2024期国家开放大学《可编程控制器应用实训》一平台在线形考(形成任务2)试题及答案.docx

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1、国家开放大学可编程控制器应用实训一平台在线形考形考任务2 答案说明：资料整理于2024年10月16日；适用于2024秋期国家 开放大学专科学员一平台在线形考考试。可编程控制器应用实训形考任务二实训目的：通过使用PLC的指令编程，并通过编程软件进行程序的编制、编译、调试相关的组态等 工作，使学生掌握各类PLC指令的应用。实训要求1 .根据功能控制要求，编写PLC程序，并通过编程软件进行程序的编制、编译、调试相关的组态等 工作；2 .同一班级中，可按照个人或小组在指导教师的指导下进行选题。 实训步骤PLC控制运料小车的运行1 .项目任务本项目的任务设计一个运料小车往返运动PLC控制系统。系统控制要

2、求如下：小车往返运动循环工作过程说明如下：小车处于最左端时，压下行程开关SQ4, SQ4 为小车的原位开关。按下启动按钮SB2,装料电磁阀YCl得电，延时20s,小车装料结 束。接着控制器KM3、KM5得电，向右快行；碰到限位开关SQI后，KM5失电，小 车慢行；碰到SQ3时，KM3失电，小车停止。此后，电磁阀YC2得电，卸料开始，延 时15s后，卸料结束；接触器KM4、KM5得电，小车向左快行；碰到限位开关SQ2, KM5失电，小车慢行；碰到SQ4KM4失电，小车停止，回到原位，完成一个循环工作 过程。整个过程分为装料、右快行、右慢行、卸料、左快行、左慢行六个状态，如此周 而复始的循环。4

3、YCl Tl2 .任务流程图本项目的具体学习过程见图2-2o图7-2任务流程图学习所需工具、设备见表7-1。表77工具、设备清单序号分类名称型号规格数量单位备注1工具常用电工工具1套2万用表MF471只3设 备PLCFX1N-40MR14运料小车1个5交流接触器KM3、KM4、KM53只6三相电源插头16A17电磁阀YC1、YC228行程开关SQl、SQ22限位开关SQ3、SQ421.功能图编程的特点功能图也叫状态图。它是用状态元件描述工步状态的工艺流程图。功能转移图与步进梯形图表达的都是同一个程序，其优点是让用户每次考虑一个状 态，而不必考虑其它的状态，从而使编程更容易，而且还可以减少指令的

4、程序步数。功 能转移图中的一个状态表示顺序控制过程中的一个工步，因此步进梯形图也特别适用于 时间和位移等顺序的控制过程，也能形象、直观的表示顺序控制。功能编程开始时，必须用STL使STL接点接通，从而使主母线与子母线接通，连在 子母线上的状态电路才能执行，这时状态就被激活。状态的三个功能是在子母线上实现的，所以只有STL接点接通该状态的负载驱动和 状态转移才能被扫描执行。反之，STL接点断开，对应状态就为被激活，前一状态就自 动关闭。状态编程的这一特点，使各状态之间的关系就像是一环扣一环的链表，变得十 分清晰单纯，不相邻状态间的繁杂连锁关系将不复存在，只需集中考虑实现本状态的三大功能既可。另外

5、这也使程序的可读性更好，便于理解，也使程序的调试、故障的排 除变得相对简单。7-2步进梯形图在状态编程的最后，必须使用步进返回指令RET,从子母线返回主母线。如图7-3 程序中，若没有RET指令，会将后面所有还看成是当前状态S22中的指令，由于PLC程 序是循环扫描的，也包括了最开始处的指令，这就会引起程序出错而不能运行。3 .功能图的编程规则(1)初始状态的编程。初始状态一般是指一个顺控工艺最开始的状态，对应于状态转移图初始位置是状态 就是初始状态。S0S9共10个状态组件专用作初始状态，用了几个初始状态，就可以有 几个相对独立的状态系列。初始状态编程必须在其它状态前，如图7-3中将S2作

6、为初始状态。开始运行后， 初始状态可以有其它状态来驱动，如图7-3中将状态S22来驱动初始状态S2的。但是首次开始运行时，初始状态必须用其它方法预先驱动，使它处于工作状态，否 则状态流程就不可能进行，一般利用系统的初始条件。前进YOQl )等待rooa)后退YOOS )7-3动力头1状态转移图如可由PLC从STOP-RUN切换瞬间的初始脉冲使特殊辅助继电器M8002接通来驱动 初始状态。图7-4中就是用这一方法来使S2置1的。更好的初始状态编程可用后面介 绍的IST指令来编制。帕M21-11Dcr sal图7-4初始状态S2的驱动梯形图每一个初始状态下面的分支数总和不能超过16个，这是对总分支

