PLC课后习题参考答案

可编程序控制器习题答案

第一章习题答案

1、什么是可编程序控制器？

答：可编程序控制器是以微处理器为基础，综合计算机技术、自动

控制技术和通讯技术而发展起来的一种通用的工业自动控制装置。

2、可编程序控制器主要有哪些特点？

答：1、可靠性高，抗干扰能力强

2、通用性强，使用方便

3、程序设计简单，易学易懂

4、采用先进的模块化结构，系统组合灵活方便

5、系统设计周期短

6、安装简便，调试方便，维护工作量小

7、对生产工艺改变适应性强，可进行柔性生产

3、举例说明可编程序控制器目前的应用场合。

答：可编程序控制器的应用形式主要有以下几种类型：

1.开关逻辑控制

2.模拟量控制

3.顺序（步进）控制

4.定时控制

5.计数控制

6.闭环过程控制

7.数据处理

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8.通信和联网

针对以上的应用形式，目前可编程序控制器已广泛地应用在选

煤、酿酒、化工、反应堆、锅炉以及位置和速度等控制中。

4、简述PLC的发展概况和发展趋势。

答：1、向高速、大存储容量方向发展

2、向多品种方向发展

a、在结构上由整体结构向小型模块化方向发展，使系统配

置更加方便灵活。

b、开发更丰富的I/O模块

c、PLC的规模向两端发展

d、发展容错技术

e、增强通信网络功能

f、实现软、硬件标准化

第二章习题答案

1、可编程序控制器主要构成有哪几部分？各部分功能是什么？

答：可编程序控制器主要有中央处理器（CPU）、存储器、输入/输

出（I/O）接口、电源等组成。

中央处理器包括微处理器和控制接口电路，微处理器是PLC的

运算和控制中心，能实现逻辑运算、数字运算、协调控制系统内部

各部分功能的作用，控制接口电路是微处理器与主机内部其他单元

进行联系的部件，主要有数据缓冲、单元选择、信号匹配、中断管

理等功能。

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存贮器主要用于存储系统程序和用户程序等功能。

输入/输出单元是可编程序控制器的CPU与现场输入、输出装置

或其他外部设备之间的连接接口电路。

电源单元是PLC的电源供电部分，他的功能是把外部供应的电

源变换成系统内部各单元所需的电源。

2、可编程序控制器与继电接触器控制相比有何优缺点？

答：可编程序控制器控制比继电器控制具有更多的优点：可编程序

控制器的控制速度比较快，而且所需要的硬件成本也比较低，比较

继电器来说最重要的是可靠性比较高。

3、可编程序控制器与个人计算机工作方式有何不同？

答：可编程序控制器是工业控制计算机的一种，它的工作原理与计

算机十分相似，而主要区别是可编程控制器采用的是循环扫描的工

作方式，并且伴有输入、输出延迟的现象。个人计算机的工作原理

是各种各样的信息，通过输入设备，进入计算机的存储器，然后送

到运算器，运算完毕把结果送到存储器存储，最后通过输出设备显

示出来，整个过程由控制器进行控制。

4、可编程序控制器的输入/输出处理规则是什么？

答：(1)输入映像寄存器的内容，由上一个扫描周期输入端子的

状态决定

(2)输出映像寄存器的状态，由程序执行期间输出指令的执行

结果决定

(3)输出锁存器的状态，由上一次输出刷新期间输出映像寄存

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器的状态决定

(4)输出端子板上各输出端的状态，由输出锁存器来决定

(5)执行程序时所用的输入、输出状态值，取决于输入、输出

映像寄存器的状态。

5、试述可编程序控制器的工作原理？

答：首先建立I/O映像区，将采集到的输入信号状态存放在输入映

像区对应的位上，然后PLC执行循环扫描的工作方式，当所有指令

执行完毕后，CPU将输出映像区的内容存到输出锁存器，然后传到

输出端子，最后驱动输出负载。

6、可编程序控制器的滞后现象是怎样产生的？

答：由于可编程序控制器采用的是循环扫描的工作方式，对信息进

行串行处理，把处理好的结果存储在输出映像寄存器内，待所有程

序执行完后输出执行结果，这就造成滞后现象的发生，同时编程中

语句指令的安排也会影响响应时间。

7、梯形图编程语言为什么是可编程序控制器的主要编程语言？

答：因为可编程控制器是在传统的继电器控制发展起来的，而梯形

图是与电气控制电路图相呼应的图形语言，它沿用了继电器、触

点、串并联等术语和类似的图形符号，并简化了符号，梯形图是融

