模块三答案任务一思考与练习1.PLC 主要应用在哪些场合？答：（1）开关量逻辑控制；（2）模拟量过程控制；（3）运动控制；（4）现场数据采集处理；（5）通讯联网、多级控制2. PLC 的基本结构如何？试阐述其基本工作原理。

答：（1）PLC主要有CPU（中央处理器）、存储器、输入/输出（I/O）接口电路、电源、外设接口、I/O（输入/输出）扩展接口组成；（2）PLC采用循环扫描工作方式，其工作过程大致分为3个阶段：输入采样、程序执行和输出刷新；每个扫描周期大概需要1~100ms。

3. PLC 硬件由哪几部分组成？各有什么作用？答：（1）PLC硬件由基本单元、扩展单元、扩展模块及特殊功能单元构成。

（2）基本单元用于接收、存储和处理数据；扩展单元和扩展模块都用于增加PLC的I/O点数，区别在于前者部设有电源而后者部没有电源；特殊功能单元是一些专门用途的装置，如模拟量I/O单元、高速计数单元、位置控制单元、通信单元等。

4. PLC输出接口按输出开关器件的种类不同，有几种形式？分别可以驱动什么样的负载？答：（1）PLC有3种输出方式：继电器输出、晶体管输出、晶闸管输出。

（2）继电器输出为有触点输出方式，可用于直流或低频交流负载；晶体管输出型和晶闸管输出型都是无触点输出方式，前者适用于高速、小功率直流负载，后者适用于高速、大功率交流负载。

5. PLC 控制系统与传统的继电接触控制系统有何区别？答：（1）组成的器件不同继电接触控制系统是由许多硬件继电器、接触器组成的，而PLC则是由许多“软继电器”组成。

（2）触点的数量不同继电器、接触器的触点数较少，一般只有4～8对，而“软继电器”可供编程的触点数有无限对。

（3）控制方法不同继电接触控制系统是通过元件之间的硬接线来实现的，控制功能就固定在线路中。

PLC控制功能是通过软件编程来实现的，只要改变程序，功能即可改变，控制灵活。

（4）工作方式不同在继电接触控制线路中，当电源接通时，线路中各继电器都处于受制约状态。

在PLC中，各“软继电器”都处于周期性循环扫描接通中，每个“软继电器”受制约接通的时间是短暂的。

6.请说出FX1N—60MR的型号含义？答：M表示基本单元，R表示继电器输出型PLC，其输入输出总点数为60点。

任务二思考与练习1.填空题（1）PLC的输入/输出继电器采用八进制进行编号。

（2）外部的输入电路接通时，对应的输入映像寄存器为1 状态，梯形图中对应的输入继电器的常开触点闭合，常闭触点断开。

（3）若梯形图中输出继电器的线圈“通电”，对应的输出映像寄存器为1状态，在输出处理阶段后，继电器型输出模块中对应的硬件继电器的线圈得电，其常开触点闭合，外部负载运行。

（4）OUT 指令不能用于输入继电器。

（5）将编程器编写好的程序写入PLC 时，PLC 必须处在STOP 模式。

2.将图3-29的梯形图转换成指令表。

答： 0 LD X0001 ANI X0012 SET Y0003 LDI X0004 AND X0015 RST Y0006 END3.在PLC 控制电路中，停止按钮和热继电器在外部使用常闭触点或使用常开触点时，PLC 程序相同吗？实际使用时采用那哪一种？为什么？答：不相同；在实际中，停止按钮和热继电器在外部使用常闭触点，目的是为了提高安全保障。

4.在PLC 控制电路中，为了节约PLC 的I/O 点数，常将热继电器的常闭触点接在接触器的线圈电路中，试画出该电路。

答：5.设计电动机的两地控制程序并调试。

要求：按下A 地或B 地的起动按钮，电动机均可起动，按下A 地或B 地的停止按钮，电动机均可停止。

答：输入信号输出信号 A 地 启动按钮SB1—X1接触器线圈KM —Y0 停止按钮SB2—X2B 地 启动按钮SB3—X3停止按钮SB4—X4热继电器FR —X0任务三思考与练习1.请将图3-39的梯形图转换成指令表。

