2025春季學(xué)期國開電大專科《可編程控制器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)》一平臺(tái)在線形考(形成任務(wù)3)試題及答案

2025春季學(xué)期國開電大?？啤犊删幊炭刂破鲬?yīng)用實(shí)訓(xùn)》一平臺(tái)在線形考形考任務(wù)3答案說明：資料整理于2025年5月16日；適用于2025春季學(xué)期國家開放大學(xué)專科學(xué)員一可編程控制器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)形考任務(wù)三掌握各類PLC指令的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)要求：1.根據(jù)功能控制要求，編寫PLC程序，并通過編程軟件進(jìn)行程序的編制、編譯、調(diào)試相關(guān)的組態(tài)等2.同一班級中，可按照個(gè)人或小組在指導(dǎo)(1)FX系列PLC特點(diǎn)FX系列可編程控制器是當(dāng)前國內(nèi)外新型的具有特色和代表性的微型PLC。它由系列PLC基于“基本功能、高速處理、便于使用”的研發(fā)理念，使其具有數(shù)據(jù)傳送與比較、四則運(yùn)算與邏輯動(dòng)等應(yīng)用系統(tǒng)。除此之外，還具有輸入輸出刷新、中斷、高速計(jì)數(shù)器比較指令、高速脈沖輸出等高速處理指令，以及在SFC控制方面，將機(jī)械控制的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作封裝化的狀態(tài)初始化指令等，使功能大大增強(qiáng)。(2)FX系列PLC型號(hào)的含義(3)硬件簡介①、上端子排②、下端子排③、串口由于繼電器控制系統(tǒng)的電路圖與梯形圖在結(jié)構(gòu)形式、元件符號(hào)以及邏輯控制功能等方面的相似性，使得可以將一些繼電器控制系統(tǒng)電路圖的概念用于梯形圖，常用的有觸點(diǎn)概念和繼電器概念。可編程序控制器編程元件的名稱、地輸入繼電器用來接收PLC外部開關(guān)信號(hào)，PLC通過輸入接口將外部輸入信號(hào)狀態(tài)(接通時(shí)為“1”,斷開時(shí)為讀入并存儲(chǔ)在輸入映像寄存器中。輸入繼電器的編號(hào)即是輸入端口的編號(hào)，也是輸入映像寄存器對應(yīng)位的地址代號(hào)。使用。FX2N輸入繼電器的編號(hào)采用八進(jìn)制編碼，范圍為X0～X267(184點(diǎn))。注意，基本單元輸入繼電器的編號(hào)是固2.輸出繼電器Y輸出繼電器用來將PLC內(nèi)部信號(hào)輸出傳送給外部負(fù)載(用戶輸出設(shè)備)。輸出繼電器線圈是由PLC內(nèi)部程序的指3.輔助繼電器M內(nèi)可以自由使用。但是，這些輔助繼電器的觸點(diǎn)不能對外直接輸出驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，只能作為中間狀態(tài)的控制信號(hào)存放FX2N系列共有500個(gè)通用輔助繼電器。通用輔助繼電器在PLC運(yùn)行時(shí)，如果電源斷電，則線圈斷開。當(dāng)電源再次接通時(shí)，除了因外部輸入信號(hào)而變?yōu)榻油ǖ囊酝猓溆嗟娜詫⒈３謹(jǐn)嚅_狀態(tài)，它們沒有斷電保護(hù)功能。通用輔助繼電2.斷電保持輔助繼電器(M500～MFX2N系列有M500～M3071共2572個(gè)斷電保持輔助繼電器。它與通用輔助繼電器不同的是具有斷電保護(hù)功能，都接通并自鎖，若此時(shí)突然停電后再來電，則M0處于斷開狀態(tài)，而M600仍然處于接通狀態(tài)(如果XI常閉觸點(diǎn)開路，5.定時(shí)器T可編程序控制器中的定時(shí)器作用相當(dāng)于繼電器控制系統(tǒng)中的時(shí)間繼電器。FX2N系積算定時(shí)器2種。定時(shí)器的定時(shí)值由設(shè)定值給定，定時(shí)器根據(jù)時(shí)鐘脈沖累積計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)到達(dá)設(shè)定值時(shí)，其觸點(diǎn)動(dòng)作。定時(shí)器提供無限對常開和常閉延時(shí)觸點(diǎn)供編程使用。定時(shí)器編號(hào)采(1)定時(shí)精度為100ms的定時(shí)器T000～T199,共計(jì)200點(diǎn)，設(shè)定值范圍0.1～3276.7s。(2)定時(shí)精度為10ms的定時(shí)器T200～245,共計(jì)46點(diǎn)，設(shè)定值范圍0.01～327.67s。