逻辑操作、控制于一体，面向对象的、实用的、图形化的编程语

言，梯形图信号流向清楚、简单、易懂，很适合电气工程人员使

用，所以说梯形图编程语言是可编程序控制器的主要编程语言。

第三章习题答案

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1、梯形图的来源是什么？

答：梯形图是在继电器、触点、串并联等符号和术语基础上发展而

成的一种编程语言，梯形图具有传统继电器的特点，简单直观、易

懂的特点很适合电气工程人员使用。

2、画出下面指令语句表对应的梯形图

(1)序号指令数据

0LDxo

1ANIX1

2LDX4

3ANDY0

4ORB

5LDIX2

6ANDX3

7LDMO

8ANIX5

9ORM1

10ORB

11ANB

12LDX6

13ANIX7

14ORB

15OUTY0

5/25

答案

#

XI

护#■

Mo止

#

平

序号J匕令熬据

4日

2)

O

xo

LD

1

To

AN

2

X1

LD

3

D

AN

X4

4

Y2

OR

D

AN

X5

B

OR

X6

LD

c

OR

B

AN

d

i

OR

T

Ou

Yo

D

AN

X7

T

Y2

Ou

D

X8

AN

T

Ou

T2

6/25

K600

17END

答:

-O0

X7

X8-

JK600

--O

3、根据下面梯形图写出相应的指令语句表

Y2

-O—

XIT45I

44O-^

(a)

答：序号指令数据

0LDX1

1ORY2

2ANIT451

3OUTY2

4ANIX1

7/25

5OUTT451

K19

答：序号指令数据

0LDX503

1ANIM104

2OUTM103

3LDX503

4OUTM104

5LDM103

6ANIY531

7LDIM103

8ANDY531

9ORB

10OUTY531

8/25

(c)

答：序号指令数据

0LDX1

10RY0

2ANIX2

3ORX3

4LDITO

5ANDMO

6LDY1

7ORIX4

8ANIM1

9ANDX5

10ANB

11ORM2

12OUTY0

13OUTY1

4、按下按钮XO后，Y0接通并保持，15s后Y0自动断开，试设计

其梯形图程序。

答：

XOTOY0

II1L1tCD

Y2乂K150

I"

5、按下按钮X1后，Y0接通并保持，5s后Y1接通，按下按钮X0

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后，YO、Y1同时断开，试设计其梯形图程序。

答:

XIX。Y0

TOXOYI

6、光电开关检测传送带上通过的产品数量，有产品通过时信号灯

亮并计数；如果10s内没有产品通过则发出报警信号，报警信

号只能手动解除，试设计其梯形图程序。

答：X0产品通过传送带的信号

X1手动开关

Y0信号指示灯

Y1报警信号

7、设计三层电梯控制程序，要写出梯形图及指令表。

规定I/O编号（PB为层呼叫按钮；LS为层限位开关；F为层

指示灯）：

输入：PB3XO；PB2X1;PB1X2；LS3X3;LS2

X4：LS1X5

输出：上升Y01;下降Y00；1FY10;2FY09；3F

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Y08

动作要求:

a）电梯停在1层或2层时，按3F,则电梯上升至LS3

停。

b）电梯停在3层或2层时，按1F,则电梯下降至LS1

停。

c）电梯停在1层时，按2F,则电梯上升至LS2停。

d）电梯停在3层时，按2F,则电梯下降至LS2停。

e）电梯停在1层时，而2F、3F均有人呼叫时，则电梯上

升LS2时暂停2秒后继续上升至LS3停。

f）电梯停在3层时，而1F、2F均有呼叫时，则电梯下降

至LS2时暂停2秒后继续下降至LS1停。

g）当电梯在上升途中，任何反方向（下降）按钮均无效。

h）当电梯在下降途中，任何反方向（上升）按钮均无效。

答：I/O端子分配如下：

输入：PB3X0

PB2X1

PB1X2

LS3X3

LS2X4

LS1X5

输出：上升Y01

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下降YOO

1FY10

2FY09

3FY08

三层楼电梯控制梯形图如下所示:

