1、- 1 -可编程控制器原理与工程应用考查题目（一人一题）一、基本要求以下各题都要求有 SFC 图、PLC 的 I/O 分配表、梯形图和PLC 的外部接线图，亦要求有相应的电气原理图，并要求写出助记符程序。二、考查评分标准1、分析过程：对工作过程（顺序） ，所需的控制类型进行论述（15 分） ；2、SFC 图：按照上述分析做出 SFC 图（20 分） ；3、点数统计与分类（输入与输出） （5 分）4、PLC 的选型：所选 PLC 的点数必须留有一定的充裕量（10分）5、PLC 的 I/O 分配表：符合所选 PLC 厂家的规定（三菱、欧姆龙、西门子等是有区别的。 ） （10 分）6、梯形图（20
2、分）7、助记符程序：可按照欧姆龙的规则编写；（5 分）8、PLC 的外部接线图：符合 PLC 厂家的规定；（5 分）9、相应的电气原理图（5 分）9、总结：对 PLC 控制系统实现题意的结果给予说明。 （5 分） 。- 2 -三、考查题目1、小车运料控制图 PLC-1 是运料小车运行示意图。小车可以在 A、B 之间运动，在 A、B 点各有一个行程开关。小车从 A 点向 B 点前进，到达 B 点，停车 15 秒后，从 B 点后退到 A 点，在 A 点停车 30 秒后再向 B 点前进，如此往复不止，直至按下停车按钮。要求可以人为控制小车的前进起动和后退起动，并且在任何时候都可以停止小车运行。图 P
3、LC-12、小车周期性运行小车从 A 点（原点）出发驶向 1 号站，到达后立即返回原点，然后再次出发驶向 2 号站，到达后立即返回原点，第三次出发后驶向 3 号站，到达后立即返回原点。如果连续运行开关断开，则小车只运行一个周期（出发 3 次）就自动停止，如果连续运行开关闭合则小车连续运行，知道按下停止按钮为止。 （小车启动的条件是小车在原点。 ） （图 PLC-2）小车后退前进原点1号站2号站2号站A小车后退前进A B- 3 -图 PLC-23、十字路口交通灯控制十字路口交通信号灯的动作（周期循环）如表 PLC-1 所示。此题亦要求可以用按钮强制使南北通或东西通。设定灯泡为 24V15W 直流
4、。东西绿灯30 秒东西绿灯闪 5 秒东西黄灯2 秒东西红灯南北红灯 南北绿灯20 秒东西绿灯闪 5 秒东西黄灯2 秒表 PLC-14、机械手控制机械手的任务是将工件从 A 位置搬运到 B 位置，机械手的动作由电磁液压缸完成。该电磁液压缸的特点是当某一个电磁阀线圈一旦通电，就发生相对应的动作，直到线圈断电，动作结束。液压缸是双向作用缸。假设机械手在原点位置，机械手搬运工件的动作是：向右向下抓紧工件向上向左向下放松工件向上返回原点。为使动作到位设置了上、下、左、右、抓紧和放松 6 个行程开关。设置有停止按钮：可在任何一个步时停止，返回 0 步；设置有连续开关（按钮）：当该开关接通时，机械手连续循环
5、- 4 -运行，否则运行 1 个周期就停止；设置 6 个手动按钮，允许点动操作机械手的各个动作，而且行程开关可以在手动操作到位时停止机械手的动作。5、离心选矿机控制离心选矿机的动作：按下起动按钮，打开断矿阀门 A，矿流进入离心选矿机，180秒后关闭阀门 A，延时 4 秒后起动离心选矿机电机和分矿阀门B， 26 秒后关闭分矿阀门 B 和离心选矿机电机，延时 4 秒后打开冲矿进水阀门 C，进水冲矿 22 秒后关闭阀门 C，间隔 4 秒，再打开断矿阀门 A，进入下一个循环。连续运行开关闭合整个选矿过程连续工作，连续开关断开选矿过程完成一个完整周期。紧急停车按钮按下时，停止所有工作。若想再启动选矿过程