（a）（b）图3-39 梯形图答：（a）(b) 2. 说明下列指令意义：LD 取指令OUT 输出指令ANI 与非指令OR 或指令ANB 与块指令SET 置位指令3.试编写电动机正反转控制的程序，并画出PLC的I/O接线图。

答：4.将三个指示灯接在输出端上，要求SB0 、SB1、SB2 三个按钮任意一个按下时，灯H L0 亮；任意两个按钮按下时，灯H L1 亮；三个按钮同时按下时，灯H L2 亮，没有按钮按下时，所有灯不亮。

试用PLC来实现上述控制要求。

答：任务四思考与练习1. FX系列PLC共有几种类型辅助继电器？各有何特点？答：FX系列PLC主要有三种类型的辅助继电器：(1)通用辅助继电器通用辅助继电器的线圈由用户程序驱动，若PLC在运行过程中突然断电，通用辅助继电器将全部变为OFF。

若电源再次接通，除了因外部输入信号而变为ON的以外，其余的仍将保持为OFF。

(2)锁存辅助继电器锁存辅助继电器用于保存停电前的状态。

(3)特殊辅助继电器辅助继电器中M8000～M8255共256点为特殊辅助继电器，它们用来表示PLC的某些状态，提供时钟脉冲和标志（如进位、借位标志）、设定PLC的运行方式，或用于步进顺控、禁止中断、设定计数器是加计数器或是减计数器等。

2. FX系列PLC共有几种类型定时器？各有何特点？答：FX系列PLC的定时器可分为通用定时器和积算定时器两种。

其用定时器线圈通电时，开始计时，断电时，自动复位，不保存中间数值。

而积算定时器在定时过程中即使断电它也会把当前值保持下来，当重新上电时再继续累加计时直到触点动作。

因为积算定时器断电时线圈不会复位，所以需要复位指令使其强制复位。

3.填空题（1）定时器的线圈通电时开始定时，定时时间到时，其常开触点闭合，常闭触点断开。

（2）通用定时器的线圈失电时被复位，复位后其常开触点断开，常闭触点闭合，当前值等于0。

（3）M8002是初始化脉冲，当PLC由STOP变为RUN时，它ON一个扫描周期。

当PLC处于RUN状态时，M8000一直为闭合。

4.若将图3-42中的定时器T0换成T200时，定时器的定时值是多少？定时器线圈的驱动信号（图3-42中的X0）应为长信号，若X0的外部设备是按钮，该如何处理？答：若将T0换为T200，此时定时器的定时值为1s；通过一个辅助继电器M0进行自锁。

5.若将图3-44的控制要求改为：某控制系统有3台电动机，当按下起动按钮SB1时，润滑电动机起动；运行5s后，主电动机起动；运行10s后，冷却泵电动机起动。

当按下停止按钮SB2时，主电动机立即停止；主电动机停5s后，冷却泵电动机停止；冷却泵电动机停5s后，润滑电动机停止。

当任一电动机过载时，3台电动机全停。

试编写控制程序。

答：起动SB1---X0 停止SB2---X1 热继电器---X2主电机----Y1 润滑电机---Y0 冷却泵电机---Y26.某控制系统有一盏红灯，当合上开关K1后，红灯亮1s灭1s，累计点亮半个小时后自行关闭。