第四章习题答案

1、用PLC对自动售货机进行控制，根据工作要求，写出梯形图

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及指令表:

工作要求:

(1)此售货机可投入1元、2元、或10元硬币。

(2)当投入的硬币总值超过12元时，汽水按钮指示灯亮；又当投

入的硬币总值超过15元时，汽水及咖啡按钮指示灯都亮。

(3)当汽水按钮灯亮时，按汽水按钮，则汽水排出7秒后自动停

止，这段时间内，汽水指示灯闪动。

(4)当咖啡按钮灯亮时，按咖啡按钮，则咖啡排出7秒后自动停

止，这段时间内，咖啡指示灯闪动。

(5)若投入硬币总值超过按钮所需的钱数(汽水12元，咖啡15

元)时，找钱指示灯亮，表示找钱动作，并退出多余的钱。

I/O编号：

输入输出

1元识别口：X0咖啡出口：Y10

5元识别口：X1汽水出口：Y11

10元识别口：X2咖啡按钮指示灯：Y12

咖啡按钮：X3汽水按钮指示灯：Y13

汽水按钮：X4找钱指示灯：Y14

记数手动复位：X5

答：输入信号：X0、X1、X2、X3、X4、X5

输出信号：Y10、Y11、Y12、Y13、Y14

其逻辑梯形图程序为：

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2、利用PLC做一电机转速检测显示及控制装置，写出梯形图及

指令表。电机上装有一个转速检测装置（每转输出10个脉冲），电

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机转速由PWM输出控制。设计一个程序：

(1)检测电机转速，并在7段数码显示器上显示；

(2)当检测值与给定值不同时改变PWM输出，使实际转速与给定值

相等；

(3)加上16键输入电路，用于输入给定值。

第五章习题答案

5-1简述PLC系统设计的基本原则。

答：在PLC系统设计时应注意以下基本原则：

(1)最大限度地满足被控对象的控制要求

(2)在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单经

济，使用和维护方便

(3)保证系统的安全、可靠

(4)考虑以后技术改造和工艺需求，在设计系统时应考

虑冗余。

5-2简述PLC系统设计的主要内容。

答：(1)拟订控制系统设计的技术条件

(2)选择用户输入设备、输出设备以及由输出设备驱动的

控制对象

(3)PLC的选型

(4)分配I/O点

(5)设计控制程序

(6)设计操作站、电器柜、及非标准电器元部件

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(7)编制控制系统的技术文件，包括说明书、电器图、电

器元件明细表等。

5-3设计一个报时器，其功能如下：

(1)具有整点报时功能。按上、下午区分，1点和13点接通

音响1次，持续时间为1s;2点和14点接通音响2次，每次持续时

间为1s,间隔时间为1s;3点和15点接通音响3次，每次持续时

间为1s,间隔时间为1s；以此类推。

(2)具有随机报时功能，可根据外部设定在某时某分报时，

报时时接通一个音乐电路5s,若不进行复位，可连续报时3次，每

次间隔时间为3s。

(4)通过报时方式选择开关选择上述两种报时功能。

答：

5-4设计一个三台电动机顺序自动启动，间隔时间为10s,逆

序自动停车，间隔时间为5s的控制电路。

答：输入信号X0启动按钮SB1

X1停止按钮SB2

输出信号Y0接触器KM1

Y1接触器KM2

Y2接触器KM3

其控制梯形图如下所示:

