1、- 1 -第三章习题参考答案1、 何谓编程语言？PLC 常用的编程语言主要有哪几种？解：编程语言就是用户程序的表达方式。PLC 常用的编程语言主要有：梯形图、指令语句、顺序功能图（SFC） 、级式编程语言（stage） 、逻辑图编程语言、高级编程语言等几种方式。2、 梯形图与继电器控制线路图有哪些异同点？解：相同点：两种图的结构类似，采用类似的图形符号。不同点：第 1， 继电器线路图为并行工作方式；梯形图为串行工作方式。第 2， 继电器线路图中常开、常闭接点的数量有限；梯形图中各类软器件用于内部编程的常开、常闭接点使用次数不受限制。3、 为什么在梯形图中软器件接点的使用次数不受限制？解：因为
2、PLC 内部调用的常开、常闭触头实质是位元件的电平信号，而内部电子电路采用的 CMOS RAM 电子电路功耗极小，从而在有限的用户程序容量内其使用次数不受限制。4、 在梯形图中地址相同的输出继电器重复使用会带来什么结果？解：plc 在扫描的时候，最后扫描到的状态就是输出状态，即使你开始的程序中输出为 1，如果最后的扫描为 0 的话，输出也是零。5、 FX2 系列 PLC 的基本指令有几条？各条指令的功能是什么？写出图 3-92 所示梯形图的语句表。解：基本指令是实现 PLC 基本指令功能即逻辑运算、顺序控制、定时与计数控制的指令系统。一共 20 条。各指令的功能见表 3-5 所示。表 3-5
3、基本指令功能表指令助记符 指令功能 操作数 程序步数LD 从公共母线开始取用常开接点（取） X、Y、M、S、T、C 1LDI 从公共母线开始取用常闭接点 X、Y、M、S、T、C 1OUT 线圈驱动（输出） ，线圈并联可连续使用 Y、M、S、T、C（T、C 后紧跟常数）Y、M- 1S、特殊 M-2T-3C-3 至 5AND 串联一个常开接点（与） X、Y、M、S、T、C 1ANI 串联一个常闭接点（与非） X、Y、M、S、T、C 1OR 并联一个常开接点（或） X、Y、M、S、T、C 1ORI 并联一个常闭接点（或非） X、Y、M、S、T、C 1ANB 两块电路串联（块与） 无 1- 2 -OR
4、B 两块电路并联（块或） 无 1MPS（Push） 进栈 无 1MRD（Read） 读栈 无 1MPP（Pop） 出栈 无 1PLS（Palse） 信号上升沿微分输出（一个扫描周期） Y、M（特殊 M 除外） 2PLF 信号下降沿微分输出（一个扫描周期） Y、M（特殊 M 除外） 2SET 被操作数元件置位并保持 Y、M、S Y、M 1S、特殊 M 2RST（Reset） 被操作数元件复位并保持或清零 Y、M、SD、V、Z、T、CY、M 1S、T、C、特殊 M 2D、V、Z、特殊 D 3PLS 信号上升沿微分输出 Y、M（特殊 M 除外） 2PLF 信号下降沿微分输出 Y、M（特殊 M 除外）
5、 2SET 被操作元件置位并保持 Y、M、S Y、M 1S、特 M 2RST 被操作元件复位并保持清零 Y、M、S、D、V、Z、T、C Y、M 1S、T、C、特 M 2D、V、Z、特 D 2NOP 空操作无动作 无 1END 程序结束回到第 0 步 无 1MC N 级号 主控电路块起点 Y、M（除特殊 M） 3MCR N 级号 主控电路块终点 N（嵌套级号） 2- 3 -6、 FX2 系列 PLC 的步进指令有几条？各有什么用途？写出图 3-93 所示状态转移图的等效梯形图和语句表。解：PLC 的步进指令有两条：STL 步进开始指令，操作元件是状态器 S。STL 的符号由 表示。SET设置一个
