PLC习题及大作业题目

1、

2、

3、

4、一冷加工自动线有一个钻孔动力头，如图所示。动力头的加工过程如下。

（1） 动力头在原位，加上启动信号SB(X0)接通电磁阀YV1（Y1），动力头快进。

（2） 动力头碰到限位开关SQ2后，接通电磁阀YV1、YV2（Y2），动力头由快进转为工进。 （3） 动力头碰到限位开关SQ3后，开始延时，时间为10s。 （4） 当延时时间到，接通电磁阀YV3（Y3），动力头快退。

（5） 动力头回到原位后，停止。

请用状态编程思想设计其状态转移图和程序。

5、某注塑机，用于热塑性塑料的成型加工。它借助于8个电磁阀YV1-YV8完成注塑各工序。若

注塑模在原点SQ1动作，按下启动按钮SB，通过YV1、YV3将模子关闭，限位开关SQ2动作后表示模子关闭完成，此时由YV2、YV8控制射台前进，准备射入热塑料，限位开关SQ3动作后表示射台到位，YV3、YV7动作开始注塑，延时10s后YV7、YV8动作进行保压，保压5s后，由YV1、YV7执行预塑，等加料限位开关SQ4动作后由YV6执行射台的后退，限位开关SQ5动作后停止后退，由YV2、YV4执行开模，限位开关SQ6动作后开模完成，YV3、YV5动作使顶针前进，将塑料件顶出，顶针终止限位SQ7动作后，YV4、YV5使顶针后退，顶针后退限位SQ8动作后，动作结束，完成一个工作循环，等待下一次启动。请用状态编程思想设计其状态转移图和程序。

6、 在氯碱生产中，碱液的蒸发、浓缩过程往往伴有盐的结晶，因此，要采取措施对盐碱进行

分离。分离过程为一个顺序循环工作过程，共分6个工序，靠进料阀、洗盐阀、化盐阀、升刀阀、母液阀、熟盐水阀6个电磁阀完成上述过程，各阀的动作如表所示。当系统启动时，首先进料，5s后甩料，延时5s后洗盐，5s后升刀，在延时5s后间歇，间歇时间为5s，之后重复进料、甩料、洗盐、升刀、间歇工序，重复8次后进行清洗，20s后再进料，这样为一个周期。请设计其状态转移图和程序。

电磁伐序号 步骤 进料 名称 1 2 3 4 5 6 进料阀 洗盐阀 化盐阀 升刀阀 母液阀 熟盐水阀 + - - - + - - - - - + - - + - - + - - - + + + - - - - - + - - + - - - + 甩料 洗盐 升刀 间歇 清洗

7、四台电动机动作时序如图所示。M1(Y1)的循环动作周期为34s，M1动作10s后M2(Y2)、

M3(Y3)启动，M1动作15s后，M4(Y4)动作，M2、M3、M4的循环动作周期为34s，用步

进顺控指令，设计其状态转移图，并进行编程。

8、用PLC对全自动洗衣机进行控制，全自动洗衣机示意图如下图所示，全自动洗

衣机的洗衣桶（外桶）和脱水桶（内桶）是以同一中心安放的。外桶固定，作盛水用。内桶可以旋转，作脱水（甩干）用。内桶的四周有很多小孔，使内、外桶的水流相通。该洗衣机的进水和排水分别由进水电磁阀和排水电磁阀来执行。进水时，通过电控系统使进水阀门打开，经进水管将水注入到外桶。排水时，通过电控系统使排水阀门打开，将水由外桶排到机外。洗涤正转、反转由洗涤电机驱动拨盘正、反转来实现，此时脱水桶（内桶）并不旋转。脱水时，通过电控系统将离合器合上，由洗涤电机带动内桶正转进行甩干。高、低水位开关分别用来检测高、低水位。起动按钮用来起动洗衣机工作。停止按钮用来实现手动停止进水、排水、脱水及报警。排水按钮用来实现手动排水。

全自动洗衣机的控制要求如下：

（1） PLC投入运行，系统处于初始状态，准备好起动。起动时开始进水。水

满（及水位到达高水位）时停止进水并开始洗涤正转。正转15秒后暂停。暂停3秒后开始洗涤反转，反转15秒后暂停。暂停3秒后，若正、反转未满3次，则返回从正转开始的动作；若正、反转满3次时，则开始排水。