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5-5设计一个智力竞赛抢答控制装置，当出题人说出问题且

按下开始按钮SB1后，在10s之内，4个参赛者只有最早按下抢答

按钮的人抢答有效，抢答桌上的灯亮3s,赛场上的音响装置响2s,

且使SB1复位（断开保持回路），使定时器复位。10s后抢答无

效，SB1及定时器复位。

5-6设计一个报警电路。输入点X0为0N时，报警灯Y0闪

烁，闪烁频率为亮、灭各0.5s,报警蜂鸣器Y1有音响输出。报警

响应X1为0N时，报警灯由闪烁变为常亮且停止音响。按下报警解

除按钮X2,报警灯熄灭。为测试报警灯和报警蜂鸣器的好坏，可用

测试按钮X3随时测试。

答：输入信号：X0、X1、X2、X3

输出信号：Y0、Y1

梯形图控制程序如下:

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5-7有四组节日彩灯，每组由红、绿、黄三盏顺序排放，请

实现下列控制要求：

1、每0.5s移动一个灯位；

2、每次亮1s;

3、可用一个开关选择点亮方式：

(1)每次点亮一盏彩灯；

(2)每次点亮一组彩灯。

答：

5-8某装料小车可以从任意位置启动左行，到达左端压下行

程开关SQ1,小车开始装料，15s后装料结束自动开始右行，到达右

端压下行程开关SQ2,小车开始卸料，10s后小车卸料完毕，自动左

行去装料，如此自动往复循环，直到按下停止按钮，小车停止运

行。试设计该小车的自动控制程序。

答：输入点：X0停车按钮

X1启动按钮

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X2A地限位开关

X3B地限位开关

输出点：Y0电动机正转

Y1电动机反转

Y2卸料门控制电磁铁

程序梯形图可参考第144页图6-7某装料小车往返运行控制梯

形图。

第六章习题答案

思考与练习

1、简述PLC程序设计的基本原则及其步骤。

答：PLC程序设计的基本原则有：

(1)最大限度地满足被控对象的控制要求

(2)在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单经济，使用和

维护方便

(3)保证系统的安全、可靠

(4)考虑以后技术改造和工艺需求，在设计系统时应考虑冗余。

PLC程序设计的步骤为：

3、分析了解被控对象的工艺条件和控制要求，明确控制任

务

4、选择PLC的类型

5、分配I/O点数

6、设计控制系统梯形图

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7、将梯形图转换成指令语句

8、输入调试程序

9、固化程序

2、简述PLC实现顺序控制有哪些方法？

答：PLC实现顺序控制有两种方法：

方法一：可以用定时器去实现顺序控制，使被控对象按照设

定的时间进行顺序控制。

方法二：依据顺序功能图将控制程序进行逻辑分段，进而实

现顺序控制。

3.试分别设计如练习图67所示的梯形图程序。

练习图6-1

题6-3(a)参考梯形图如下:题6-3(b)参考

梯形图如下：

4.如练习图6-2所示。按下按钮XI后，Y0接通并保持，5s后Y1接

通，按下按钮X0后，Y1断开，3s后Y0断开，试设计其梯形图程序。

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5.如练习图6-3所示。按下按钮X0后Y0为ON并自保持，到定时5s

后，用CO对输入的脉冲进行计数，计满4个脉冲后，Y0变为OFF,同

时CO复位，在PLC开始执行程序后，CO也被复位，试设计其梯形图程

序。

6-4题图6-2时序图对应的梯形图如下：6-5题图6-3时序

图对应的梯形图如下:

6.写出如练习图6-4所示梯形图的指令表程序。

—0D_DO-a_

S23Y2

—0D----------------O

X6Y0

—II-O

----------------|RET|

练习图6-4

题6-6指令程序为：

地址指令数据

1STLS21

2STLS22

21/25

3ANDX5

4SETS23

5STLS23

6OUTY2

7LDX6

8OUTYO

9RET

7.按下按钮X0后，YO,Y1,Y2的变化如练习图6-5所示。试设计其

梯形图程序。

8.如练习图6-6所示。试设计其梯形图程序。

练习图6-5练习图6-6

题6-7参考梯形图为:题6-8参考梯

形图如下:

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第七章习题答案

7-1什么是区域网？它有几种形式？

答：局域网是一