江苏省职业技能鉴定无线电调试工三级操作技能PLC考核试卷及解答

5 1 0 1 1 0 1 1
6 0 0 1 1 1 1 1
7 1 1 1 0 0 0 0
8 1 1 1 1 1 1 1
9 1 1 1 0 0 1 1
图 1.8 数字与输出点的对应关系
图 1.9
基本逻辑指令实现 LED 数码显示梯形图
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方法三、用 MOV 指令实现 LED 数码显示 数码管 LED 的 a～g 共 7 段需要 PLC 的 7 个输出继电器，即 Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6 驱动，根据控制要求可列出真值表见表 1.2，其中“1”表示相应的输出端子得电（对应数码管某段 亮） ， “0”表示相应的输出端子不得电（对应数码管某段暗） 。例如，要求显示数字 0，对应的 LED 中的 Y0（a） 、Y1（b） 、Y2（c） 、Y3（d） 、Y4（e） 、Y5（f）必须为“1” ，即为二进制数 0011 1111。 按照二进制数转换十六进制数的转换原则进行转化后，可得到十六进制数 H3F（这里选用十六进制 数表示更为方便） ，用 MOV 指令把十六进制数 H3F 传送给输出位组元件 K2Y0，即可显示对应数字 0。 表 1.4 LED 显示真值表
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GND COM1 GND A B C D
a b c d e f g
+5V
a f e d b g c
图 1.3 用译码器的 LED 数码显示外部接线图 对于共阳极数码管，+5V 接数码管公共端，GND 接输出端的 COM1。 对于共阴极数码管，+5V 接输出端的 COM1，GND 接数码管公共端。
不使用译码器 LED 数码显示 I/O 分配表
输 输入继电器 入 作用 输出继电器 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 输 输出元件 a b c d e f g 出 作用 7段数码管a段 7段数码管b段 7段数码管c段 7段数码管d段 7段数码管e段 7段数码管f段 7段数码管g段 输入元件
2
Y0 Y5 Y6 Y1
S0 S11
T1
Y4 Y3 Y2 Y0 Y5 Y4 Y6 Y3 Y0 Y5 Y4 Y6 Y1 Y1 Y2
S12
T2
Y3 Y2 Y0
S13
T3
Y5 Y4
Y6 Y3 Y0
Y1 Y2
S14
T4
Y5 Y4
Y6 Y3 Y0
Y1 Y2
S15
T5
Y5 Y4
Y6 Y3 Y0
Y1 Y2
S16
T6
FX2N-48MR
Y0 Y1 Y2 Y3
译 码 器
DC 5V a b c d e f g
a f e d b g c
R=1.5K
FX2N-48MR
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方法一：用步进指令实现 LED 数码管显示
M8002 译码器 Y3 0 T0 Y3 0 Y3 0 Y3 0 Y3 0 Y3 0 Y3 0 Y3 0 Y3 1 Y3 1 Y2 0 Y2 0 Y2 0 Y2 0 Y2 1 Y2 1 Y2 1 Y2 1 Y2 0 Y2 0 Y1 0 Y1 0 Y1 1 Y1 1 Y1 0 Y1 0 Y1 1 Y1 1 Y1 0 Y1 0 Y0 0 Y0 1 Y0 0 Y0 1 Y0 0 Y0 1 Y0 0 Y0 1 Y0 0 Y0 1
图 1.11 用 MOV 指令实现 LED 数码显示梯形图（用译码器） 此方法和前边思路一样，不同点在于这个梯形图适用于加译码电路的 LED 显示。所以只需 4 个 输出。
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方法四、用译码指令实现 LED 数码显示
图 1.12 用译码指令实现 LED 数码显示梯形图 1、用数据寄存器 D0 存放变化的数字 0~9。由 T0 产生秒脉冲，采用加 1 指令[INCP D0]使 D0 中的数据不断递增，每过 0.5 秒加 1。当 D0 中的数据递增为 10 时，D0 中再次赋值为 0。 2、 程序中 M8002 对程序初始化， 把 K0 （十制数 0） 放入数据寄存器 D0 中。 当比较指令 （CMP） 的比较结果为等于时（D0=10） ，M11=1，则，D0 中赋值 0，数码管上显示 0。 此方法输出中不同点在 7 的输出为：
g f
