【VIP专享】PLC训练题(综合应用带示例程序)10.1

第一题搅拌机控制（1）
有一台搅拌机，用三相交流异步电动机拖动，其控制要求如下：
（1）工作过程：
当按下启动按钮SB1时，电动机首先正向旋转15秒，然后停5秒，然后反向旋转15秒，停5秒，然后再正转……如此循环。

（2）停止过程：
任何时候，按下停止按钮SB2，电动机停止运行。

（3）报警及保护
在系统中有急停保护按钮ES和电动机过载保护继电器FR。

如果搅拌机运行过程中按下了急停按钮ES，或者电动机发生过载，则电动机立即停止运转，同时报警指示灯HL1以1赫兹（50%占空比）的频率闪烁。

系统中有报警解除按钮SB3，如果系统发生报警，按下此按钮，报警指示灯HL1熄灭。

编程思路分析
（1）采用状态转移法编程，将整个工作过程分为四个状态阶段（正转、停止、反转、停止），每一个状态阶段用一个内部继电器（M继电器）作为状态标志，在每一个状态结束时，将下一个状态标志设置为1（用置位指令），将已经结束的状态标志设置为0（用复位指令），以此来实现状态转移。

（2）如果需要停止，将所有的状态标志全部复位即可。

（3）如果需要报警，则将所有的状态标志全部复位，使系统停止，同时将报警状态设置为1（用置位指令），控制报警指示灯闪烁。

知识点
（1）状态转移法编程的基本概念
（2）置位指令及复位指令的基本用法
（3）边沿指令的概念及用法
（4）定时器指令的用法
（5）常用特殊内部继电器（SM0.0、SM0.1、SM0.5的作用及特点）
I/O分配表
部分程序示例及说明
网络1为初始化程序段，把程序中将要用到的中间继电器全部复位，防止有些中间继电器在上次编程时已经闭合。

网络2完成启动按钮功能，当启动按钮按下，如果此时系统不处于任何一种状态中，也无报警信息（M1.0为OFF），则系统进入第一个状态（M0.0闭合）。

如果按下启动按钮时，系统中有报警信息存在（I0.3或I0.4为ON），则系统继续报警
（M1.0为ON）。

网络3实现状态1（M0.0为ON）到状态2（M0.1为ON）的转移。

在状态1时，定时器T37开始定时，10秒钟过后，定时时间到，T37定时器使M0.1置位闭合，使M0.0复位断开，实现了状态的转移。

4、5、6分别实现状态2到状态3、状态3到状态4、状态4到
状态1的转移，不再赘述。

为ON）；在状态3（M0.2为ON），控制电动机反转（Q0.1为ON）。

网络8实现电动机的停止，当按下了停止按钮（I0.1为ON），或者系统发生了故障（I0.3或I0.4为ON），将所有状态（M0.0~M0.4）复位，使电动机停止。

网络9用于触发报警信号，当系统发生了故障（I0.3或I0.4为ON），报警信号M1.0被置位接通（ON）。

网络10用于控制报警指示灯闪烁。

网络11用于解除报警信号，当按下报警接触按钮（I0.2为ON），报警信号M1.0被复位断开。

第二题搅拌机控制（2）
有一台搅拌机，采用三相交流异步电动机M驱动，控制过程如下：
（1）工作过程：
控制系统有一个短循环启动按钮SB1，有一个连续运行启动按钮SB2，当按下按钮SB1或SB2时，搅拌电动机M首先正转10S，然后反转10S，如此循环…
如果按下的是短循环启动按钮SB1，则系统运行指示灯HL1闪烁；如果按下的是连续运行启动按钮SB2，则系统运行指示灯HL1常亮。