水位下降到低水位时开始脱水并继续排水。脱水10秒钟即完成一次从进水到脱水的大循环过程。若未完成3次大循环，则返回从进水开始的全部动作，进行下一次大循环；若完成了3次大循环，则进行洗完报警。报警10秒后结束全部过程，自动停机。

（2） 此外，还要求可以按排水按钮以实现手动排水；按停止按钮以实现手动

停止进水、排水、脱水及报警。 要求编制程序并上机调试。

9、用PLC对冲床进行控制，冲床工作示意图如下图所示，初始状态时，机械手在

最左边，左限位开关X4接通；冲头在最上面，上限位开关X3接通；机械手松开（Y0断开）。其工作过程如下：

（1） 按下起动按钮X0，Y0接通，机械手夹紧工件并保持； （2） 1秒钟以后，Y1接通，机械手右行；

（3） 机械手右行到位，接通右限位开关X1，冲头下行（Y3）接通，加工工

件；

（4） 工件加工后，下限位开关X2接通，冲头上行（Y4）接通，上行到位时，

上限位开关X3接通，冲头回到初始位置； （5） 机械手左行（Y2接通）；

（6） 机械手左行到位，接通左限位开关X4，机械手松开工件（Y0断开），机

械手回到初始状态； 控制要求如下：

（1） 开始操作时（即按下起动按钮X0之前），如果机械手或冲头不在初始位

置，应该编制手动回零程序，使它们回到初始位置。

（2） 连续自动操作：按下启动按钮后，冲床连续不断地运行，直到按下急停开

关才停止运行；

（3） 单步操作：按下一次起动按钮，只完成一步动作后即停止； 要求编制程序并上机调试。

10、用PLC对某工作机构进行控制，工作机构示意图如下图所示，机构的下降、上升、右行和左行由液压电磁阀YV1、YV2、YV3、YV4控制。SQ1、SQ2、SQ3、SQ4分别是上限位开关、下限位开关、右限位开关和左限位开关。 控制要求如下：

（1） 连续自动操作：当工作机构在原点位置时（SQ1、SQ4开关被压下），按

下起动按钮后， 机构连续下降、上升三次后转向右移；至SQ3处暂停5秒钟，然后转向左移；至SQ4处返回原点位置完成一次大循环。接着连续执行上一次大循环的动作，连续5次大循环以后返回原点位置停止。 （2） 单周期操作：当工作机构在原点位置时（SQ1、SQ4开关被压下），按下

起动按钮后， 机构连续下降、上升三次后转向右移；至SQ3处暂停5秒钟，然后转向左移；至SQ4处返回原点位置完成一次大循环。然后返回原点位置停止。等待下一次重新启动。

（1） 返回原点操作：机构运行中如果发生意外情况，不能继续后面的动作，则需要将机构返回原点位置；如果运行中停电，复电后需要动作从头开始进行，也需要将机构返回原点位置。无论机构处于何种位置，在执行返回原点操作时，只需按下返回原点操作按钮，机构就能自动返回原点位置。

要求编制程序并上机调试。

11、用PLC对冲床进行控制，冲床工作示意图如下图所示，初始状态时，机械手在最左边，左限位开关X4接通；冲头在最上面，上限位开关X3接通；机械手松开（Y0断开）。其工作过程如下：

