编程规则训练内容与步骤介绍

1.编程规则练习

（1）关于左、右母线

1）将图3-9所示梯形图输入计算机，并运行，观察结果是否一样。

图3-9 梯形图

2）分析不能转换的原因，并将能够实现同一功能的梯形图输入计算机后转换。

（2）关于继电器的编号

1）将图3-10所示梯形图输入计算机。

2）分析不能进行正常输入的原因，并将能够实现同一功能的梯形图输入计算机后转换。

（3）关于双线圈输出

1）将图3-11所示双线圈输出梯形图输入计算机，转换后传入PLC中运行。

2）打开监控，按动X000、X001、X002对应的输入按钮，观察Y000和Y001的变化。

3）分析如果要让X000和X002对应的输入按钮都能控制Y000，应该如何更改程序（可有两种方法）。

图3-10 梯形图

图3-11 双线圈输出梯形图

（4）关于顺序执行的原则

1）将图3-12所示梯形图输入计算机。

2）分析不能转换的原因，并将能够实现同一功能的梯形图输入计算机后转换。

（5）关于程序的优化

1）将图3-13所示的梯形图a）和b）在梯形图窗口中分别输入计算机并转换保存。

2）调出指令表窗口将两个梯形图的指令表抄下进行比较。

3）将两个程序分别传入PLC，打开监控状态，按动X000、X001相应的输入按钮，观察Y000的变化是否一样。

图3-12 梯形图

4）将图3-14所示的梯形图a）和b）在梯形图窗口中分别输入计算机并转换保存。

图3-13 梯形图

图3-14 梯形图

5）调出指令表窗口将两个梯形图的指令表抄下进行比较。

6）将两个程序分别传入PLC，打开监控状态，按动X000、X001、X002相应的输入按钮，观察Y000的变化是否一样。

（6）复杂程序变换

将图3-15所示的梯形图a）和b）输入计算机，分析两图实现的功能是否相同。

图3-15 梯形图

2.基本编程环节练习

（1）点动控制电路 点动控制电路的几种控制方式如图3-16所示。

这四种电路可直接替换，外部接线如图3-17所示。

它们的梯形图如图3-18所示。

图3-16 点动控制电路

1）按图3-17接线。

2）将梯形图输入PLC，运行调试。

（2）起、保、停电路单元应用现有两只不带自锁的按钮SB₁和SB₂及一台接触器KM和一台三相交流电动机，请设计一程序实现下面功能：

按动按钮SB₁，电动机起动，松开SB₁后电动机可以继续运行，按动按钮SB₂电动机停止。

图3-17 外部接线图

图3-18 梯形图

（3）互锁环节应用现有三只不带自锁的按钮SB₁、SB₂、SB₃，两台接触器KM₁和KM₂，一台三相交流电动机，请设计一程序实现下面功能：

按动按钮SB₁，电动机正转运行，按动按钮SB₂，电动机可以从正转直接转入反运行，按动按钮SB₃，电动机机停止运行。

（4）基本延时环节应用

1）程序1现有两只不带自锁的按钮SB₁、SB₂，两台接触器KM₁和KM₂，两台三相交流电动机M₁和M₂，请设计一程序实现下面功能：

按动按钮SB₁，电动机M₁起动运行，5s后M₂电动机自动起动，按动SB₂按钮，3s后M₁停止，再过2s后M₂停止。

2）程序2六盏灯单通循环控制。

要求：按下起动信号X0，六盏灯（Y0～Y5）依次循环显示，每盏灯亮1s。按下停车信号X1，灯全灭。

（5）上升和下降沿均可调的连续脉冲程序应用

1）现有两只不带自锁的按钮SB₁、SB₂，一只灯泡，请设计一程序实现下面功能：