在搅拌电动机M运行过程中，SB1和SB2不起作用。

（2）停止过程：
在短循环工作方式下，当循环5次后，搅拌电动机M自动停止运行，同时HL1熄灭。

任何情况下，按下停止按钮SB3，搅拌电动机M在完成当前循环后（即完成反转10S 后），停止运行，同时HL1熄灭。

（3）报警及保护
在系统中有急停保护按钮ES和电动机过载保护继电器FR。

如果搅拌机运行过程中按下了急停按钮ES，或者电动机发生过载，则电动机立即停止运转，同时报警指示灯HL2以1赫兹（50%占空比）的频率闪烁。

系统中有报警解除按钮SB4，如果系统发生报警，按下此按钮，报警指示灯HL2熄灭。

编程思路分析
（1）系统的主要控制过程是一样的，主要是实现正反转，不同的时，在一种情况下循环若干次以后会自动停下来，另一种情况下会一直持续下去。

所以可以考虑将两种情况用不同的内部继电器分别代表，然后用内部继电器控制计数器。

（2）按下停止后，系统并不立即停止，所以需要将系统停止的信息暂时寄存起来，等达到系统可以停止的条件时，使系统停止。

知识点
（1）计数器的使用方法
（2）不同模式下工作的系统编程思路和方法
I/O分配表
部分程序示例及说明
网络1为初始化程序段，把程序中将要用到的中间继电器以及计数器全部复位，防止有些中间继电器在上次编程时已经闭合。

网络2和网络3用于启动按钮的控制，并且将两个启动按钮I0.0和I0.1启动后的状态分别用M0.0（表示短循环工作）和M0.1（表示长期循环工作）来记忆。

Q0.0和Q0.1的常闭接点用来防止在电动机工作过程中，重复按下按钮对系统正常工作有影响，M3.0为报警信号。

网络4实现电动机正转和反转的循环，在M0.0或M0.1初始闭合时，使M1.0闭合（以后用来控制电动机正转），然后T37定时器开始定时，10秒钟后定时时间到，电动机停止正转，并使M1.1闭合（以后用来控制电动机反转）。

在电动机反转阶段，T38定时器开始定时，然后实现反转到正转的切换，如此循环下去。

网络5用来在短循环工作模式下（M0.0为ON）进行计次。

计次的条件是当反转结束时认为完成一个循环（一个循环为正转从OFF到ON再到OFF，反转从OFF到ON再到OFF，最终为反转的下降沿），计数次数为5次，复位信号在此处使用了准备停止信号（也可以使用别的信号）。

网络6为按下停止按钮（I0.2为ON）时暂时记忆系统需要停止。

网络7控制系统停止，当系统需要停止（M2.0为ON），并且系统符合停止条件（完成一个工作循环，遇到反转的下降沿）时系统发出停止信号（M2.1为ON）；另外，当短循环
工作模式下计数器计次到（C0为ON），系统也会发出停止信号（M2.1为ON）。

并且复位计数器）。

网络9将所有的内部继电器和输出信号联系起来（指示灯、正转驱动、反转驱动）。

网络9控制当系统发生故障时使系统停止，并且使报警信号置位闭合（M3.0为ON）。

网络11和网络12用与报警指示灯的控制以及报警信号的解除。

网络13控制当系统故障没有排除，如果重新按下了启动按钮（I0.0或I0.1），则系统重新开始报警（M3.0为ON）。

第三题三相交流异步电动机星-三角启动运行控制
有一台三相交流异步电动机，需采用星-三角启动方式启动工作，其控制要求如下：（1）工作过程：
当按下启动按钮SB1时，主接触器KM1闭合，同时星形启动接触器KM2闭合，电动机做星形连接，降压启动。

星形启动10秒后，星形启动接触器KM2断开。

KM2断开延时1秒后，三角形运行接触器KM3闭合，电动机正常运转。

（2）停止过程：
任何时候，按下停止按钮SB2，电动机停止运行。

（3）报警及保护
在系统中有急停保护按钮ES和电动机过载保护继电器FR。

如果搅拌机运行过程中按下了急停按钮ES，或者电动机发生过载，则电动机立即停止运转，同时报警指示灯HL1以1赫兹（50%占空比）的频率闪烁。

系统中有报警解除按钮SB3，如果系统发生报警，按下此按钮，报警指示灯HL1熄灭。

编程思路分析
（1）将系统的控制过程分为3个状态，第一个状态时，KM1和KM2闭合；第二个状态时，KM2断开，只留下KM1闭合；第三个状态时，KM1和KM3闭合。