（1） 按下起动按钮X0，Y0接通，机械手夹紧工件并保持； （1） 1秒钟以后，Y1接通，机械手右行；

（1） 机械手右行到位，接通右限位开关X1，冲头下行（Y3）接通，加工工件； （1） 工件加工后，下限位开关X2接通，冲头上行（Y4）接通，上行到位时，

上限位开关X3接通，冲头回到初始位置；

（1） 机械手左行（Y2接通）；

（1） 机械手左行到位，接通左限位开关X4，机械手松开工件（Y0断开），机

械手回到初始状态；

控制要求如下：

（1） 开始操作时（即按下起动按钮X0之前），如果机械手或冲头不在初始位

置，应该编制手动回零程序，使它们回到初始位置，单周期操作期间，按下停止按钮，动作停止在现行工步上。重新按下起动按钮时，又从现行工步继续工作。

（2） 单步操作：按下一次起动按钮，只完成一步动作后即停止；

（3） 单周期操作：按下启动按钮后，冲床运行完成上述六个步骤后停止在原始

位置上，等待下一次重新启动。

要求编制程序并上机调试。

12、(1) 图1所示是城市十字路口交通灯示意图。交通灯的正常时序控制要求如

下：

(a) 当起动开关接通时，交通灯系统开始工作，红、绿、蓝灯按一定时序轮流发亮。先南北红灯亮，东西绿灯亮。南北红灯亮维持35秒钟，在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮，并维持30秒钟，到30秒钟时，东西绿灯闪亮，闪亮周期为1秒钟（亮0.5秒钟，灭0.5秒钟）。绿灯闪亮3秒钟后熄灭，东西黄灯亮，并维持2秒钟，到2秒钟时，东西黄灯熄灭，红灯亮，同时南北红灯熄灭，绿灯亮。东西红灯亮维持25秒钟，南北绿灯亮维持20秒钟，到20秒钟时，南北绿灯闪亮3秒钟后熄灭，南北黄灯亮，并维持2秒钟，到2秒钟时，南北黄灯熄灭，红灯亮，同时东西绿灯亮，开始第二周期的动作。此后周而复始地循环。图2是正常时序控制的动作时序图。

(b) 当起动开关断开时，所有交通灯都熄灭。 (2) 急车强通控制:

急车强通控制时序图如图3所示。其控制要求如下：

急车强通信号受急车强通开关控制。无急车时，信号灯按正常时序控制。有急车来时，将急车强通开关接通，不管原来信号灯的状态如何，一律强制让急车来车方向的绿灯点亮，使急车放行，直至急车通过为止。

急车一过，将急车强通开关断开，信号灯的状态立即转为急车放行方向上的绿灯闪3次，随后按正常时序控制。

急车强通信号只能响应一路方向的急车，若两个方向先后来急车，则响应先来的一方，随后再响应另一方。

13、有一抢答装置，设计要求如下图所示。SB1、SB2、SB3、SB4分别为各组的抢答按钮，HL1、HL2、HL3、HL4分别为各组的指示灯，SB0是抢答开始按钮，HL0是抢答开始指示灯，SB5为复位按钮，HL6是违例指示灯，HA为超时电铃，HB是比赛结束指示灯。控制要求为：

（1） 当主持人按下抢答开始按钮SB0，灯HL0亮。此时，若参赛者要回答问

题，需要抢先按下抢答按钮，只有最先按下的一组指示灯亮，从而获得回答问题的机会。

（2） 主持人共出10道题目，即一共有10次抢答机会，任何一组抢答成功后，

若答对题目，得10分，答错得0分，4组中只要有任意一组率先达到60分或10道题目全部出完，比赛即告结束，结束指示灯HB亮。

（3） 若参赛者在主持人按下抢答开始按钮SB0之前，按下抢答按钮，则属于

违例，灯HL6亮，而且所有违例的参赛组指示灯也亮，并倒扣5分，以示惩罚。任何一参赛组累计违例三次，则该组被取消比赛资格；若累计有三个参赛组被取消比赛资格，则剩下的一个组即取得胜利，比赛结束，结束指示灯HB亮。

（4） 各组抢答指示灯亮后，均需要等主持人按下复位按钮才熄灭。 （5） 若在主持人按下抢答开始按钮SB0之后10秒钟以内无人抢答，则电铃

HA响2秒钟，此后抢答无效。

14、设计一个装卸料小车多方式运行控制程序。小车运行情况如下图所示。当小车

处于后端（卸料端）时，按下起动按钮，小车向前运行。到达前端（装料端）时，压下前限位开关，翻斗门打开（小车装料），7秒钟后，小车向后运行。到达后端，压下后限位开关，打开小车底门（小车卸料），完成一个工作周期。要求小车有如下几种运行方式：

（1） 手动：即每个动作均由按钮操作；

（2） 单周期：即小车往复运行一个工作周期后停在后端，等待下次再起动； （3） 连续；即小车起动后自动往复运行，并不断循环。

（4）返回原点操作：小车运行中如果发生意外情况，不能继续后面的动作，则需要将小车返回原点位置；如果运行中停电，复电后需要动作从头开始进行，也

需要将小车返回原点位置。无论小车处于何种位置，在执行返回原点操作时，只需按下返回原点操作按钮，小车就能自动返回原点位置。图中小车原点位置是后限位开关处。

要求编制程序并上机调试。

15、设计一个装卸料小车多方式运行控制程序。小车运行情况如下图所示。当小车处于后端（卸料端）时，按下起动按钮，小车向前运行。到达前端（装料端）时，压下前限位开关，翻斗门打开（小车装料），7秒钟后，小车向后运行。到达后端，压下后限位开关，打开小车底门（小车卸料），完成一个工作周期。要求小车有如下几种运行方式：