(3)定時(shí)精度為Ims的積算定時(shí)器T246～T249,共4點(diǎn)，是對Ims時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累積計(jì)數(shù)，設(shè)定值范圍0.001s~(4)定時(shí)精度為100ms的積算定時(shí)器T250～T255,共6點(diǎn)，是對100ms時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累積計(jì)數(shù)，設(shè)定值范圍0.1s~6.計(jì)數(shù)器C它在執(zhí)行掃描操作時(shí)對內(nèi)部元件X、Y、M、S、T、C的信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。1)低速計(jì)數(shù)器低速計(jì)數(shù)器分為：16位加計(jì)數(shù)器、32位加/減計(jì)數(shù)器。2)內(nèi)部高速計(jì)數(shù)器(C)高速計(jì)數(shù)器只能刻錄約定的經(jīng)輸入端子(輸入繼電器)送入的外部信號(hào)，而且這個(gè)信號(hào)的頻率可以高達(dá)幾千赫。7.狀態(tài)器S控制；復(fù)位狀態(tài)器S10～S19只用于設(shè)備回原位時(shí)的步進(jìn)控制，并由初始狀態(tài)器置位；通用狀態(tài)器S20～S499用于設(shè)備中斷用指針I(yè)0□□~I8□□共9點(diǎn)。其中輸入中斷6點(diǎn)，定時(shí)器中斷3點(diǎn)。寄存器都是16位(最高位為符號(hào)位),可以用兩個(gè)數(shù)據(jù)寄存器合并起來存放32位數(shù)據(jù)(最高位為符號(hào)位)。(1)通用數(shù)據(jù)寄存器D0D199(200點(diǎn))(2)停電保持?jǐn)?shù)據(jù)寄存器D200D511(312點(diǎn))(3)特殊數(shù)據(jù)寄存器D8000≈D8255(256點(diǎn))(4)文件寄存器D1000D2999(2000點(diǎn))2.1PLC的基本指令1.LD、LDI、OUT指令符號(hào)名稱功能常開觸點(diǎn)邏輯運(yùn)算起始常閉觸點(diǎn)邏輯運(yùn)算起始OUT輸出線圈驅(qū)動(dòng)1)程序舉例：2)例題說明：3)指令使用說明：符號(hào)名稱功能常開觸點(diǎn)串聯(lián)連接常閉觸點(diǎn)串聯(lián)連接1)程序舉例2)例題說明3)指令說明：符號(hào)名稱功能常開觸點(diǎn)并聯(lián)連接常閉觸點(diǎn)并聯(lián)連接1)程序舉例：2)例題說明3)指令說明：1)程序舉例：2)例題說明：3)指令說明：1.進(jìn)棧指令MPSMPS指令用于分支的開始處，將運(yùn)算結(jié)果送入棧存儲(chǔ)器的第一層，同時(shí)將先前送入的數(shù)據(jù)依次移到下一層。2.讀棧指令MRD3.出棧指令MPP1)程序舉例2)例題說明3)指令說明：RST指令稱為復(fù)位指令：功能為清除保持的動(dòng)作，以及寄存器的清零。1)程序舉例2)例題說明3)指令說明：PLS指令：上升沿微分脈沖指令，當(dāng)檢測到邏輯關(guān)系的結(jié)果為上升沿信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)的操作軟元件產(chǎn)生一個(gè)脈沖寬PLF指令：下降沿微分脈沖指令，當(dāng)檢測到邏輯關(guān)系的結(jié)果為下降沿信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)的操作軟元件產(chǎn)生一個(gè)脈沖寬1)程序舉例2)例題說明3)指令說明INV指令是將即將執(zhí)行INV指令之前的運(yùn)算結(jié)果反轉(zhuǎn)的指令，無操作軟元件。1)程序舉例2)例題說明3)指令說明2)END指令：稱為結(jié)束指令，無操作元件。其功能是輸入輸出處理和返回到0步程序。3)指令說明：LDF:下降沿檢測運(yùn)算開始(檢測到信號(hào)的下降沿時(shí)閉合一個(gè)掃描周期)ORP:脈沖上升沿檢測并聯(lián)連接(檢測到位軟元件上升沿信號(hào)時(shí)閉合一個(gè)掃描周期)ORF:脈沖下降沿檢測并聯(lián)連接(檢測到位軟元件下降沿信號(hào)時(shí)閉合一個(gè)掃描周期)2)上述6個(gè)指令的操作軟元件都為X、Y、M、S、T、C。3)程序舉例：用梯形圖或指令表方式編程固然廣為電氣技術(shù)人員接受，但對于一個(gè)復(fù)雜的控制系統(tǒng)，尤其是順序控制系統(tǒng)，由于內(nèi)部的聯(lián)鎖、互動(dòng)關(guān)系極其復(fù)雜，其梯形圖往往過長。另外，在梯形圖上如果不加注3.1.2FX2N系列PLC的步進(jìn)FX?N系列PLC的步進(jìn)指令有兩條：步進(jìn)接點(diǎn)指令STL和步進(jìn)返回1.STL(StepLadder):步進(jìn)接點(diǎn)指令(梯形圖符號(hào)為一一)STL指令的意義為激活某個(gè)狀態(tài)。