6、状态后，则另一个状态复位。RET 步进结束指令，无操作目标元件，在一系列 STL 后必须使用 RET 表示步进结束。- 4 - 5 -7、 FX2 系列 PLC 的功能指令有多少条？其用途是什么？如何计算功能指令块的程序步？写- 6 -出图 3-94 所示梯形图的语句表。解：FX2 的 PLC 功能指令可分为程序流向控制、数据传送与比较、算术与逻辑运算、数据循环与移位、数据处理、高速处理、方便控制和外部设备通信等 8 种类型共 97 条。编号为FNC00FNC99（其中 FNC87、FNC89、FNC99 不可用） 。通常采用操作码点 1 步，每种 16 位操作数占 2 步，每种 32 位操作
7、数点 4 步的原则来计算功能指令块的程序占用步数。8、 设计一个用户程序，当输入条件满足是时，依次将 C0C9 的当前值转换成 BCD 码送到输出元件 K4Y0 中，画出梯形图。 （提示：用一个变址寄存器 Z，首称 0（Z）每次（C0Z）（D0Z） ， （Z）+1（Z） ，当（Z）=9 时，Z 复位从头开始。解：9、 设计一个控制交流电动机正转、反转和停止的用户程序，要求从正转运行到反转之间的- 7 -切换必须有 2S 延时。解：10、 FX2 系列 PLC 提供多少个中断源？中断标号 I866 表示什么意思？解：FX2 系列 PLC 提供了 9 个中断点；其中 X0X5 为 6 个外部中断源
8、入口，3 个内部专用定时器发出内部中断。中断标号 I866 表示内部定时中断号为 8，每隔 66ms 就执行一次标号为 I866 后面的中断服务子程序，并根据 IRET 指令返回。11、 扫描图 3-95 所示梯形图，在什么情况下 M60 状态由 0 到 1？ML12L3QF2FU1 FU3KM1FRPE KM2QF1 FU45 KM1L1N PLCFX1S-30MR-1LCOMX3210N Y2Y1COM1FRQF1SB32SB1 KM1KM22C2- 8 -解：BON 是位判别指令，其功能是判断源数第 n 位的状态并将结果存放到目标元件中。题中指令是当 M8000 置 1 时（PLC 开机
9、运行程序时） ，判别源数寄存器 D80 中的第 5 位数的状态，并把结果存入 M60 中。当 D80 的第 5 位数是 1 时，M60 状态就会由 0 到 1。12、 图 3-96 是一个条转速测量指令，试问脉冲发生器产生的脉冲由何处输入？其测周期T 等于多少？在扫描该梯形图时 D10D12 中存放什么内容？解：SPD 速度检测指令，指令功能是在源数 S2 设定的时间内，对源数 S1 输入脉冲进行计数，计数当前值存目标元件 D+1，终值存目标元件 D，当前计数剩余时间存目标元件 D+2。指令采用高速计数和中断处理方式，计数脉冲从高速输入端 X0X5 输入。题中指令的作用是：当 M8000 置
10、1 时，在 30ms 内对 X1 输入的脉冲进行计数。因此脉冲是从 X1 处输入，测速周期 T=30ms。D10 存放的是计数终值，D11 存放的是计数当前值，D12存放的是计数剩余时间。13、 图 3-97 是一条拨码盘数据输入指令，X10 是源数首址，占用多少个开关量输入？其用途是什么？Y20、D0 是目的操作数首址，各占用几个位元件和字元件？其用途是什么？常数 K2 表示什么？解：DSW 是一组或两组拨码盘 BCD 码数据输入指令，16 位操作码。其功能是用来读入一个或两个数字开关的 BCD 码设定数据。源操作数 S 只能选用开关量输入 X。目的操作数 D1 只能选用 Y。题中所示指令：
11、n=2 表示两组数据输入（K=2） ，X10X17 共 8 个开关量输入。Y20Y23（4 个位元件）依次产生 100ms 选用脉冲，将 X10X17 输入数据读入 D0D1 中（2 个字元件） 。14、 图 3-98 是一条 BCD 码数据输出显示指令，D0 是源数首址，占用几个字元件？其作用什么？Y0 是目的操作数首址，占用多少个开关量输出？它们的作用是什么？常数 K6表示什么？其取值范围是多少？解：SEGL 是带锁存七段 BCD 码显示指令，16 位操作指令。该指令仅适用于晶体管输出方式的 PLC。其功能是将一个或两个十进制源数 S 写到一组或两组 4 路扫描的目标输出软元直接驱动一组或