f
com a b
a g b
V+
V-
e d
c
e d
c dp com
a b c d e f g
（b）共阳极数码管示意图 图 1.1
a b c d e f g
（c） 共阴极数码管示意图
（a）数码管实物结构
LED 数码管结构示意图
“THPFSL-2 型 网络型可编程控制器综合实训装置” 中 LED 数码显示包括八段码显示和方向指示。 其中 LED 数码管为共阳极数码管， 八段码显示部分带有译码电路， ABCD 按 8421 编码规则输入不同信 号，数码管将显示 0～9，将数码显示部分的 GND 接到 DC 电源的 GND，+5V 接到 DC 电源的+5V，数码管 显示 0。 本题可以用 4 个输出端加译码器连接数码管即 Y0～Y3 与译码器的 A～D 对应连接， ，也可以用 7 个输出端 Y0～Y6 直接连接数码管的 a～f。
输出位组元件K2Y0 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 （ｇ） （ｆ） （ｅ） （ｄ） （ｃ） （ｂ） （ａ） 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 传送 数据 H3F H06 H5B H4F H66 H6D H7D H07 H7F H6F 显示 数字 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Y5 Y4
Y6 Y3 Y0
Y1 Y2
S17
T7
Y5 Y4
Y6 Y3 Y0
Y1 Y2
S18
T8
Y5 Y4
Y6 Y3 Y0
Y1 Y2
S19
T9
Y5 Y4
Y6 Y3
Y1 Y2
图 1.5
LED 数码显示的顺序功能图
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图 1.6
用步进指令编写的有译码器的 LED 数码显示梯形图
+5V
A C
B D
▲ ▼
+5V GND
DC +24V GND
COM1 1A FUSE COM1 Y0
COM2 1A FUSE Y1 Y2
COM3 1A FUSE Y3
COM4 1A FUSE COM2 Y4
COM5 1A FUSE Y5 Y6
DO
Y7
COM3
Y10
Y11
Y12
Y13
COM4
Y14
Y15
根据表 1.4 设计的梯形图程序如图 1.10 所示。
图 1.10 用 MOV 指令实现 LED 数码显示梯形图（不用译码器）
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步 0～步 9 是起动和复位程序，当 PLC 通电之后，控制系统开始工作，当运行到 50s 时，T9 对 Y6～Y0 复位。 步 10～步 41 采用 10 个定时器（T0～T9）定时，每个定时器的定时时间相隔 0.5s，保证数字显 示能每隔 0.5s 自动地向下显示；当一个周期完成之后，用最后一个定时器（T9）的常闭触点来给所 有的定时器线圈复位，继而开始下一个周期的循环。 步 42 之后是数字 0～9 的显示程序，用各自对应的定时器的常开触点作为数据传送指令 MOV 的传送条件，即每隔 0.5s 就用 MOV 指令将相应要显示数字的编码传送到 K2Y000 中。
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图 1.7 用步进指令编写的 LED 数码显示梯形图 此方法同样使用步进指令，适用于 PLC 与数码管直接连接未使用译码器的电路，占用的输出端 口较多。
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方法二、用基本逻辑指令实现 LED 数码显示 根据控制要求，可采用定时器连续输出并累积计时的方法，这样可使数码管的显示由时间来控 制，使编程的思路变得简单。数码管的显示是通过输出点来控制，显示的数字与各输出点的对应关 系如图 1.5 所示。根据上述时间与图 1.5 所示的对应关系，其梯形图如图 1.6 所示。
表 1.2
用译码器 LED 数码显示端口真值表
输出 显示 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Y3 D 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 Y2 C 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 Y1 B 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 Y0 A 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1