知识点
（1）在不同的阶段都需要控制的输出，应该使用对输出合并的办法。

I/O分配表
部分程序示例及说明
程序中没有考虑在系统还存在故障的情况下，按下启动按钮系统如何处理。

第四题电动机顺序启动控制
某工作台由一台三相交流异步电动机拖动，为了给三相交流异步电动机润滑冷却，另外有一台小容量的三相交流异步电动机带动油泵。

其控制要求如下：
（1）工作过程：
当按下启动按钮SB1时，油泵电动机启动。

油泵电动机启动10秒后，主拖动电动机启动运行。

（2）停止过程：
任何时候，按下停止按钮SB2，主拖动电动机立即停止，而油泵电动机继续运行5秒以后停止运行。

（3）报警及保护
在系统中有急停保护按钮ES和电动机过载保护继电器FR。

如果搅拌机运行过程中按下了急停按钮ES，或者电动机发生过载，则电动机立即停止运转，同时报警指示灯HL1以1赫兹（50%占空比）的频率闪烁。

系统中有报警解除按钮SB3，如果系统发生报警，按下此按钮，报警指示灯HL1熄灭。

编程思路分析（1）
（1）将系统的控制过程分为4个状态，第一个状态时，油泵电动机启动运行；第二个状态时，主电机也启动运行；第三个状态时，油泵电动机继续运行，第四个状态，油泵电动机运行一段时间后自动停止。

知识点
（1）如何在系统中选择状态转移的条件。

I/O分配表
部分程序示例及说明
编程思路分析（2）
（1）利用通电延时定时器和断电延时定时器分别实现启动时候的延时以及停止时候的延时。

知识点
（1）如何在系统中选择状态转移的条件。

I/O分配表
部分程序示例及说明
第五题工作台自动往返控制
某工作台由一台三相交流异步电动机拖动，在工作台运行的左右两端有限位开关，工作台可以手动运行，也能做自动往返的运行。

其控制要求如下：
（1）工作过程：
工作台手动运行和自动运行可以利用钥匙开关SA0来选择。

在SA0选择手动控制方式时，按下前进按钮SB1，工作台向右前进；按下后退按钮SB2时，工作台向左后退。

在SA0选择自动控制方式时，按下启动按钮SB3，工作台如果不在最左端，则应向左后退先返回最左端，碰到左端限位开关后，自动向右前进；如果工作台已经在最左端，则工作台直接向右前进。

向右碰到右端限位开关后，工作台停止5秒钟，然后向左后退，直至碰到左端限位开关后，工作台继续向右前进……如此循环往复。

（2）停止过程：
任何时候，按下停止按钮SB4，工作台立即停止。

（3）报警及保护
在系统中有急停保护按钮ES和电动机过载保护继电器FR。

如果搅拌机运行过程中按下了急停按钮ES，或者电动机发生过载，则电动机立即停止运转，同时报警指示灯HL1以1赫兹（50%占空比）的频率闪烁。

系统中有报警解除按钮SB5，如果系统发生报警，按下此按钮，报警指示灯HL1熄灭。

编程思路分析
（1）将手动控制和自动控制分开，手动控制属于点动控制类型，使用线圈输出控制比较简单；自动控制属于自动往返控制，用状态转移法编程比较简单。

知识点
（1）输出线圈和置位线圈的混合使用。

I/O分配表
部分程序示例及说明
第六题工作台自动往返控制
某工作台由一台三相交流异步电动机拖动，在工作台运行的左右两端有限位开关，工作台在两个限位开关之间做自动往返的运行。

其控制要求如下：
（1）工作过程：
按下启动按钮SB1，工作台如果不在最左端，则应向左后退先返回最左端，碰到左端限位开关后，自动向右前进；如果工作台已经在最左端，则工作台直接向右前进。