12、两组七段数码管显示。指令中的常数 n 取值范围为 07。FX2 系列 PLC 在显示一组 BCD 码数时，取 n=2，显示两组 BCD 码数时，取 n=6。题中指令的 n=6 表示显示两组 BCD 数，因此 D0D7，D10D13 共计 12 个字元件，用于存放 BCD 数。Y0Y213 共计 12 个开关量输出，用于驱动数码管。15、 图 3-99 所示梯形图中，WDT 指令的作用是什么？在什么情况下必须使用该指令？在扫描该梯形图时，为什么会造成死循环？解：WDT/WDT（P） （FNC07）是 PLC 的刷新警戒定时器指令。警戒定时器是一个专用监视定时器，其设定值存放在专用数据寄存器 D8
13、000 中，默认值为 100ms，其计时单位为 ms。在不执行 WDT 指令时每次扫描到 END 或 FEND 指令，就刷新警戒定时器当前值，当程序扫描周期超过 100ms 或专门设定值时，其逻辑线圈被接通，CPU 立即停止扫描用户程序，切断所有输出并发出报警显示信号。当程序的扫描周期大于 100ms，需要使用此指令避免错误。PLC 在开机运行时，M8000 就处于置 1 状态，执行 WDT 指令，T100 开骀计时工作，10S- 9 -后 T100 常开触头闭合，常闭触头断开，程序不会跳转到 P10 处执行 WDT 指令。但是，由于定时器 T100 的当前值须在扫描 END 或 FEN 指令
14、时才会被刷新，而扫描梯形图时由于定时器T100 当前值不会被刷新，始终为 0 其逻辑线圈不可能接通，造成 T0 常闭触头闭合，程序运行返回 P10 处。这样就构成死循环。16、 试设计一个控制拣球机械手动作的用户程序。其控制要求是：当吸盘在初始原位时（左上方左限 SQ1 上限 SQ3 受压） ，按下起动按钮 SB1，机械手按如下顺序将大球或小球分别自动放入各自的箱件内：如此循环，若按下停止按钮 SB2，待一个循环结束，机械手在原位停止运行。解：机械手的上、下、左、右行、夹紧与放松由气动电磁阀或液压电磁阀控制。设计步骤分为三步，第一步分配 I/O 点数，第三步控制电路设计，须有必要的短路保护和联
15、锁保护。第三步程序设计，采用 SFC 编程。第一步，I/O 点数分配输入信号 输入点 输出信号 输出点吸盘左限行程开关 SQ1 X1 机械手左行电磁阀控制继电器 KA1 Y1吸盘下限行程开关 SQ2 X2 机械手下行电磁阀控制继电器 KA2 Y2吸盘上限行程开关 SQ3 X3 机械手上行电磁阀控制继电器 KA3 Y3小球右限行程开关 SQ4 X4 机械手右行电磁阀控制继电器 KA4 Y4大球右限行程开关 SQ5 X5 机械手夹紧与放松（抓放大球）电磁阀控制继电器 KA5Y5启动按钮 SB1 X6 电磁吸盘控制接触器 KM1 Y6停止按钮 SB2 X7原 位SQ1+3SB1下 行 延 时1S大
16、于 下 行全 程 时 间小 球 下 限 受压 SQ2+吸 盘通 电 大 球 下 限 不受 压 SQ2-抓大 球延 时1S上 行右 行 小 球 右限 SQ4+大 球 右限 SQ5+下 行 下 限SQ2+吸 盘断 电 放 大球上 行上 限SQ3+上 限SQ3+左 行 左 限SQ1+- 10 -第二步，控制电路设计YH：电磁吸盘的电磁线圈；YV 电磁阀的电磁线圈。L12QF1U1 FU2KM1PEYHKA1YV1 YV4YV3YV2KA4KA3KA2 YV5KA5FU34L1NQF2PLC FX1S-30MRLCOM3X21NY3Y2COM1SB21KM1KA1C24X765SQ1SQ32 Y1SQ54Y4Y5KA1KA2KA2KA3KA3KA4KA4Y6KA5KA5KM1COM3
