五、分析设计题。 1、根据下图回答问题。
L1L2L3QFL11SB1L11SB1L11SB1L21L11KM1SB2KM1KM2SB3KM2KM1SB2KM2SB3KM1KM2SB2SB3KM2KM1KM2KM1KM2KM1KM1SB3KM2SB2KM1KM2FRFRL21L21FRL21FRM3~ 主电路 控制电路a 控制电路b 控制电路c
1) 从图中的主电路部分可知，若KM1和KM2分别闭合，则电动机的定子绕组所接两相电源 对调 ，结果电动机 转向 不同。
2) 控制电路a由相互的 正转 和 反转 起动控制电路组成，两者之间没有约束关系，可以分别工作。按下SB2， KM1 得电工作；按下SB3， KM2 得电工作；先后或同时按下SB2、SB3，则 KM1 与 KM2 同时工作，两相电源供电电路被同时闭合的KM1与KM2的主触点 短路 ，这是不能允许的。 3) 把接触器的 常闭辅助触点 相互串联在对方的控制回路中，就使两者之间产生了制约关系。接触器通过 常闭辅助触点 形成的这种互相制约关系称为 互锁 。
4) 控制电路b中， 正转 和 反转 切换的过程中间要经过 停 ，显然操作不方便。
5) 控制电路c利用 复合 按钮SB2、SB3可直接实现由 正转 切换成 反转 ，反之亦然。
1、简答PLC系统与继电接触器系统工作原理的差别。
组成器件不同；触点数量不同；实施控制的方法不同；
工作方式不同。 二、填空题
1、型号为FX2N-32MR的PLC，它表示的含义包括如下几部分：它是 基本 单
元，内部包括 CPU 、 存储器 、输入输出口及 电源 ；其输入输出总点数为 32 点，其中输入点数为 16 点，输出点数为 16 点；其输出类型为 继电器型 。
2、采用FX2N系列PLC实现定时50s的控制功能，如果选用定时器T10，其定时时间常数值应该设定为K 500 ；如果选用定时器T210，其定时时间常数值应该设定为K 5000 。
3、采用FX2N系列PLC对多重输出电路编程时，要采用进栈、读栈和出栈指令，其指令助记符分别为 MPS 、 MRD 和 MPP ，其中 MPS 和 MPP 指令 8、三菱FX2N系列PLC的STL步进梯形的每个状态提供了三个功能： 驱动处理 、 转移条件 、 相继状态 。
必须成对出现，而且这些栈操作指令连续使用应少于 11 次。
4、PLC的输出指令OUT是对继电器的 线圈 进行驱动的指令，但它不能用于 输入继电器 。
5、PLC开关量输出接口按PLC机内使用的器件可以分为 继电器 型、 晶体管 型和 晶闸管 型。输出接口本身都不带电源，在考虑外驱动电源时，需要考虑输出器件的类型， 继电器 型的输出接口可用于交流和直流两种电源， 晶体管 型的输出接口只适用于直流驱动的场合，而 晶闸管 型的输出接口只适用于交流驱动的场合。
6、PLC用户程序的完成分为 输入处理 、 程序执行 、 输出处理 三个阶段。这三个阶段是采用 循环扫描 工作方式分时完成的。
7、FX2N系列PLC编程元件的编号分为二个部分，第一部分是代表功能的字母。输入继电器用 X 表示，输出继电器用 Y 表示，辅助继电器用 M 表示，定时器用 T 表示，计数器用 C 表示，状态器用 S 表示。第二部分为表示该类器件的序号，输入继电器及输出继电器的序号为 八 进制，其余器件的序号为 十 进制。
8、PLC编程元件的使用主要体现在程序中。一般可以认为编程元件与继电接触器元件类似，具有线圈和常开常闭触点。而且触点的状态随着线圈的状态而变化，即当线圈被选中（得电）时， 常开 触点闭合， 常闭 触点断开，当线圈失去选中条件（断电）时， 常闭 触点闭合， 常开 触点断开。和继电接触器器件不同的是，作为计算机的存储单元，从实质上说，某个元件被选中，只是代表这个元件的存储单元置 1 ，失去选中条件只是代表这个元件的存储单元置
0 。由于元件只不过是存储单元，可以无限次地访问，PLC的编程元件可以有 无数多 个触点。 三、程序转换
1、写出下图所示梯形图对应的指令表，填入下面的表格中。
X0 X1 X3 X4 X5 M2 Y0 ( ) Y1 ( ) X2 X6 X7 M0 M1 END 步数 1 2 3 4 5 6 7 指令 LD ANI LDI AND ORB LD AND 元件 X0 X1 X2 X3 X4 X5 步数 8 9 10 11 12 13 14 指令 LD AND ORB ANB LD AND ORB 元件 X6 X7 M0 M1 步数 15 16 17 18 19 指令 AND OUT OUT END 元件 M2 Y0 Y1 2、画出与下面表格中语句表对应的梯形图。 步数 1 2 3 4 指令 LD AND LD ANI 元件 X0 X1 X10 X11 步数 8 9 10 11 指令 AND ORB LDI ANI 元件 X5 X2 X3 步数 15 16 17 18 指令 LD ORI ANB AND 元件 M2 M3 T0 5 6 7
LDI AND ORB M0 M1 12 13 14 ORB OUT T0 K100 19 20 OUT END Y0 X0 X1 T0 K100 ( ) X10 X11 X5 M2 T0 ( Y0 ) M0 M1 X3 M3 X2
