机床电气控制与PLC技术项目教程（S7-1200）习题答案项目4S7-1200PLC基本指令的编程及应用.docx

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1、项目4S7-1200PLC基本指令的编程及应用任务4PLC控制抢答器设计与仿真【课后测试】答案：1.Portal视图项目视图2.创建命名保存关闭打开3.位逻辑指令定时器计数器比较指令数学指令4.O状态断开断电5.梯形图（LAD）函数块图（FDB）结构化控制语言（SCL）6.OB、FBFC【拓展思考与训练】一、拓展思考1.答：使用程序状态监控，可以形象直观地看到梯形图中触点、线圈的状态和指令方框输入、输出参数的当前值。如果需要同时监控的变量不能在程序编辑器中同时显示，可以使用状态表监控功能。2.答：修改变量功能将数值写入PLC中的变量，不能写入I区的地址。写入的数据可能因为程序的运行被改写。只能

2、强制外设输入和外设输出。在执行用户程序之前，强制值被用于输入过程映像。在处理程序时，使用的是输入点的强制值。在写外设输出点时，强制值被送给过程映像输出，输出值被强制值覆盖。强制值在外设输出点出现，并且被用于过程。变量被强制的值不会因为用户程序的执行而改变。被强制的变量只能读取，不能用写访问来改变其强制值。二、拓展训练训练任务1：利用三个旋钮开关控制一个照明灯。利用三个旋钮开关设计PLC控制程序，实现对一个照明灯起停控制，要求任何一个旋钮开关都能实现控制照明灯的亮/灭。答：训练任务2：一个照明灯两地起停控制。为了方便，要求在楼上、楼下都能对位于楼梯通道的照明灯控制其亮灭，即需要在两地控制一盏灯。

3、请利用四个按钮开关设计PLC控制程序，实现对一个照明灯在甲、乙都能实现控制照明灯的亮/灭控制。答：训练任务3：设计一个四人竞赛抢答器控制程序。四人竞赛抢答器的工作要求和三人竞赛抢答器近似，只是参赛人数为四人。训练任务1：答：略答：任务4.2C620型车床电气控制系统的PLC改造【课后测试】【课后测试】答案：1 .5结构化文本SCL)梯形图LAD功能块图FBD梯形图LAD2 .B3.错4.对5.对6.触点与线圈、基本逻辑指令、置位和复位指令、RS和SR触发器、跳变沿检测指令7.记忆保持8.RAMROM【拓展思考与训练】一、拓展思考1.答:在C620型车床电气线路中采用交流接触器控制机床轴电动机正

4、反转。因此PLC的输出信号要控制交流接触器的线圈，需要选用继电器输出元件RLY,为此需要选用选用S7-1200PLC,CPU1214CAC/DC/RLYo3 .答：1)装载存储器采用可电擦除可编程的只读存储器FEPROM全称为快闪存储器(FlashEPROM)o它兼有非易失性和随机存取优点，用来存放用户程序和断电时需要保存的重要数据，是非易失性的存储区，用于保存用户程序、数据和组态信息。所有的CPU都有内部的装载存储器，相类似计算机的硬盘。用户程序由用户编写，包含处理具体的自动化控制任务所必须的所有功能。用户程序下载到CPU时，保存在装载存储器中。装载存储器能断电保持，用来防止在电源关闭时丢失

5、数据。CPU插入存储卡后，用存储卡做装载存储器，具有断电保持功能。2)工作存储器是集成在CPU中的RAM,类似于计算机的内存。为了提高运行速度，CPU将用户程序中与程序执行有关的部分，复制到工作存储器,CPU断电时，工作存储器中的内容将会丢失。4 .答：1)PLC程序的经验设计法在PLC发展的初期，沿用了设计继电器电路图的方法来设计梯形图程序，即在已有的些典型梯形图的基础上，根据被控对象对控制的要求，不断地修改和完善梯形图。有时需要多次反复地调试和修改梯形图，不断地增加中间编程元件和触点，最后才能得到一个较为满意的结果。这种方法没有普遍的规律可以遵循，设计所用的时间、设计的质量与编程者的经验有