试编写控制程序。

答：因为K1为开关，所以不用设置自锁。

7.试用PLC控制发射型天塔。

发射型天塔有L1～L9 九个指示灯，按下起动按钮后，九个指示灯从L1每隔2s 依次点亮，并不断循环下去，试编写PLC程序。

答:注：X0为起动按钮；X1为停止按钮；Y0—Y10分别控制L1—L9九个指示灯。

任务五思考与练习1.简述计数器的分类、用途。

计数器的计数围是多少？答:计数器可按其计数方式、计数围、计数开关量的频率、计数器的元件号及设定值等分为如下5类。

（1）16位通用加计数器C0～C99，共100点，设定值：1～32767。

16位是指其设定值寄存器为16位。

（2）16位锁存加计数器C100～C199，共100点，设定值：1～32767。

（3）32位通用加/减双向计数器C200～C219，共20点，设定值：−2147483648～+2147483647。

32位是指其设定值寄存器为32位。

（4）32位锁存加/减双向计数器C220～C234，共15点，设定值：−2147483648～+2147483647。

（5）32位加/减双向高速计数器C235～C255，共21点，设定值：−2147483648～+2147483647。

2.计数器的复位输入电路断开、计数输入电路闭合时，计数器的当前值加1。

计数当前值等于设定值时，其常开触点闭合，常闭触点断开。

再来计数脉冲时当前值不变。

复位输入电路闭合时，计数器被复位，复位后其常开触点断开，常闭触点闭合，当前值等于0。

3.如何将C200～C255设置为加计数器或减计数器？答：C200～C255加/减双向计数器的计数方向由特殊辅助继电器M8200～M8255设定，对应的特殊辅助继电器为ON时，为减计数器（每计一个数，计数器的当前值就从设定值开始逐步减1），反之为加计数器（每计一个数，计数器的当前值就从0开始逐步加1 4. 试设计一个控制电路，该电路中有3台电动机，并且它们用一个按钮控制。

第1次按下按钮时，M1起动；第2次按下按钮时，M2起动；第3次按下按钮时，M3起动；再按1次按钮3台电动机都停止。

答：5.按下按钮X0后Y0变为ON并自锁，T0计时7s后，用C0对X1输入的脉冲计数，计满4个脉冲后Y0变为OFF，同时C0和T0被复位，在PLC刚开始执行用户程序时，C0也被复位，设计出梯形图。

答：任务六思考与练习1.试用计数器实现单按钮起停控制程序。

答：2.试用LDP或LDF指令编写任务五中的产品出入库数量监控程序。

答：3.试用PLS指令及自锁电路来实现两台电动机顺序起动、同时停止控制电路。

上机编程并调试。

答：4.自动冲水设备在有人使用时光电开关X0为ON，冲水控制系统在使用者使用3s后令冲水阀Y0为ON并冲水2s，使用者离开后，冲水5s后停止。

任务七思考与练习1.将图3-67的指令表转换成梯形图。

图3-67 指令表答：梯形图如下（ａ）（b）2.与主控触点下端相连的常闭触点应使用LDI 指令。

任务八思考与练习1.什么叫顺序功能图？它有几部分组成？顺序功能图分为几类？答：(1)顺序功能图就是就是将一个复杂的控制过程分解为若干个工作步分清各个步的工作细节，再依据总的控制要求将这些步联系起来，形成的顺序功能图。

(2) 它主要有步、动作、有向连线、转移条件组成。

(3)SFC基本结构可分为单分支、选择分支、并行分支和循环分支4种。

2.FX系列PLC的步进指令有几条？如何使用？答：步进指令有STL和RET两条。

STL是将步进接点接到左母线上。

RET是步进结束指令。

3.如何将顺序功能图转换成梯形图？其编程规则有哪些？答：将顺序功能图转化为步进梯形图时，编程顺序为先进行负载的驱动处理，然后进行转移处理。

当然，没有负载的状态不必进行负载驱动处理。

对应于某步的状态器S在梯形图中用STL的触点表示，STL指令为与主母线连接的常开触点指令，它在梯形图中占一行；接着就可以进行驱动处理，它可以直接驱动各种线圈（可以是Y、M、S、T、C的线圈）及应用指令或通过触点驱动线圈，若通过触点驱动线圈，开始的触点使用LD、LDI指令。