EN要求：该机床进给由液压驱动。电磁阀DT1得电主轴前进，失电后退。同时，
设计钻床主轴多次进给控制。
还用电磁阀DT2控制前进及后退速度，得电快速，失电慢速。其工作过程为：
快进 XK1（初始位置）
XK2
工进 XK3 快退 快进 快退 工进 XK4
题目分析：该题目需要使用较多的行程开关，在梯形图中用触点表示。一共有六个触点，使用I0.0--I0.5表示。
程序如下：
LD I0.0 O I0.3 O Q0.0 AN I0.2 AN I0.5 AN I1.0 = Q0.0 LD I0.0 O I0.2 O Q0.1 AN I0.1 AN I0.4 AN I1.0 = Q0.1
5某零件加工过程分三道工序，共需20s，控制开关用于加工过程的启动和停止。
每次启动从第一道工序开始。 时序图
PLC的I/O地址 连接的外部设备 X0 Y1 Y2 Y3 ②梯形图
控制开关 工序1启动 工序2启动 工序3启动
③梯形图分析与总结
PLC开始运行，X000闭合后，定时器T0开始计时，同时Y1开始动作，也就是工序1启动，5s过后M1自锁Y2动作，工序1停止，工序2启动，又5s后M2自锁，Y3动作，Y2停止，工序3启动。10s后，定时器清零，重新开始，一直循环。因为M1、M2、Y1都有X0常开触点的存在， X0断电后各项都会清零，所以每次启动从第一道工序开始
8.4 设计一个顺序控制系统，要求如下：三台电动机，按下起动按纽时，M1先起动，运行2S后M2起动，再运行3S后M3起动；按下停止按钮时，M3先停止，3S后M2停止，2S后M1停止。在起动过程中也应能完成逆序停止，例如在M2起动后和M3起动前按下停止按钮，M2停止，2S后M1停止。画出端子接线图和状态转移图，写出指令
M8002 S0X0 S2SET X1 K20 SET T2 T1 T1 X1
M1 M2 M3 S2S2T2 X1 S2X1 X1 K30 SET RST T3 T4 K30 RST T4 K20 T3 S2S2RST Y1 QS FU KM1 X0 Y1 KM2 KM1 FU KM2 FU KM3 Y2 KM3 FU COM 电源 Y3 1、画出一台电动机起动后经过一段时间，另一台电动机就能自行起动的控制电路。
2、画出两台电机能同时启动和同时停止，并能分别启动和分别停止的控制电路原理图。
自动循环 刀架由1移到2进行钻削加工后，自动退回1， 实现1－2之间自动位置循环
无进给切削 钻头到达位置2时不再进给。但钻头继续 旋转，进行无进给切削以提高工件加工精度 快速停车 停车时，要求快速以减少辅助工时
加限位，控制自动循环 ，改电路
无进给切削 钻头到达位置2时不再进给，钻头继续 旋转，进行无进给切削以提高工件加工精度 (SQ2动作,延时产生作用→KM2得电)
快速停车 停车时，要求快速停车以减少 辅助工时(采用反接制动方式)
S0 X0 M8002 Y0 3、采用梯形图以及指令表的形式 4、对以下状态转移图编程。（10分）
S40 S22 S21 Y1 X1 Y2 K50 T0 S31 T0 S32 Y3 Y4 K100 T1 T1 Y5 X2 RET END 梯形图：
指令表： 步数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
指令 LD SET STL OUT LD SET SET STL OUT LDI SET STL 元件 M8002 S0 S0 Y0 X0 S21 S31 S21 Y1 X1 S22 S22 步数 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 指令 OUT OUT STL OUT LD SET STL OUT OUT STL 元件 Y2 T0 K50 S31 Y3 T0 S32 S32 Y4 T1 K100 S22 步数 25 26 27 28 29 30 31 32 33 指令 STL LD SET STL OUT LDI SET RET END 元件 S32 T1 S40 S40 Y5 X2 S0 四、作图题（16分） 1、画出特殊辅助继电器M8000、M8002、M8012和M8013的时序图。（4分） PLC运行 M8000 一个扫描周期 M8002 周期为100ms M8012 周期为1s M8013 2、根据下面的梯形图程序，画出PLC运行时M10、M11和Y0的时序图。（6分） X0 M10 PLS Y0 M10 M11 ( ) Y0 M11 M10 ( ) Y0 END X0 一个扫描周期 M10 M11 Y0
7-11、某一冷加工自动线有一个钻孔动力头，如图7-41所示。动力头的加工过程如下，编控制程序。（1）动力头在原位，加上启动信号（SB）接通电磁阀YV1，动力头快进。 2 动力
头碰到限位开关SQ1后，接通电磁阀YV1、YV2，动力头由快进转为工进。 （3）动力头碰到限位开关SQ2后，开始延时，时间为10s。 （4） 当延时时间到，接通电磁阀YV3，动力头快退。 （5）动力头回原位后，停止。
SB原位SQ0快进SQ1SQ0SQ1工进延时SQ2SQ2快退延时（10s）YV1YV2TYV3图7-41、第7-11题原位快进工进延时快退原位