按动按钮SB₁后的2s，灯泡点亮，经过3s后灯泡熄灭，再经过2s后灯泡重新点亮，再经过3s灯泡熄灭，如此重复灯泡不断闪烁，直到按动按钮SB₂灯泡停止闪烁。

2）现有两只不带自锁的按钮SB₁、SB₂，一只灯泡，请再设计一程序实现下面功能：

按动按钮SB₁后灯泡马上点亮，经过2s后熄灭，经过3s后灯泡重新点亮，再经过2s熄灭，如此重复灯泡不断闪烁，直到按动按钮SB₂灯泡停止闪烁。

（6）两分频电路应用

1）程序1：现有一只不带自锁的按钮SB₁，一只灯泡，请设计一程序实现下面功能：

第一次按动SB₁后，灯泡点亮，第二次按动SB₁时灯泡熄灭。灯泡点亮4次后不再点亮。

2）程序2：单按钮双路单通控制。

要求：使用一个按钮控制两盏灯，第一次按下时第一盏灯亮，第二盏灯灭；第二次按下时第一盏灯灭，第二盏灯亮；第三次按下时两盏灯都灭。按钮信号X1，第一盏灯信号Y1，第二盏灯信号Y2（时序功能图见图3-19）。

3）程序3：单按钮双路单双通控制。

图3-19 时序功能图

要求：使用一个按钮控制两盏灯，第一次按下时第一盏灯亮，第二盏灯灭；第二次按下时第一盏灯灭，第二盏灯亮；第三次按下时两盏灯都亮；第四次按下时两盏灯都灭。按钮信号X1，第一盏灯信号Y1，第二盏灯信号Y2（时序功能图见图3-20）。

（7）最长得电时间限制程序应用

现有一只不带自锁的按钮SB₁，一只灯泡，设计一程序实现如下功能：

按动SB₁后，灯泡点亮；如果在5s内一直按SB₁，灯泡会一直亮；如果按住SB₁超过5s，则灯泡会自动熄灭。

（8）最短得电时间限制程序应用

现有一只不带自锁的按钮SB₁，一只灯泡，设计一程序实现如下功能：

图3-20 时序功能图

按动SB₁后，灯泡点亮，但每次灯泡点亮的时间不会少于5s。

（9）断电延时程序

现有一只不带自锁的按钮SB₁，一只灯泡，设计一程序实现如下功能：

按动SB₁后，灯泡点亮，当松开SB₁后灯泡不会马上熄灭，要延时3s后才熄灭。

（10）优先电路应用

1）现有两只不带自锁的按钮SB₁、SB₂和两只灯泡L₁、L₂，设计一程序实现如下功能：

按钮SB₁可以控制灯泡L₁，按钮SB₂可以控制灯泡L₂，在SB₁和SB₂中先按动哪个按钮则它对应的灯泡就会点亮，而另一按钮就会失效。

2）现有四只不带自锁的按钮SB₁、SB₂、SB₃、SB₄和四只灯泡L₁、L₂、L₃、L₄，设计一程序实现如下功能：

按钮SB₁可以控制灯泡L₁，按钮SB₂可以控制灯泡L₂，按钮SB₃可以控制灯泡L₃，按钮SB₄可以控制灯泡L₄。在四只按钮中权利的级别大小顺序为SB₁、SB₂、SB₃、SB₄，即SB₁的权利最大，按动SB₁其对应的灯泡就会点亮，而其他的按钮就会失效；SB₂的权利次之，即在SB₁没有按动的情况下按动SB₂其对应的灯泡会点亮而SB₃和SB₄按钮就会失效；按钮SB₃只有在按钮SB₁和SB₂没有按动的情况下按动才会使其对应的灯泡点亮，而按钮SB₄将会失效；按钮SB₄只有在前3个按钮没有按动的情况下才会有效。

（11）比较电路（译码电路）应用

现有两只不带自锁的按钮SB₁、SB₂和四只灯泡L₁、L₂、L₃、L₄，设计一程序实现如下功能：

当SB₁、SB₂同时接通时，L₁点亮；SB₁、SB₂皆不接通时，L₂点亮；SB₁不接通，SB₂接通，L₃点亮；SB₂接通，SB₁不接通，L₄点亮。

3.程序设计练习(www.xing528.com)