（1）单步：即每起动一次只完成一步动作；

（2）循环二次；即小车起动后自动往复运行，循环二次后停在后端。

（3）返回原点操作：小车运行中如果发生意外情况，不能继续后面的动作，则需要将小车返回原点位置；如果运行中停电，复电后需要动作从头开始进行，也需要将小车返回原点位置。无论小车处于何种位置，在执行返回原点操作时，只需按下返回原点操作按钮，小车就能自动返回原点位置。图中小车原点位置是后限位开关处。

要求编制程序并上机调试。

16、用PLC对某工作机构进行控制，工作机构示意图如下图所示，机构的下降、上升、右行和左行由液压电磁阀YV1、YV2、YV3、YV4控制。SQ1、SQ2、SQ3、SQ4分别是上限位开关、下限位开关、右限位开关和左限位开关。 控制要求如下：

（3） 连续自动操作：当工作机构在原点位置时（SQ1、SQ4开关被压下），按

下起动按钮后， 机构连续下降、上升三次后转向右移；至SQ3处暂停5秒钟，然后转向左移；至SQ4处返回原点位置完成一次大循环。接着连续执行上一次大循环的动作，连续5次大循环以后返回原点位置停止。 （4） 手动操作：即用按钮对每一动作单独进行操作；

（5） 返回原点操作：机构运行中如果发生意外情况，不能继续后面的动作，

则需要将机构返回原点位置；如果运行中停电，复电后需要动作从头开始进行，也需要将机构返回原点位置。无论机构处于何种位置，在执行返回原点操作时，只需按下返回原点操作按钮，机构就能自动返回原点位置。 要求编制程序并上机调试。

17、用PLC对某燃油锅炉进行控制，燃油锅炉示意图如下图所示，燃油经过燃油预热器预热，由喷油泵经喷油口打入锅炉进行燃烧。燃烧时，鼓风机送风；喷油口喷油；点火变压器接通（子火燃烧）；瓦斯阀打开（母火燃烧）；将燃油点燃。点火完毕，关闭子火与母火，继续送风、喷油，使燃烧持续。锅炉的进水与排水分别由进水阀与排水阀来执行。上下水位分别由上限、下限水位开关来检测。蒸气压力由蒸气压力开关来检测。

控制要求如下：

（1） 起动：该锅炉的燃烧按一定时间间隔顺序起燃。其起燃顺序为：

（2） 停止：停止燃烧时，要求：

（3） 异常情况自动关火：锅炉燃烧过程中，当出现异常情况时（即蒸气压力

超过允许值，或水位超过上限，或水位低于下限），能自动关火进行清炉；异常情况消失后，又能自动按起燃程序重新点火燃烧。即：

（4） 锅炉水位控制：锅炉工作起动后，当水位低于下限时，进水阀门打开，

排水阀门关闭。当水位超过上限时，排水阀门打开，进水阀门关闭。

要求编制程序并上机调试。 18、利用PLC的移位指令设计步进电机的控制程序，实现对步进电机的转速控制、正反转控制和步数控制。具体控制要求如下： (1) 步进电机以三相六拍方式运转，顺序为：

A→AB→B→BC→C→CA→

(2) 步进电机转速要求以：0.5秒、1秒、5秒的脉冲触发

(3) 步进电机步数控制要求有单步、10步和100步运行停止； (4) 步进电机的正反转控制，即反转的运行顺序为

B→BA→A→AC→C→CB→ 试根据以上要求写出梯形图和指令，并上机调试运行。

19、用PLC对一组合机床进行控制，组合机床示意图如下：

(1) 工位1是上、下料工位，工位2、3、4分别是钻孔、扩孔和铣削加工工位； (2) 工位1上有工件时(检测开关SQ1=1)，先下料(5秒)，再上料(5秒)；没有工件时，直接上料(5秒)；其他工位，有工件时加工，无工件时停止；