在梯形圖上體現(xiàn)為從母線上引出的狀態(tài)接點(diǎn)2.RET(Return):步進(jìn)返回指令狀態(tài)轉(zhuǎn)移程序的結(jié)尾必須使用RET指令。1.將整個(gè)過程按任務(wù)要求分解，其中的每個(gè)工序均對應(yīng)一個(gè)狀態(tài)3.2.1流程的概念所謂單流程，是指狀態(tài)轉(zhuǎn)移只可能有一種順序。上個(gè)模塊介紹的臺(tái)車自SO→S20→S21→S22→S23→S24→S0,沒有其他可能，所以叫單流程。當(dāng)然，現(xiàn)實(shí)當(dāng)中并非所有的順序控制均為一種(2)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編程方法，步進(jìn)順控的編程原則為：先進(jìn)行負(fù)載驅(qū)動(dòng)處理，然后進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)移處理。2.狀態(tài)的開啟與關(guān)閉及狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖執(zhí)行的特點(diǎn)STL指令的含意是提供一個(gè)步進(jìn)接點(diǎn)，其對應(yīng)狀態(tài)的是開啟的(即“激活”),則狀態(tài)的負(fù)載驅(qū)動(dòng)和轉(zhuǎn)移才有可能。若對應(yīng)狀態(tài)是關(guān)閉的，則負(fù)載驅(qū)動(dòng)和狀態(tài)轉(zhuǎn)移就不可能發(fā)生。因此，除初始狀態(tài)外，其他所有狀態(tài)只有在其前一個(gè)狀態(tài)處于激活且轉(zhuǎn)移條件成3.編程要點(diǎn)及注意事項(xiàng)(1)狀態(tài)編程順序?yàn)椋合冗M(jìn)行驅(qū)動(dòng)，再進(jìn)行轉(zhuǎn)移，不能顛倒。(2)對狀態(tài)處理，編程時(shí)必須使用步進(jìn)接點(diǎn)指令STL。(6)若為順序不連續(xù)轉(zhuǎn)移，不能使用SET指令進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)移，應(yīng)改用OUT指令進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)移。(8)初始狀態(tài)可由其他狀態(tài)驅(qū)動(dòng)，但運(yùn)行開始必須用其他方法預(yù)先作好驅(qū)動(dòng)，否則狀態(tài)流程不可能向下進(jìn)行。存在多種工作順序的狀態(tài)流程圖為分支、匯合流程圖。分支流程可分為選擇性分支和并行性分支兩種。下面介紹編程方法是先進(jìn)行匯合前狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)處理，再編程原則是先集中進(jìn)行并行性分支的轉(zhuǎn)移處理，然后處理每條分支的內(nèi)容，最后再集中進(jìn)1.并行分支處理2.并行性分支匯合處理編程方法是首先進(jìn)行匯合前狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)處理，然3.選擇性分支、并行性分支匯合編程應(yīng)注意的問題例1:小車兩地卸料控制線路，個(gè)工作周期的控制工藝要求如下：1)按下啟動(dòng)按鈕SB,小車前進(jìn)，碰到限位開關(guān)SQ1停5秒后，小車后退；2)小車后退壓合SQ2后，小車停5s后，第二次前進(jìn)，碰到限位開關(guān)SQ3,再次后退；3)后退再次碰到限位開關(guān)SQ2時(shí)，小車停止。(1)PLC接線圖(2)將整個(gè)過程按任務(wù)要求分解為各狀態(tài)，并分配狀態(tài)元(3)弄清每個(gè)狀態(tài)的功能、作用。(4)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及梯形圖例2:十字路口交通燈的控制(1)問題的提出a控制開關(guān)信號(hào)燈受啟動(dòng)及停止按鈕的控制，當(dāng)按動(dòng)啟動(dòng)按鈕時(shí)，信號(hào)燈系統(tǒng)開始工作，并周而復(fù)始地循環(huán)工作，當(dāng)按動(dòng)停b控制要求1)南北紅燈亮維持30秒，在南北紅燈亮的同時(shí)，東西綠燈也亮，并維持25秒，到25秒時(shí)，東西方向綠燈閃，閃亮3秒后，綠燈滅。在東西綠燈熄滅的同時(shí)，東西黃燈亮，并維持2秒，到2秒時(shí)，東西黃燈滅，東西紅燈亮。2)東西紅燈亮維持30秒。南北綠燈亮維持25秒，然后閃亮3秒，再熄滅。同時(shí)南北方向黃燈亮，并維持2秒(2)硬件及接線(3)軟件設(shè)計(jì)例3:分撿小球大球的機(jī)械裝置的控制，工作順序是向下，吸抓住球，向上，向右運(yùn)行，向下，釋放，向上和