1）控制楼上/楼下照明，需要用两盏灯，两只开关，楼上/楼下照明如图3-21所示。设计程序，用PLC实现以下控制要求：在一楼利用SA₁可以把HL₁和HL₂同时打开和关闭，在二楼利用SA₂也同样可以把HL₁和HL₂同时打开和关闭。考虑三层以上楼道灯的PLC控制程序。

2）原料传送带传输机控制。

图3-22所示为某原料传送带传输机原理。原料从料斗经过PD—1、PD—2两台传送带传输机送出。从料斗向PD—2供料由电磁阀YV控制，PD—1和PD—2分别由电动机M₁和M₂驱动。

图3-21 楼上/楼下照明灯示意图

图3-22 传送带传输机原理

控制要求：

①起动。起动时为了避免在前段传送带上造成物料堆积，要求逆物料流动方向按一定时间间隔顺序起动。其起动顺序为

②停止。停止时为了使传送带上不残留物料，要求顺物料流动方向按一定时间间隔顺序停止。其停止顺序为

③紧急停止。紧急情况下无条件地把PD—1、PD—2、YV全部同时停止。

④故障停止。运转中，当M₁过载时，应使PD—1、PD—2、YV同时停止。当M₂过载时，应使PD—2、YV同时停止，PD—1在PD—2停止后延迟10s再停止。

I/O点编号的分配见表3-2。

表3-2 I/O点编号的分配

3）设计一个报警器，要求当条件X1=ON满足时蜂鸣器鸣叫，同时，报警灯连续闪烁16次，每次亮2s，熄灭3s，此后，停止声光报警。

4）有四台电动机，要求起动时间隔3.12s依次起动，停止时，四台电动机同时停止。

5）有四台电动机，要求起动时间隔3.123s依次起动，停止时，四台电动机同时停止。

6）有四台电动机，要求起动时间隔3min顺序起动，停止时，四台电动机逆序停止。

7）用PLC控制工作台自动往返循环工作，工作台前进、后退由电动机通过丝杠拖动。工作台示意图如图3-23所示。控制要求如下：

图3-23 工作台示意图

①自动循环工作。

②点动控制（供调试用）。

③单循环运行，即工作台前进、后退一次循环后停止在原位。

④8次循环计数控制，即工作台前进、后退为一个循环，循环8次后自动停止在原位。

8）设计一个自动实现电动机正、反转的控制程序，具体控制要求是：

按动起动按钮后，电动机开始正转，3s后电动机停止，再经过2s的延时电动机自动开始反转，直到按动停止按钮电动机停止。要设计必要的保护措施。

9）设计一个多台电动机顺序起动逆序停止控制程序，具体要求是：

按动起动按钮后电动机M₁起动，经过2s后电动机M₂起动，再经过3s电动机M₃起动，当按动停止按钮时电动机M₃停止，经过4s后M₂电动机停止，再经过5s后电动机M₁停止。

10）设计一可以声光报警的程序，具体要求是：

当第一次压合按钮时报警程序起动，灯泡开始闪烁，其规律为亮2s灭3s，电铃一直鸣叫，当第二次压合同一按钮时，报警程序终止，当第三次压合这一按钮时报警程序再次起动，如此重复。

11）设计一抢答器，具体要求是：

①该抢答器能实现3个选手的抢答；

②当主持人按动准许抢答的按钮时，选手可以按动抢答按钮，哪个选手最先按下按钮则他面前的指示灯就会点亮，直到主持人按动停止按钮后指示灯熄灭，而其他两个选手即使再按下按钮也不会起作用；