6、，PLC 必须断电后在加电。（各个阀门均为电磁阀门。 ）6、钻孔动力头控制控制任务：自动生产线上有一个钻孔动力头，该动力头的工作循环如下：动力头在原位时，加启动指令后接通电磁阀 F1，动力头快进。碰到限位开关 K1 时接通电磁阀 F1 和 F2 转为工作进给，碰到限位- 5 -开关 K2 时，停止进给。延时 10 秒后接通电磁阀 F3，动力头快速退回，当碰到原点限位开关 K3 时，动力头快退结束。7、霓虹灯控制控制霓虹灯 L1（红色） 、L2（蓝色） 、L3 （黄色）的亮灭。控制过程：按下启动按钮L1 亮 1 秒L2 亮 1 秒L3 亮 1 秒3 个灯都灭 1 秒三个灯都亮 1 秒三个灯都灭
7、1 秒三个灯都亮 1 秒三个灯灭 1 秒下一个循环。在任一时刻按下停止按钮时，循环结束（假设霓虹灯为交流 220V，不可由 PLC 直接驱动。 ）8、液体混料设备控制液体混料设备见图如下：液料 A液料 B液面传感器 L1液面传感器 L2液面传感器 L3液料流出管电磁阀 A电磁阀 B放料电磁阀搅拌电动机液料混合罐- 6 -图中 L1、L2 和 L3 是液面传感器，这些传感器在被液面淹没时接通。两种液料的流入分别由电磁阀 A、B 控制，混合液流出由放料电磁阀控制，搅拌电机用于驱动浆叶将液体混合均匀。该液体混合装置的动作如下。首先，打开阀门 A 使得液料 A 流入。当液面到达传感器 L2 的位置时，
8、关闭阀门 A，同时打开阀门 B 使液料 B 流入，当液面到达传感器 L1 的位置时，关闭阀门 B，同时启动搅拌机电动机 10min。搅拌完成后，打开放料阀门。当液面到达传感器 L3 的位置时，再继续放料 20s 后关闭放料阀。随后再将阀门 A 打开，如此循环下去，直至按下停车按钮。本系统设定电磁阀线圈为直流 24V，搅拌电动机为三相异步电动机。9、弯管机控制某弯管机在弯管时，首先用传感器检 K1 测是否有管。若是没有管子，则等待；若是有管子，则延迟 3 秒后，电磁卡盘 KP1 将管子夹紧。随后检测被弯曲的管子上是否还安装有连接接头。若是没- 7 -有接头，则弯管机将管子松开并推出弯管机等待下一
9、根管子到来，同时废品计数器计数。若是有接头，则弯管机在延时 5 秒后，启动弯管机主电机开始弯管。弯管完成后，正品计数器计数，并将弯制好的管子推出弯管机。控制系统设有启动按钮和停止按钮。当按下启动按钮时，弯管机处于等待检测管子的状态。任何时候都可以按下停止按钮以停止弯管机的运行。（SB1 为启动按钮，SB2 为停止按钮，K1 为有无管子的传感器，K2 为接头检测传感器，K3 为弯曲到位传感器，D1 为卡盘卡紧电机，D2 为推管液压阀电磁铁线圈，D3 为弯管电机；假设计数器的内容可用 PLC 中的高密度 I/O 模块送到数码管上显示，高密度 I/O 模块的点数足够多。 ）10、停车场控制停车场有
10、20 个停车位。当有空位时，停车场门口的绿色指示灯L1 亮。若是没有空位，停车场门口的红色指示灯 L2 亮。系统要求：K1 为入口车辆检测传感器，K2 出口车辆检测传感器，S1 为系统复位按钮。11、转速控制控制要求：按下按钮 SB1 系统启动，按下按钮 S1，设备以速度级 1 启动；- 8 -在按下按钮 S1，转速提高到速度级 2；依次可以按下 S1 四次，所以有 4 个速度级：Q1、Q2、Q3、Q4。其中 Q1 速度最低，Q4 速度最高。按下按钮 S2，则设备速度降低，每按一次，速度降低一个级别。按下停止按钮 SB2，设备停止运行。代号：S1：增速按钮；S2 ：减速按钮； Q1：速度 1