(3) 工位2、3、4的加工分别由电动机2M、3M、4M控制，加工时间分别为15、20、25秒；工作台的转动由电动机1M控制； (4) 开始加工时，按下启动开关SB1，工位1上料，5秒后，电动机1M通电运行，工作台转动到位(碰到行程开关SQ0，即SQ0=1)，1M停止，1M停止；工位1上料，

工位2加工，……；工位1下料、上料，工位2、3、4同时加工，25秒后，电动机1M通电运行，工作台转动到位(碰到行程开关SQ0，即SQ0=1)，1M停止，……；

(5) 按下停止开关SB2，工位1停止上料，而下料和工位2、3、4(有工件的)机械加工继续进行，直到组合机床上的最后一个工件的加工、下料完成； (6) 运行过程中按下急停开关SB0，所有动作停止； (7) 允许设定加工的工件数。

要求编制程序并上机调试。

20、用PLC对一组合机床进行控制，组合机床示意图如下：

(1) 工位1、2、3、4是上料、钻孔、扩孔和下料工位，分别由电动机1M、2M、3M、4M控

制，加工时间分别为15、20、25、5秒；工作台的转动由电动机5M控制；

(2) 工位2、3上有工件时(检测开关SQ1=1)加工，无工件时停止；工位4上有工件时(检测开关SQ1=1)下料，无工件时停止；

(3) 开始加工时，按下启动开关SB1，工位1上料，10秒后，电动机5M通电运行，工作台转动到位(碰到行程开关SQ0，即SQ0=1)，5M停止；工位1上料，工位2加工，……；工位1上料，工位2、3同时加工，工位4下料、20秒后，电动机5M通电运行，工作台转动到位(碰到行程开关SQ0，即SQ0=1)，5M停止，……；

(4) 按下停止开关SB2，工位1停止上料，而下料和工位2、3 (有工件的)机械加工继续进行，直到组合机床上的最后一个工件的加工、下料完成； (5) 运行过程中按下急停开关SB0，所有动作停止； (6) 工位2、3的钻孔、扩孔可以点动控制； 要求编制程序并上机调试。

21、用PLC程序实现喷水池花式喷水控制。控制要求如下：

(1)喷水池中央喷嘴为高水柱，周围为低水柱开花式喷嘴。按下启动按钮，应实现如下花式喷水：

高水柱3s→停1s→低水柱2s→停1s→双水柱2s→停1s→重复上述过程。按下停止按钮时，停止工作。

(2)在上述第(1)题的基础上，要求循环5次后，完全停止，又应该如何设计程序？ 22、

试用转送指令，设计一彩灯的交替点亮控制。

要求：由一组灯L1～L8，隔灯显示，每2S变换一次。反复进行。用一个开关实现启停控制。

试用转送指令，设计一三台电动机控制程序。

要求：三台电动机相隔5S启动，各运行10S停止，周而复始。

24、用PLC实现对某灯光招牌的自动控制。某灯光招牌，有L1—L8八个灯，控制要求如下：

X0启动后，L1—L8依此每隔1秒钟轮流点亮，然后停止2秒钟(L8亮)；再以L8—L1依此

每隔1秒钟轮流点亮，然后停止2秒钟(L1亮)。重复上述过程。当X1为ON时，停止循环。试设计控制的梯形图，并上机调试。

23、

21、用PLC程序实现喷水池花式喷水控制。控制要求如下：

(1)喷水池中央喷嘴为高水柱，周围为低水柱开花式喷嘴。按下启动按钮，应实现如下花式喷水：

高水柱3s→停1s→低水柱2s→停1s→双水柱2s→停1s→重复上述过程。按下停止按钮时，停止工作。

(2)在上述第(1)题的基础上，要求循环5次后，完全停止，又应该如何设计程序？ 22、

试用转送指令，设计一彩灯的交替点亮控制。

要求：由一组灯L1～L8，隔灯显示，每2S变换一次。反复进行。用一个开关实现启停控制。

试用转送指令，设计一三台电动机控制程序。

要求：三台电动机相隔5S启动，各运行10S停止，周而复始。

24、用PLC实现对某灯光招牌的自动控制。某灯光招牌，有L1—L8八个灯，控制要求如下：

X0启动后，L1—L8依此每隔1秒钟轮流点亮，然后停止2秒钟(L8亮)；再以L8—L1依此

每隔1秒钟轮流点亮，然后停止2秒钟(L1亮)。重复上述过程。当X1为ON时，停止循环。试设计控制的梯形图，并上机调试。

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