③如果有选手在主持人没有按动准许抢答的按钮前按动了抢答按钮，则该选手前面的指示点就会闪烁同时会有铃声报警。直到主持人按动停止按钮后，指示灯熄灭同时铃声停止。

12）设计程序完成自动台车的控制，具体要求如下：

某自动台车在起动前位于导轨的中部，如图3-24所示。

其一个工作周期的控制工艺要求如下：

①按下起动按钮SB，台车电动机M正转，台车前进，碰到限位开关SQ₁后，台车电动机M反转，台车后退。

②台车后退碰到限位开关SQ₂后，台车电动机M停转，台车停车，停5s，第二次前进，碰到限位开关SQ₃，再次后退。

③当后退再次碰到限位开关SQ₂时，台车停止。

图3-24 自动台车示意图

13）三台电动机的循环起停运转控制设计。

三台电动机要求它们相隔5s起动，各运行10s停止，并循环。

14）有一台15kW的三相交流异步电动机，现要对其进行控制，起动时采用Y-△降压起动，停止时采用能耗制动，并用时间法来控制制动速度，试设计该电动机的控制程序。

15）有一台7.5kW的三相交流异步电动机，根据设备控制要求，现要对其进行控制：

①电动机要求能实现双重联锁正、反转控制；②由于电动机功率较大，在起动时，要求采用Y-△降压起动；③在正、反转切换过程中，要求先实现能耗制动（由速度继电器控制转速），然后再在反方向起动。

16）某设备有两台电动机（M₁、M₂），要实现如下功能：起动时，M₁做Y-△起动，时间为3S，待M₁完全起动后，延时5s，M₂自行起动；停止时，按一下停止按钮，M₂停止，再按一下停止按钮，M₁做能耗制动（由时间控制）。

17）某设备有一台电动机（M₁），要求实现正、反转带反接制动控制，即正转到反转时，先进行反接制动，然后再反向起动；反转到正转时，先进行反接制动，然后再正向起动。由于反接制动时的制动电流较大，为了防止大电流对设备及电网的影响，在制动过程中由限流电阻进行限流。

18）某设备有一台双速电动机（M₁），要求实现如下控制：按下起动按钮后，电动机实现正向高速运行（有一个低速起动过程，为2s），5s后自动转到正向慢速运行；再10s后，转到反向高速运行（有一个低速停止过程和低速起动过程，为2s），10s后自动停止（有一个低速停止过程，为2s）。

19）某设备有四台电动机（M₁、M₂、M₃、M₄），分别拖动四条传送带，起动时，按照M₁→M₂→M₃→M₄的顺序顺向依次起动，起动时间间隔为5s；停止时按照M₄→M₃→M₂→M₁顺序逆向依次停止，停止时间间隔为5s。在起动过程中，若按下了停止按钮，则实现逆向停止；在停止过程中，若按下了起动按钮，则实现顺向起动。

20）某设备有四台电动机（M₁、M₂、M₃、M₄），分别拖动四条传送带，起动时，按照M₁→M₂→M₃→M₄的顺序顺向依次起动，起动时间间隔为5s；停止时按照M₄→M₃→M₂→M₁顺序逆向依次停止，停止时间间隔为5s；当某台电动机发生过载时（如M₂），则编号小的电动机立即停止（M₂、M₁），而编号大的电动机继续运行10s后自动停止。

21）设计一个报警程序，当报警信号成立时，实现报警，要求如下：蜂鸣器鸣叫，为一长音（响2s），一短音（响0.5s）；警灯以1Hz的频率闪烁，当按下复位按钮后，停止报警。

22）有一块广告牌有16个边框装饰灯L₁～L₁₆，当广告牌开始工作时，饰灯每隔0.1s从L₁到L₁₆依次正序轮流点亮，重复进行；循环两周后，又从L₁₆到L₁依次反序每隔0.1s轮流点亮，重复进行；循环两周后，再按正序轮流点亮，重复上述过程。当按下停止按钮时，停止工作。

23）设计一个单按钮控制两台电动机顺序起动的程序，即按一下M₁起动，再按一下M₂起动；当按下停止按钮时，两台电动机同时停止。

24）设计一个控制程序，按下起动按钮后，M₁作正转，5s后，自动停止，3s后，自动转成反转，再5s后，自动停止，再3s后，又自动转成正转，如此循环。记录循环次数，当记到5次时，自动停止工作。若按下停止按钮后，立即停止工作。