6、很大的关系，所以有人把这种设计方法称为经验设计法。它可以用于逻辑关系较简单的梯形图程序设计。用经验设计法设计PLC程序时大致可以按下面几步来进行：分析控制要求、选择控制原则；设计主令元件和检测元件，确定输入输出设备；设计执行元件的控制程序；检查修改和完善程序。2）经验设计法的特点经验设计法对于一些比较简单程序设计是比较奏效的，可以收到快速、简单的效果。但是，由于这种方法主要是依靠设计人员的经验进行设计,所以对设计人员的要求也就比较高，特别是要求设计者有一定的实践经验，对工业控制系统和工业上常用的各种典型环节比较熟悉。经验设计法没有规律可遵循，具有很大的试探性和随意性，往往需经多次反复修改和完善

7、才能符合设计要求，所以设计的结果往往不很规范，因人而异。经验设计法一般适合于设计一些简单的梯形图程序或复杂系统的某一局部程序（如手动程序等）。如果用来设计复杂系统梯形图，存在以下问题：1） .考虑不周、设计麻烦、设计周期长用经验设计法设计复杂系统的梯形图程序时，要用大量的中间元件来完成记忆、联锁、互锁等功能，由于需要考虑的因素很多，它们往往又交织在一起，分析起来非常困难，并且很容易遗漏一些问题。修改某一局部程序时，很可能会对系统其它部分程序产生意想不到的影响，往往花了很长时间，还得不到一个满意的结果。2） .梯形图的可读性差、系统维护困难用经验设计法设计的梯形图是按设计者的经验和习惯的思路进行

8、设计。因此，即使是设计者的同行，要分析这种程序也非常困难，更不用说维修人员了，这给PLC系统的维护和改进带来许多困难。二、拓展训练训练任务1：答：设置MBO为时钟存储器字节，M0.5提供周期为IS的时钟脉冲。出现故障时,将10.0提供的故障信号用M2.1锁存起来,M2.1和M0.5的常开触点组成的串联电路使Q0.0控制的指示灯以IHZ的频率闪烁。按下免位按钮10.1,故障锁存标志M2.1被复位为0状态。如果故障已经消失，指示灯熄灭。如果没有消失，M2.1的常闭触点与IOQ的常开触点组成的串联电路使指示灯转为常亮，直至10.0变为0状态，故障消失，指示灯熄灭。程序段1：故障筑存注郑30故障信号T

9、pIW2.0TagJtXM2.1故障谀存Tsl程序段2:故障复位在移1M2血谀存VJOI报班的ST程序段4:M21故律谈存.IIUlO5g-4,TjKQOO喇际t训练任务2：W21财.1/10.0挪依号图4-42水塔供水系统组成30JiI5ffl1.0停止按扭4A-M0.0水塔供水启动标志位答：水塔供水系统选用PLCS7-1200,分配I/O元件地址如下表所示。输入元件地址分配输出元件地址分配I元件地址功能描述O元件地址功能描述10.0启动按钮QO.1电机接触器KM11.0停止按钮Q0.2电磁阀YV10.1水塔水位上限10.2水塔水位下限10.3水箱水位上限10.4水箱水位下限设计水塔供水系统

10、控制程序如下图所示:程序段1：水塔供水系扶启停控制注秤KMOO*您供水启动标志位.程序段2:水塔供水系统启动后.电悯启停调节蓄水池水位注释KMO.O0.4水塔供水启动标.蓄水速液位襁.蓄水池液位上限志位位传感25$4.位传感券S3KQOJ电磁阀W%Q02Wyv-程序段3：水塔供水系统启动后.水泵电机M启停调节水塔水池水位注移“0.0IIOJ水塔供水启动标水塔液位下限位志位传感署JMl水磨液位上隰位Wi传感署水泵电机MYQO1水泵电机M*任务4.3PLC控制电动机Y.减压起动【课后测试】答案：1 .启用定时器输入预设的时间值输入定时器输出经过的时间值输出2 .对3.【拓展思考与训练】一、拓展思考