向右碰到右端限位开关后，工作台停止5秒钟，然后向左后退，直至碰到左端限位开关后，工作台继续向右前进……如此循环往复。

（2）停止过程：
任何时候，按下停止按钮SB2，工作台不会立即停止，只有当工作台向左后退，碰到左端限位开关后，工作台停止运行，停止过程结束。

（3）报警及保护
在系统中有急停保护按钮ES和电动机过载保护继电器FR。

如果搅拌机运行过程中按下了急停按钮ES，或者电动机发生过载，则电动机立即停止运转，同时报警指示灯HL1以1赫兹（50%占空比）的频率闪烁。

系统中有报警解除按钮SB3，如果系统发生报警，按下此按钮，报警指示灯HL1熄灭。

第七题工作台自动往返控制
某工作台由一台三相交流异步电动机拖动，在工作台运行的左右两端有限位开关，工作台在两个限位开关之间做自动往返的运行。

其控制要求如下：
（1）工作过程：
按下启动按钮SB1，工作台如果不在最左端，则应向左后退先返回最左端，碰到左端限位开关后，自动向右前进；如果工作台已经在最左端，则工作台直接向右前进。

向右碰到右端限位开关后，工作台向左后退，直至碰到左端限位开关后，工作台继续向右前进……如此循环往复。

（2）停止过程：
任何时候，按下停止按钮SB2，工作台立即停止。

（3）报警及保护
在系统中有急停保护按钮ES和电动机过载保护继电器FR。

如果搅拌机运行过程中按下了急停按钮ES，或者电动机发生过载，则电动机立即停止运转，同时报警指示灯HL1以1赫兹（50%占空比）的频率闪烁。

为了防止工作台限位开关损坏，在左右两端两个限位开关外部设立了两个极限限位保护开关。

如果工作台碰到两个极限限位保护开关中的任意一个，则电动机立即停止转动，同时报警指示灯HL1以2赫兹（50%占空比）的频率闪烁。

系统中有报警解除按钮SB3，如果系统发生报警，按下此按钮，报警指示灯HL1熄灭。

第八题卷扬机控制
某卷扬机由一台三相交流绕线式转子异步电动机拖动，其转速可以通过在转子回路中串入不同阻值的电阻来实现调节。

其控制要求如下：
（1）工作过程：
按下启动按钮SB1，首先主接触器KM0和接触器KM1闭合，转子回路串入电阻R1，电动机以较低速度运行；延时8秒钟后，接触器KM2闭合，转子回路串入电阻R2，同时KM1断开，电动机以中速运行；KM2闭合10秒后，接触器KM3闭合，同时KM2断开，
转子回路中的电阻全部切除，电动机以最高速度运行。

