时电机为三角形接法，当KM、KM吸合时电机为星形接法。2 1 32、有一个升降控制系统，要求可以手动和自动控制。在自动控制时，要求上升10s，停5s，下降10s停10s，循环往返10次停止运行。试设计其梯形图。模拟试题（三）得分评卷人一、得分评卷人1、熔断器作用，热继电器作用。2、低压断路器具保护功能。2、指令程序如下。3、数控机床两种型式。2、指令程序如下。4、顺序功能图基本结构。5、低档PLC，一般为小型PLC，输入、输出总点数以内。6M8012M8013分别的时钟脉冲特殊辅助继电器。（在10ms100ms1s1min选）7、三相异步电动机调速的方法。8PLC输入输出模块与外部输入输出设备的接线方式接线接线两种基本形式。9、PLC一（能，不能）为外部传感器提供24V直流电源。10、所谓线性编程方式是指将用户程序全部写中，操作系统自动按顺序扫描处理OB1中的一条指令并不断地循环。得分评卷人二、简答题（每小题5分，共20得分评卷人1、请说出FX1N—60MR的型号含义。2、影响扫描周期长短的主要因素是什么？3、输入、输出接口电路中的光电耦合器件的作用是什么？得分评卷人得分评卷人三、写出下列梯形图的指令程序或根据指令程序画出梯形图（每题5分，共10分）1、梯形图如图所示。0LDX01ANDX12ANIX23LDX34ANIX45ORB6OUTY17END得分评卷人五、设计题（50分）1、设计满足如下图要求输入输出关系的梯形图。（10分）2、如图是某控制状态转移图，请绘出其步进梯形图。（10分）3、设计电动机的正反转控制电路，绘出继电器—接触器控制的电动机主电路、控制电路PLCPLC）4M1M210s且M2可以单独停止；两台电动机均由短路、长期过载保护；绘出采用继电器—接触器控制的电动机控制电路；PLCPLC）模拟试题（四）得分评卷人一、填空题（每空1分，共33得分评卷人1、热继电器是一种保护用继电器，主要用作三相电动机保护保护。使用中发热元件应串联电路中，常闭触点应串联电路中。2、接触器主要组成。可用于 地接通或分断交直。其符号分别、 。3、PLC的编程语言。4、PLC处于正常运行时，不断地重复扫描过程。其扫描过程分、 三个阶段。5、PLC的三种输出方式是、 。6、三相异步电动机调速依据是n=(1-s)60f1/p，调速方法有、 。7、通电延时间继电器的线圈和触点符号分别是、 。8、Y-D减压起动适用接法的电动机，起动时先把定子绕组接成 接法，经一定时间再把定子绕组改接接法。其起动电压为额定电压，起电流为全压起动时，起动转矩为全压起动时。得分评卷人二、选择题答（每小题2分，共20得分评卷人1、自动空气开关电磁脱扣器的保护作用是（ ）。A．过载保护B.短路保护 C.失压保护有专用变压器的场合，设P是变压器额定功率（容量），则电动机采用直接N N起动的条件是（ ）。PN