11、1 .答：“PLC控制工件加工的四道工序”中，“前一道工序结束和后一道工序开始”运用定时器常开触点起动后一道工序和运用常闭触点关断“前一道工序”。PLC控制电动机Y/减压起动中，运用定时器常开触点起动KM和运用常闭触点关断KM丫。这些动作的特点是动作起动和关断在同一个时间点，用同一个定时器的常开、常闭触点切换。编程方法近似，请大家把握其特点。2 .答：在“PLC控制工件加工的四道工序”控制程序的基础上，添加循环控制功能。3 .答：首先根据控制过程定义好定时器指令，使其能满足时间节点要求；然后利用定时器指令的常开、常闭触点控制个执行输出元件。二、拓展训练训练任务1：实现PLC控制水泵延时控制。某

12、生产设备用水需要水压维持规定范围内。当水压低于下限时传感器导通，延时2秒起动水泵。当压力不低于下限，再延时10秒关闭水泵。请设计控制程序并分析。答：KDBlEC-limer-O.DB“13.1TONTg-2,Iime1INQ-T2S-FTEI-QO.5,IECTimer0,水泵MVDB-QSR*IECIimer0DBJ-Q-R1训练任务2：控制一台设备延时运行延时停止。设备起动时需要预热、润滑充分后再运行。停止时，延时关闭设备，有利于加工产品排空或最后一个产品完成加工。适合采取延时运行延时停止的起停模式。按下起动按钮10.0经过5s后，起动设备Q0.0o按下停止按钮10.1经过IOs后，关闭设

13、备。训练任务1：答：略。答：程序段5:负辑设誉Sl时起动餐时停止控制IQOO 负搬HrECTimerO.DBVQeIEC Timer O OB.1.Q-Rl任务4.4PLC控制十字路口交通灯系统【课后测试】答案：1 .脉冲定时器TP接通延时定时器ToN关断延迟定时器ToF保持型接通延迟定时器TONR2.起动1O保持不变脉冲的输出3.定时O14.定时不变15.MO.3MO.1MO.0【拓展思考与训练】一、拓展思考1 .答：可以采用多个定时器组合的方式或计数器和定时器组合的方式延长定时长度。2 .答：关断延迟定时器指令“TOF”的IN端在信号10.4的下降沿开始定时，输出Q变为1状态，ET等于预设

14、值时，输出Q变为0状态。接通延迟定时器在IN输入的ON开始定时。ET大于等于PT指定的设定值时，输出Q变为1状态。IN输入电路OFF时，定时器被兔位，输出Q变为0状态。3 .答：设备工作过程是对应条件下控制输出元件得电使对应各执行机构执行动作，从而完成工作任务。编程的过程就是用PLC指令书写各个阶段的工作条件，然后对应输出到输出元件地址从而控制各执行机构执行动作。因此，为了让设备能实现预定的功能就要通过PLC指令书写设备工作过程。二、拓展训练训练任务1：用接通延时定时器设计周期和占空比可调的振荡电路。利用接通延时定时器设计周期和占空比可调的振荡电路。在起动性ILO接通后，起动计时的振荡电路，其周期为4秒，接通3秒，关断1秒。答：程序段1：计时1秒3秒后i卿功能EC.Timer.O.OB*1Q*IEJIimerJJ一TDN,Teg_TDB_1,.QIime1I1INQ程序段2:计时瞅训练任务2：设计一个周期可调、脉冲宽度可调的周期信号发生器振荡电路。设计一个周期可调、脉冲宽度可调的周期信号发生器振荡电