（2）停止过程：
任何时候，按下停止按钮SB2，电动机立即停止。

（3）报警及保护
在系统中有急停保护按钮ES和电动机过载保护继电器FR。

如果搅拌机运行过程中按下了急停按钮ES，或者电动机发生过载，则电动机立即停止运转，同时报警指示灯HL1以1赫兹（50%占空比）的频率闪烁。

系统中有报警解除按钮SB3，如果系统发生报警，按下此按钮，报警指示灯HL1熄灭。

第九题电动机制动控制
某机床使用一台三相交流异步电动机作为主拖动电动机，为了实现精确控制，在其停止时进行制动。

其控制要求如下：
（1）工作过程：
主拖动电动机单向旋转，可以点动控制，也可以连续运行。

按下点动按钮SB1，主接触器KM1闭合，电动机旋转。

松开点动按钮，KM1断开，电动机停转。

按下自动启动按钮SB2，主接触器KM1闭合，电动机旋转，直至按下点动按钮SB1或停止按钮SB3。

（2）停止过程：
电动机在自动运行过程中，按下停止按钮SB3，主接触器KM1立即断开，同时制动电磁铁KV1通电对电动机进行制动。

KV1通电3秒钟后自动断开，制动结束。

在制动过程中，点动按钮SB1和自动启动按钮SB2均不起作用。

（3）报警及保护
在系统中有急停保护按钮ES和电动机过载保护继电器FR。

如果搅拌机运行过程中按下了急停按钮ES，或者电动机发生过载，则电动机立即停止运转，同时报警指示灯HL1以1赫兹（50%占空比）的频率闪烁。

系统中有报警解除按钮SB4，如果系统发生报警，按下此按钮，报警指示灯HL1熄灭。

第十题电动机运动控制
某机床使用一台三相交流异步电动机作为主拖动电动机，可以星形接法运行，也可以三角形接法运行。

其控制要求如下：
（1）工作过程：
主拖动电动机单向旋转，可以点动控制，也可以连续运行。

按下点动按钮SB1，主接触器KM1以及星形接触器KM2闭合，电动机低速旋转。

松开点动按钮，KM1和KM2断开，电动机停转。

按下自动启动按钮SB2，主接触器KM1以及星形接触器KM2闭合，电动机以星形接法启动；延时8秒钟以后，星形接触器KM2断开，主接触器KM1和三角形接触器KM3闭合，电动机以正常速度运行，直至按下点动按钮SB1或停止按钮SB3。

（2）停止过程：
电动机在运行过程中，按下停止按钮SB3，所有接触器全部断开，电动机停止运行。

（3）报警及保护
在系统中有急停保护按钮ES和电动机过载保护继电器FR。

如果搅拌机运行过程中按下了急停按钮ES，或者电动机发生过载，则电动机立即停止运转，同时报警指示灯HL1以1赫兹（50%占空比）的频率闪烁。

系统中有报警解除按钮SB4，如果系统发生报警，按下此按钮，报警指示灯HL1熄灭。

第十一题十字路口交通灯控制（1）
在十字路口设立了红绿灯，运行开关K合上后，东西绿灯亮20s后，以1Hz频率闪烁5s灭，黄灯亮5s后灭，红灯亮30s；然后绿灯亮……循环。

对应东西绿灯、黄灯亮时南北红灯亮30s，接着绿灯亮20s后，以1Hz频率闪烁5s灭，黄灯亮5s后灭，红灯亮……循环。

当运行开关K断开，所有的指示灯熄灭。

第十二题十字路口交通灯控制（2）
在十字路口设立了红绿灯，运行开关K合上后，东西绿灯亮20s后，以1Hz频率闪烁5s灭，黄灯亮5s后灭，红灯亮30s；然后绿灯亮……循环。

对应东西绿灯、黄灯亮时南北红灯亮30s，接着绿灯亮20s后，以1Hz频率闪烁5s灭，黄灯亮5s后灭，红灯亮……循环。

在此过程中，如果东西方向有强行通车信号来到，则东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮。

东西强行通车信号消失后，东西方向黄灯亮5s后灭，红灯亮30s，然后绿灯亮……系统进入正常运行状态。

南北方向有强行通车信号来到时，处理方法和东西方向强行通车信号处理方法相似。

第十三题高速路口交通灯控制
在高速公路边设计了按钮式人行横道线，其工作方式如下：
（1）系统初始工作时，通车到信号为绿色，人行横道线信号为红色。

（2）在人行横道两边分别有一个按钮SB1、SB2，按下SB1和SB2中的一个，过30s 通车道信号为黄色，闪烁10s后变为红色。

（3）再过5s后人行道变为绿色。

（4）15s后人行横道绿灯开始以2s的周期闪烁。

（5）闪烁5次后人行道变为红灯，5s后返回初始状态。

（6）除非当通车道信号变为绿色，其它时间按下SB1或SB2均不起作用。

第十四题彩灯控制（1）
有一套彩灯控制系统，有L1，L2，L3……..L9一共9个彩灯，其控制要求如下：
当运行开关K闭合后，首先L1亮1秒后熄灭，然后L2~L5亮1秒后熄灭，然后L6~L9亮1秒后熄灭，然后L1亮……，如此循环。

