第10章习题.docx

1、272 第第 10 章章 思考与练习思考与练习题参考答案题参考答案 10-1 PLC 控制系统设计的基本原则及步骤有哪些？ 参考答案：参考答案： 在设计 PLC 控制系统时，为了实现生产工艺的控制要求，以提高生产 效率和产品质量，应遵循以下基本原则： 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、维 修方便。 3保证控制系统的安全、可靠。 4考虑到生产的发展和工艺的改进，应适当留有扩充裕量。 PLC 控制系统设计的一般步骤： 1分析生产工艺过程，明确工艺过程对电气控制的要求。 2确定控制方案。 对于采用 PLC 控制的系统，通常可考虑以下方案：

2、 1）单控制器系统 2）多控制器系统 3）远程 I/O 控制系统 3选择可编程控制器机型 4硬软件设计 5总装调试 6编制技术说明书 273 10-2 如何选用 PLC？ 参考答案：参考答案： 合理选择PLC， 对于提高PLC控制系统的技术经济指标起着重要的作用。 1机型的选择：结构合理；功能合理；机型统一；是否在线编程。 2输入/输出选择：PLC 控制系统 IO 点数的估算；输入/输出模块的 选择。 3内存估计：内存利用率；开关量输入/输出点数；模拟量输入/输出 点数；程序编写质量；响应时间。 10-3 PLC 控制系统的硬件设计主要考虑哪几个方面？ 参考答案：参考答案： PLC 控制系统的

3、硬件设计包括设计 PLC 输入输出接线原理图、PLC 供电 系统图以及选择输入输出元器件等工作。 10-4 PLC 控制系统软件设计的常用方法是什么？ 参考答案参考答案： PLC 控制系统软件设计的常用方法有经验设计法、 逻辑设计法及功能图 设计法。 10-5 试设计一时间原则控制的自动换向系统的 PLC 程序。 电动机启动后正向运行，以后每隔 15S 自动换向运行，当按下停止按 钮时电动机停止。设启动按钮输入地址为 I0.0，停止按钮输入地址为 I0.1， 274 正反向输出分别为 Q0.1，Q0.2。 参考答案：参考答案： 1I/O 分配表： 自动换向系统自动换向系统 PLC 输入输出地址

4、分配输入输出地址分配 输入 输出 启动按钮 SB1 I0.0 正转接触器 KM1 Q0.1 停止按钮 SB2 I0.1 反转接触器 KM2 Q0.2 2梯形图程序： 275 10-6 试设计某风机监控 PLC 系统 某设备有 3 台风机，现采用一个指示灯指示 3 台风机的 4 种状态：正 常、一级报警、严重警报、设备停止。其工作过程是：当该设备处于运行 状态时，如果有 2 台以上风机工作，则指示灯常亮，指示正常” ；如果仅 有 1 台风机工作，则该指示灯以 05 HZ 的频率闪烁，指示“一级报警” ； 如果没有风机工作了，则指示灯以 2Hz 的频率闪烁，指示“严重警报” 。当 设备不运转时，指

5、示灯不亮。 参考答案：参考答案： 1I/O 分配表 风机监控风机监控 PLC 系统输入输出地址分配系统输入输出地址分配 输入 输出 风机 1 运行信号 I0.1 指示灯 Q0.0 风机 2 运行信号 I0.2 风机 3 运行信号 I0.3 系统启动 I0.4 系统停止 I0.5 2梯形图程序： 276 10-7 用电器有限控制电路 PLC 程序设计 两台交流加热器 R1 和 R2 以及一台交流电动机因功率太大不能同时工 277 作，交流电动机要有正反转控制功能，三台电器的相互关系是： 1）两台加热器 R1 和 R2 分别通过 KM1 和 KM2 接通工作，一旦电动机 运行，不管是正转（KM3

6、接通）还是反转（KM4 接通） ，两个加热器都将断 电。 2）如果只有一台加热器 R1 或 R2 工作，则电动机的运行不影响加热器 工作。 3）在第一种情况下，当电动机停止运行时，两个加热器恢复工作。如 果电动机运行期间有R1或R2的停止信号输入， 则该加热器不会恢复接通。 该题对应的 PLC 输入输出端子分配情况如表 9-3 所示， 试设计满足上述 要求的限电控制 PLC 程序。 用电器有限控制电路用电器有限控制电路 PLC 输入输出地址分配输入输出地址分配 输入 输出 I0.1 加热器 R1 停止按钮 SB1 Q0.2 接触器 KM1 I0.2 加热器 R1 启动按钮 SB2 Q2.1 接

7、触器 KM2 I0.3 加热器 R2 停止按钮 SB3 Q2.2 接触器 KM3 I0.4 加热器 R2 启动按钮 SB4 Q2.3 接触器 KM4 I0.5 电动机停止按钮 SB5 I0.6 电动机正向启动按钮 SB6 I0.7 电动机反向起动按钮 SB7 I0.0 FR1 参考答案：参考答案： 278 279 10-8 自动恒温及状态监控 PLC 程序设计 某恒温设备的温度要求控制在一个规定的范围内。当温度实际值小于 950C 时，状态指示灯 HL 慢闪；当温度实际值大于 1050C 时，状态指示灯 HL 快闪；当温度实际值在 950C 和 1050C 之间时，HL 长亮。提示：温度的 变

8、化是一个渐变的过程量，对该过程量的监控不必采用循环控制方式，应 采用时间中断控制方式。在控制系统的调试中可以找到一个最佳采样及控 制时刻，如该时间为 2S。 参考答案：参考答案： 1I/O 分配表 自动恒温及状态监控自动恒温及状态监控 PLC 输入输出分配表输入输出分配表 输 入 输 出 模拟量输入 A+ AIW0 状态指示灯 Q0.0 280 2梯形图程序： 281 10-9 反应器的恒压控制 PLC 程序设计 在一个大型反应器中，其化学反应过程要求始终在一个特定的温度和 压力下进行。对于该系统分别安装有用于测温的温度传感器和用于测压的 压力传感器。 而反应器的温度和压力调节是通过加热器 H

9、、 冷却水供给装置 K 和安全阀 S 来实现的。如图 10-34 所示。 工艺要求： 安全阀 S 在下述条件下启动：压力 P 大于 8KPa，温度 T 大于 130或 温度 T 正常时。冷却液供给装置 K 在下述条件下启动：温度 T 大于 130， 压力P大于8KPa或正常时。 加热器H在下述条件下启动： 温度T小于100， 压力 P 正常时； 或者温度 T 正常，压力小于 4KPa 时。 如果反应器的冷却水供给装置 K 或加热器 H 启动工作，则搅拌器 U 将 自动伴随其工作，保障反应器中的化学反应均匀。 搅拌器 安全阀 加热器 太高 太低 温度测量 太高 太低 压力检测 冷却水入 冷却水出 图 10-34 化学反应器示意图 282 参考答案：参考答案： 1I/O 分配表： 反应器恒压控制反应器恒压控制 PLC 输入输出分配表输入输出分配表 输入 输出 压力传感器 SC1 AIW0 搅拌器 U Q0.0 温度传感器 SP1 AIW2 安全阀 S Q0.1 冷却水供给装置 K Q0.2 加热器 H Q0.3 2梯形图程序：