表 1.3
Y16
Y17
COM5
Y20
Y21
Y22
Y23
Y24
Y25
Y26
Y27
10
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试题 2 十字路口交通灯控制
本题分值：100 分 考核时间：120 分钟 考核形式：实际操作 考核内容：某十字路口，南北向和东西向分别有绿、黄、红各二组信号灯。开关合上后，东西 绿灯亮 4S 后闪 2 次（0.5 秒亮，0.5 秒灭）→黄灯亮 2S 灭→南北接着绿灯亮 4S 后闪 2 次（0.5 秒 亮，0.5 秒灭）→黄灯亮 2S；如此循环。当东西绿灯亮、绿灯闪、黄灯亮时，对应南北红灯亮。而 当南北绿灯亮、绿灯闪、黄灯亮时，对应东西红灯亮。 具体考核要求：1.建立计算机与 PLC 的通信联接，根据控制要求，排出 I/O 分配表； 2.根据控制要求及 I/O 分配表，正确编制 PLC 程序； 3.根据编制的梯形图，完成 PLC 输入/输出口与外设的接线； 4.调试、运行并保存程序； 5.排除该系统硬件设置的一处故障。 6.写出故障检测、修理、测试的综合性报告。 调试报告：
图 1.2
LED 数码管数字示意图
注：不同的方法中，6、7、9 的显示会有差异，6 显示 或者 ，7 显示 或者 ，9 显示 或者 。 为了便于识读和理解，结合题目要求及现有设备，先统一不同方法的 I/O 分配，先列出的 I/O 分配如下表： 表 1.1 用译码器 LED 数码显示 I/O 分配表
输入 输出 用译码器LED显示A点 用译码器LED显示B点 用译码器LED显示C点 用译码器LED显示D点 Y0 Y1 Y2 Y3
a(Y0) f(Y5) g(Y6) b(Y1)
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e(Y4) d(Y3)
c(Y2)
输出点 Y0 a Y1 b Y2 c Y3 d Y4 e Y5 f Y6 g
0 1 1 1 1 1 1 0
1 0 1 1 0 0 0 0
2 1 1 0 1 1 0 1
3 1 1 1 1 0 0 1
4 0 1 1 0 0 1 1
1
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a f e d a f e d g b f c e d g b f c e d a g b f c e d a g b f c e d a g b f c e d a g b f c e d a g b f c e d a g b f c e d a g b c a g b c
+
COM1 Y0 Y1 Y2 Y3 COM2 Y4 Y5 Y6
图 1.4 未用译码器 LED 数码管显示外部接线图 在图 1.4FX2N-48MR 型 PLC 输出端直接与数码管相连的方法中，共阴极和共阳极数码管都可以使 用，只需注意电源的正负极性即可。 在 THPFSL-2 型实验台中，数码管显示模块用的电源为+5V，此模块在抢答器中也使用，其余模块 使用的电源为+24V。
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试题 1 数码显示
本题分值：100 分 考核时间：120 分钟 考核形式：实际操作 考核内容：PLC 一处于 RUN 状态，数码管就循环显示 0~9，每个数字显示 0.5 秒。 具体考核要求：1.建立计算机与 PLC 的通信联接，根据控制要求，排出 I/O 分配表； 2.根据控制要求及 I/O 分配表，正确编制 PLC 程序； 3.根据编制的梯形图，完成 PLC 输入/输出口与外设的接线； 4.调试、运行并保存程序； 5.排除该系统硬件设置的一处故障。 6.写出故障检测、修理、测试的综合性报告。 调试报告： LED 数码管由 7 段条形发光二极管和一个小圆点二极管组成， 根据各段管的亮暗可以显示从 0～ 9 的十个数字和 A～F 等 6 个字母。本题不考虑小圆点。 7 段数码管的结构如图 1.1 所示，有共阴极和共阳极两种接法。在共阴极接法中，COM 端接低 电位，这样只需控制阳极端的电平高低就可以控制数码管显示不同的字符。例如：当 b 端和 c 端输 入为高电平、其他各端输入为低电平时，数码管显示为“l” ；当 abcdef 端输入全为高电平时，数码 管显示为“0” 。