当运行开关K断开，所有的彩灯熄灭。

第十五题彩灯控制（2）
有一套彩灯控制系统，有L1，L2，L3……..L9一共9个彩灯，其控制要求如下：
当运行开关K闭合后，首先L1亮，1秒后L2~L5亮，1秒后L6~L9亮，1秒后L6~L9熄灭，1秒后L2~L5熄灭，1秒后L1熄灭，1秒后L1亮……，如此循环。

当运行开关K断开，所有的彩灯熄灭。

第十六题彩灯控制（3）
有一套彩灯控制系统，有L1，L2，L3……..L9一共9个彩灯，其控制要求如下：
系统有一个方式选择开关K1，还有一个运行开关K2。

当方式选择开关K1置于方式1位置时，闭合运行开关K2，彩灯按照L1亮2s后灭，L2亮2s后灭，…..，L9亮2s后灭，然后L1亮2s后灭，……，如此循环；断开运行开关
K2，所有彩灯熄灭。

当方式选择开关K1置于方式2位置时，闭合运行开关K2，彩灯按照L1亮，2s后L2~L5亮，2s后L6~L9亮，2s后L1灭，2秒后L2~L5灭，2s后L6~L9灭，然后L1亮，……，如此循环；断开运行开关K2，所有彩灯熄灭。

在运行过程中，改变K1的位置，彩灯的模式不会改变。

第十七题电动机顺序启动，逆序停止控制训练题（1）
某工厂利用四台皮带机进行原料输送，皮带机利用三相交流异步电动机驱动。

为了防止皮带上物料堆积，故对皮带机的启动和停止顺序有一定的要求，具体如下：操作工人每按下一次启动按钮SB1，将会启动一台皮带机，皮带机启动的顺序为M1→M2→M3→M4，编号由小到大；操作工人每按下一次停止按钮SB2，将会停止一台皮带机，皮带机停止的顺序为从目前正在运行的最大编号的皮带机开始，直至所有的皮带机均停止工作。

如果系统运行过程中发生了故障情况，由操作工人按下急停按钮SB3，此时所有的皮带机立即停止工作。

第十八题电动机顺序启动，逆序停止控制训练题（2）某工厂利用四台皮带机进行原料输送，皮带机利用三相交流异步电动机驱动。

为了防止皮带上物料堆积，故对皮带机的启动和停止顺序有一定的要求，具体如下：当操作工人按下启动按钮SB1，第一台皮带机M1启动，过10s后第二台皮带机M2启动，再过10s后第三台皮带机M3启动，再过10s后第四台皮带机M4启动。

任何时候，按下停止按钮SB2，皮带机机逆启动顺序停止，相隔延时均为10s。

如果在所有的电动机未全部停止前重新按下启动按钮SB1，则未启动的最小序号的皮带机将延时10s后启动，以后皮带机将按顺序延时启动。

如果系统运行过程中发生了故障情况，由操作工人按下急停按钮SB3，此时所有的皮带机立即停止工作。

第十九题电动机顺序启动，逆序停止控制训练题（3）某工厂利用四台皮带机进行原料输送，皮带机利用三相交流异步电动机驱动。

为了防止皮带上物料堆积，故对皮带机的启动和停止顺序有一定的要求，具体如下：当操作工人按下启动按钮SB1，第一台皮带机M1启动，过10s后第二台皮带机M2启动，再过10s后第三台皮带机M3启动，再过10s后第四台皮带机M4启动。

任何时候，按下停止按钮SB2，皮带机机逆启动顺序停止，相隔延时均为10s。

如果在所有的电动机未全部停止前重新按下启动按钮SB1，皮带机仍旧顺序停车，此时启动按钮SB1不起作用。

所有的皮带机机全部停止10s后，才允许SB1重新启动皮带机。

如果系统运行过程中发生了故障情况，由操作工人按下急停按钮SB3，此时所有的皮带机立即停止工作。