11、接触器；Q2：速度 2 接触器；Q3：速度 3 接触器；Q4：速度 4 接触器。接触器为交流 50Hz380V。设备的电机为三相异步电动机，调速方式为转子回路串接电阻调速。12、胀管机控制胀管机是用于对管子进行胀管、扩口和翻边的机器，为进行液压驱动，该机配备有液压油泵电机，每个动作由电磁换向阀控制。控制要求如下：（1）手动控制启动油泵电机 SB0；选择操作方式 SA1；放工件；按 SB1 按钮，夹紧（YV1）工作；按 SB2 按钮，前进（YV2） ，当到位时 SQ3 动作，转下一步；按 SB3 按钮，退模（YV3） ，转下一- 9 -步；按 SB4 按钮，后退（YV4） ，当推到位 SQ3 动
12、作时，转下步；按 SB5 按钮，松开（YV5）工作，当松到位 SQ4 动作时，转下步；结束。（2）自动手工启动油泵电机 SB0；选择操作方式 SA1 自动；手工放工件，工件检测开关 SQ0 动作；启动自动工作方式 SZ1;夹紧（YV1）SQ1 动作前进（YV2 ）SQ2 动作延时 1秒延时时间到退模（YV3 ）退模 3 秒后 后退（YV4 ）SQ3 动作 松开管子（ YV5）SQ4 动作结束循环等待。再启动按钮，进入新一次循环。停止（SZ0） 。（SA 为选择开关， SB0 为油泵电机启动按钮， SZ0 为停止按钮，SZ1 为自动运行启动按钮，SQ 为限位开关。油泵电机为 50Hz380V异步
13、电动机。YV 为电磁阀线圈。 ）13. 车间传送工件的传送带控制某车间的传送带分为三段，分别由三台三相异步电动机M1、M2、M3 （功率相同）驱动。传送带和传感器（T1、 T2、 T3）的安装位置如下图所示。箭头所示方向为工件的移动方向。传感器可以检测工件的存在。- 10 -该传送带的动作如下：第 3 段传送带一直运转；第 2 段传送带运转由传感器 T3 启动，由传感器 T2 停止；第 1 段传送带由传感器 T2 启动，由传感器 T1停止。一个工作循环是：按下启动按钮，第 3 段传送带运转；当工件A 被传感器 T3 检测到时，第 2 段传送带运转；当工件 A 被传感器T2 时，启动第 1 段传
14、送带，同时延时 3 秒后停止电动机 M2 ，在工件 A 被传感器 T1 检测到 2 秒后，将电动机 M1 停止，随后进入下一个循环，等待传感器 T3 检测工件。在任意时刻按下停止按钮时，所有传送带均停止运转。14. 自动定时搅拌系统控制自动定时搅拌系统如下图所示：M3T3M1 M2T1 T2 AA第 1 段传送带第 2 段传送带第 3 段传送带- 11 -该搅拌系统的动作过程如下：初始状态是出料阀门 A、进料阀门 B 均关闭。按下启动按钮，进料阀门 B 打开，开始进料，液面开始上升。当液面到达液面传感器 L1的位置时，传感器 L1 的触点接通，搅拌机电动机 M 开始旋转。搅拌 15min 后，
15、停止搅拌并打开出料阀门 A，开始出料。当液面下降到传感器 L2 以下的位置时，传感器 L2 的触点断开，关闭出料阀门A，又重新打开进料阀门 B，开始进料，重复上述进料-搅拌- 出料过程，自动循环完成进料-搅拌-出料，直至按下停车按钮。本系统设定电磁阀线圈为直流 24V，搅拌电动机 M 为三相异步电动机。15. 停车场控制停车场有 20 个停车位。当有空位时，停车场门口的绿色指示灯- 12 -L1 亮。若是没有空位，停车场门口的红色指示灯 L2 亮。系统要求：K1 为入口车辆检测传感器，K2 出口车辆检测传感器，S1 为系统复位按钮。注：SB1 为系统启动按钮，指示灯设定为直流 24 伏。注：题目和实验报告在下周五之前做好后，集中交到敖双艳老师处。我去拿来改。不交做考查题和实验报告者，不计成绩，不交实验报告者以不及格计分。