7、数的限制，而对 总状态数则没有限制。从每一个分支点上引出的不能超过8个，所以超过8个的分支不 能集中在一个分支点上引出。(2) 一般状态的编程：先负载驱动，后转移处理。除了初始状态外，一般状态组件必须在其它状态后加入STL指令来进行驱动，也就 是说不能用除状态组件之外的其他方式驱动。一般状态编程时，必须先负载驱动，后转 移处理。所以，都要使用步进接点STL指令，以保证负载驱动和状态转移都是在子母线 上进行。如图7-5中，拿状态S20的STL来看，当S20的STL接点被接通后，先是用OUT驱 动输出线圈Y000,然后才是用啊“SET S21”指令决定转移方向，转向下一相邻状态 S21o状态组建不

8、可重复使用。73121417192222S20X232STL5235SETSX33SETYS7SILSM35RSTn8SETn37OUTT2 no10RSTYr440LT212OUTTl K20041SETS 2415LDTl43STLSM16SBTS2144SETn18STLS2146SETYS19SETY,34SLDX421SETn50SETS2523LDX352LD港24SETS2253SETSZn26STLS2255RET27HST%END7-11运料小车往返运动PLC控制系统的指令语句M8002set so set S哂 ET Yl J- rst Y4OfItl I II 11o I

9、set syPilI_SET Y3 J-O T VR _fl3L I O J-set S2TLFtlILiHI nj-II II5t 1 r VO -I dOUTXX C .R5T Y3pUiIC KI。U尸 SET S2-0L T 7 A,S24r ilISET Y4J- SET Ys,1flII InSET S2g-PTLl(RST Y5 J-SET S24D T一KL I:gm y7-12运料小车往返运动PLC控制系统的梯形图输入状态图、梯形图、调试监控系统、验证循环扫描就按项目二的步骤操作，这里 不在累述。项目质量考核要求及评分标准见表7-4 o表7-4质量评价表考核项目考核要求酉己分

10、评分标准扣分得分备注系 统 安 装1 .会安装元件2 .按图完整、正确及规范接线3 .按照要求编号301 .元件松动扣2分，损坏一处扣4分2 .错、漏线每处扣2分3 .反圈、压皮、松动，每处扣2 分4.错、漏编号，每处扣1分编 程 操 作1 .会建立程序新文件2 .正确输入梯形图3 .正确保存文件401 .不能建立程序新文件或建立错误扣4分2 .输入梯形图错误一处扣2分运 行 操 作1 .操作运行系统，分析运行结果2 .会监控梯形图3 .会验证串行工作方式301 .系统通电操作错误一步扣3分2 .分析运行结果错误一处扣2分3 .监控梯形图错误一处扣2分4 .验证串行工作方式错误扣5分安全生产自

11、觉遵守安全文明生产规 程1 .每违反一项规定，扣3分2 .发生安全事故，0分处理3 .漏接接地线一处扣5分时间3小时提前正确完成，每5分钟加2分超过定额时间，每5分钟扣2分开始时间：结束时间：实际时间：1 .跳转与重复的编程方法2 .复位处理的编程方法3 .跳转与重复的应用举例习题部分机械手的具体动作顺序：原始位置（大臂伸出并处于水平、手腕横移向右、手指松 开）一一手指夹紧（抓住卡盘上的工件）一一手腕横移向左（从卡盘上卸下工件）一一 小臂上什一一大臂下摆一一手指松开（将工件放在料架上）一一小臂收缩一一料架转位 小臂伸出一一手指抓紧一一（抓住待加工的工工件）一一大臂上摆（从料架上取走 工件）一一

12、小臂上摆一一手腕横移向右（机械手把工件装到深孔镶床的卡盘上）一一手 指松开（复位）。图7-13机械手表7-5上下料机械手PLC控制系统I/O端子分配输入信号输入端子号输出信号输出端子号热继电器触点FRXO接触器KM线圈YO油泵电动机启动按钮Xl手指夹紧YVlaYl油泵电动机停止按钮X2手指松开YXlbY2转换开关SA回原点信号X3手腕横移向左YV2aY3转换开关SA半周期信号X4手腕横移向右YV2bY4转换开关SA自动信号X5小臂伸出YV3aY5转换开关SA手动信号X6小臂缩回YV3bY6机械手回原点按钮SB5X7料架转位YV6Y7手指夹紧按钮SB6XlO小臂上摆YV4aYlO手指松开按钮SB

13、7Xll小臂下摆YV4bYll手腕横移向左按钮SB8X12大臂上摆YV5aY12手腕横移向右按钮SB9X13大臂上摆YV5bY13小臂伸出按钮SBlOX14油泵电动机运转显示HLlY20小臂缩回按钮SBllX15机械手自动工作显示HL2Y21小臂上摆按钮SB12X16机械手手动工作显示HL3Y22小臂下摆按钮SB13X17料架转位显示HL4Y23大臂上摆按钮SB14X20手指夹紧显示HL5Y24大臂上摆按钮SB15X21手指松开显示HL6Y25料架转位按钮SB16X22手腕横移向左显示HL7Y26机械手启动按钮SB3X23手腕横移向右显示HL8Y27机械手停止按钮SB4X24小臂伸出显示HL9Y30小臂缩回显示HLlOY31小臂上摆显示HLnY32小臂下摆显示HL12Y33大臂上摆显示HL13Y34大臂下摆显示HL14Y35