(10~20)%SN

PN

(20~30)%SN

PN

(30~40)%SN控制电动机反接制动的电器应是（ ）。A．电流继电器B.时间继电器 C.速度继电器4、按下复合按钮或接触器线圈通电时，其触点动作顺序是（ ）。A．常闭触点先断开B.常开触点先闭合 C.两者同时动作5、PLC内部只能由外部信号驱动的器件是（ 。A、内部继电器 、输入继电器 、输入继电器6、自锁控制电路具有失压保护功能，实现该功能的电器是（ ）。A．按钮B.热继电器 C.熔断器 D. 接触器7、PLC输出继电器供接通外部执行元件的触点数为（ 。A、1个 、2个 、无限8、各电器线圈的接法（ ）。A．只能并联B.只能串联 C.根据需要可以并联或串联9、某三相异步电动机额定电流为10A，用于短路保护的熔断器熔体额定电流应为（ ）。A．10AB.25A C.50A10、控制工作台自动往返的控制电器是（ ）。A．自动空气开关B.时间继电器 C.行程开关得分评卷人三、分析题（每图2分，共10得分评卷人分析下列电路能否实现自锁控制，若不能则指出操作中产生的现象。得分评卷人得分评卷人1、根据梯形图写出其对应的指令语句表。（8分）2、根据下列指令程序画梯形图。（6分）LDX0ORY0ANIX1ORR0LDX2ANIR0ORX3ANBORR10OUTENDY13、根据下列时序图，画出相应梯形图并写出指令程序。（6分）得分评卷人五、分析题得分评卷人1）12FX2N系列PLC）(6模拟试题（五）得分评卷人一、填空题（每空1分，共20得分评卷人1．在S7-200系列PLC中的JMPn这条指令中的取值范围，如果按I/O点数来分，S7-200系列PLC属根据PLC各组件的组合型式分类系列PLC属 2．S7-200系列PLC实数开方指令的指令 通 扩展模块（通讯处理器，可以将S7-200系列PLC连接到Profibus-DP网中。S7-200系列PLC中，输出指令不能用于 映像寄存器。S7-200型PLC的编程语言形式、 三种形式。6．当SQ0.0,3语句执行后。PLC的输出接口类型。在继电接触控制系统中，要求甲接触器线圈得电后，乙接触器线圈不能得电，要实现这一控制规律，通常将将甲接触器串接在乙接触器回路中。9．对于速度继电器的工作原理与 的工作原理类似，当速度继电器的转子速度高于某一设值，速度继电器的常开触。10．热继电器主要、 组成。得分评卷人二、选择题（每小题2分，共20得分评卷人CPU224型PLC程序存储器容量为（ ）A.2K B.2.5K C.1K D4KCPU逐条执行程序，将执行结果放( 。A输入映象寄存器 B输出映象寄存器 C中间寄存器 D辅助寄存3．图示程序中的累加器用的是那种寻址方式（ ）A.位寻址 字节寻址C.字寻址 双字寻址I0.0I0.0MOV-BENAC0IN OUTVB2在S7-200PLC中，当RAM中的数据丢失时一个扫描周期的特殊存储器位是（ ）ASM0.2 BSM0.1CSM0.0DSM1.1SM是哪个存储器的标识符（ ）A高速计数器B累加器 C内部辅助寄存器D特殊辅助寄存器世界上第一台PLC生产于（ ）B．1968年德国 B．1967年日本 C．1969年美国 D.1970年法7．PLC的工作方式是（ ）A等待工作方式 B中断工作方式 C扫描工作方式D循环扫描工作方式8．在继电接触控制原理图中，主电路和控制电路的位置（）ABC主电路在左，控制电路在右D9．热继电器和熔断器各其什么保护作用？（）A热继电器和熔断器都起短路保护作用 B热继电器和熔断器都起过载保护作C热继电器起过载保护作用，熔断器起短路保护作用D热继电器起短路保护作用，熔断器起过载保护作用10．在下列继电控制原理图中，用到什么控制规律？（ ）SB1SB1SB2KMKMA电气互锁 B先后联锁C机械互锁 D电气自锁得分评卷人三、判断题（共10题，每题2分，共20得分评卷人正跳变指令每次检测到输入信号由0变1之后，使电路一直接通（ ）即对于记忆接通延时型的启动输入端IN时定时器并不复位而是保持原值（ ）系统管理程序的主要功能是管理程序的执行和存储空间分配管理（ ）PLC的工作方式是中断工作方式（ ）继电接触控制系统的工作方式是并行工作方式，其中与PLC的工作方式是一样的（ ）间接寻址是通过地址指针来存取存储器中的数据（ ）CPU226PLCI/O24/16（）对于S7-200系列PLC，在循环扫描周期的程序执行阶段，现场输入设备的状态发生改变，此时输入像寄存器中的数据发生改变（ ）当PLC处于STOP方式时，PLC的工作方式还是循环周期扫描工作方式（ ）10在继电接触控制系统中，对于接通延迟的时间继电器，当延迟时间到后，延迟接通的常开触点闭合。（ ）得分评卷人四、综合题（共两题，每题10分，共20得分评卷人已知给出S7-200某个控制程序的语句表，请将其转换为梯形图的形式LDN I0.0A I0.1LD I0.3AN OLDLD I0.2A I0.4LDN I0.6AN OLDALD= Q0.0LD I0.0AN T12TONR分析下列梯形图程序，并根据给定信号I0.0T33Q0.0时序图。I0.0T33TONI0.0T33TONIN200PTT33Q0.0I0.0T33状态位Q0.0得分评卷人五、设计题（共两题，每题10分，共20得分评卷人有两台三相异步电动机M1控制油泵供油系统的运行，控制要求如下：⑴每台电动机都应有短路保护、过载保护、欠电压保护润滑油；在齿轮箱停止运行后，才能停止供给润滑油。试按该控制要求设计继电控制系统的原理图（包括主电路和控制电路。设计一个四组抢答器，控制要求如下10分）任一组抢先按下按钮后，该组的