25）设计一个控制程序，按下起动按钮后，M₁做正转，5s后，自动停止，3s后，自动转成反转，再5s后，自动停止，再3s后，又自动转成正转，如此循环。按下停止按钮后，自动停止工作。当再次起动时，能够从上一次停止时的状态开始进行工作（即具有记忆功能）。

26）设计一个报警程序，当报警信号成立时，实现报警，要求如下：蜂鸣器鸣叫，频率为2Hz；警灯以1Hz的频率闪烁；10s后，若没有按下复位按钮，则蜂鸣器鸣叫频率变为5Hz，警灯以10Hz的频率闪烁。当按下复位按钮后，停止报警。

27）物流检测系统

要求：图3-25所示是一个物流检测系统示意图，图中3个光电传感器为BL₁、BL₂、BL₃。BL₁检测有无次品到来，有次品到则“ON”。BL₂检测凸轮的突起，凸轮每转一圈，则发一个移位脉冲，因为物品的间隔是一定的，故每转一圈就有一个物品到来，所以BL₂实际上是一个检测物品到来的传感器。BL₃检测有无次品落下，手动复位按钮SB₁图中未画出。当次品移到第4位时，电磁阀YV打开使次品落到次品箱。若无次品则正品移到正品箱。于是完成了正品和次品分开的任务。

图3-25 物流检测系统示意图

28）彩灯闪烁控制（见图3-26）。

要求：按下起动按钮X0，Y1、Y2交替闪烁5s，闪烁频率为0.5Hz；5s后，Y0、Y3同时闪烁5s，闪烁频率仍为0.5Hz，能够实现循环；按下停止按钮X1，系统停止工作。

29）抽水泵的PLC控制。

如图3-27所示用电动机抽水至储水塔。其动作如下：

①若液位传感器SQ₄检测到地上蓄水池有水，并且SQ₂检测到水塔未到满水位时，抽水泵电动机运行抽水至水塔。

②若SQ₄检测蓄水池无水，电动机停止运行，同时指示灯亮。

③若SQ₃检测到水塔水位低于下限，水塔无水指示灯亮。

④若SQ₂检测到水塔满水位（高于上限），电动机停止运转。

图3-26 彩灯闪烁控制

图3-27 抽水泵动作示意图

⑤发生停电，恢复供电时，抽水泵自动控制系统能继续工作。

方案提示：

①本课题可用一般指令组合起来完成控制。

②若用PLC和变频器控制恒压变频供水系统，则要在水箱上再增加一水位检测开关SQ₁，即水位在SQ₁位置上，一台电动机工频运行，一台电动机在变频下运行。若水位在SQ₃时，两台电动机均在工频状态下运行。在SQ₂位置时，电动机应停止。

若增加一台变频器、两台抽水泵电动机，试设计恒压变频供水PLC控制系统，并编写程序。

30）纵、横油缸控制。

图3-28所示为某机床纵、横两个油缸的液压原理图。纵向油缸和横向油缸，它们的进给和退回受YV₁～YV₆电磁阀驱动动作。工艺要求如下：

按下起动按钮SB后，YV₁得电，纵向油缸纵向快进，到达限位行程开关SQ₂位置时，撞块压下SQ₂，YV₃得电，纵向油缸立即切换为工进。工进到限位行程开关SQ₃位置时，撞块压下SQ₃，纵向油缸即停止不动，经过延时1.5s后，YV₄得电，横向油缸开始快进，到达SQ₅位置时，YV₆得电，切换为工进。最后到达SQ₆位置时，再经过2s延时，YV₄与YV₆失电，YV₅得电，横向油缸立即快速退回。退到原位，压合原位行程开关SQ₄，YV₅失电，立即在原位停止。与此同时，YV₁与YV₃失电，YV₂得电，纵向油缸开始快退，退到原位，压合原位行程开关SQ₁时YV₂失电，就在原位停止，完成一个循环周期。根据上述工艺要求，设计一个用FX2 PLC的控制程序。

PLC控制系统设计端口分配表见表3-3。

表3-3 PLC控制系统设计端口分配表

图3-28 某机床纵、横两个油缸的液压原理图