引言可編程控制器（PLC）作為工業(yè)自動化的核心控制單元，其理論與實操的結(jié)合需通過習(xí)題訓(xùn)練深化理解。本文圍繞PLC核心知識點（硬件原理、指令系統(tǒng)、程序設(shè)計、工程應(yīng)用），對典型課后習(xí)題進(jìn)行拆解，從“原理分析-步驟推導(dǎo)-實踐延伸”三層邏輯提供解題思路，助力讀者構(gòu)建“理論-實操-工程”的完整認(rèn)知鏈。一、PLC硬件與系統(tǒng)原理類習(xí)題解析（一）系統(tǒng)工作機制相關(guān)習(xí)題例1：簡述PLC的掃描工作過程，并說明輸入、輸出信號的刷新時機。解析：PLC的掃描周期分為輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新三個階段：輸入采樣：CPU讀取所有輸入模塊的當(dāng)前狀態(tài)，存入“輸入映像寄存器”（此階段輸入信號被“凍結(jié)”，后續(xù)程序執(zhí)行階段的輸入狀態(tài)均來自該寄存器）。程序執(zhí)行：CPU按用戶程序邏輯，從“輸入/元件映像寄存器”讀取數(shù)據(jù)，運算結(jié)果存入“元件映像寄存器”（如定時器、計數(shù)器、輸出繼電器的狀態(tài)）。輸出刷新：CPU將“元件映像寄存器”中輸出繼電器的狀態(tài)，同步到“輸出鎖存器”，驅(qū)動外部負(fù)載（如指示燈、接觸器）。輸入信號僅在輸入采樣階段被刷新，輸出信號僅在輸出刷新階段更新——這一機制決定了“輸入-輸出”的滯后性（掃描周期越短，滯后越?。?，也是分析時序類問題的核心邏輯。（二）I/O模塊與尋址類習(xí)題例2：某S____系統(tǒng)中，數(shù)字量輸入模塊SM1221（8DI，DC24V）地址從`I0.0`開始，輸出模塊SM1222（8DO，DC24V）地址從`Q0.0`開始?，F(xiàn)場有3個按鈕（常開觸點）接`I0.0`、`I0.1`、`I0.2`，2個指示燈接`Q0.0`、`Q0.1`，要求“按下`I0.0`時`Q0.0`亮，按下`I0.1`時`Q0.1`亮，`I0.2`為急停（按下時`Q0.0`、`Q0.1`均熄滅）”。試分析硬件接線邏輯與尋址規(guī)劃。解析：硬件接線：按鈕側(cè)：3個按鈕的公共端接DC24V負(fù)極，常開觸點另一端接DC24V正極，觸點出線分別接輸入模塊`I0.0`、`I0.1`、`I0.2`端子；輸入模塊電源端（`L+`、`M`）接DC24V正、負(fù)極。指示燈側(cè)：2個指示燈的公共端接DC24V負(fù)極，另一端接輸出模塊`Q0.0`、`Q0.1`端子；輸出模塊電源端（`L+`、`M`）接DC24V正、負(fù)極。尋址規(guī)劃：`I0.0`、`I0.1`、`I0.2`為輸入點（對應(yīng)3個按鈕），`Q0.0`、`Q0.1`為輸出點（對應(yīng)2個指示燈）。急停邏輯需在程序中實現(xiàn)：當(dāng)`I0.2`為`ON`時，切斷`Q0.0`、`Q0.1`的驅(qū)動回路（如用`I0.2`的常閉觸點串聯(lián)在輸出回路中）。二、編程指令與邏輯設(shè)計類習(xí)題解析（一）基本邏輯指令應(yīng)用例3：用梯形圖實現(xiàn)“當(dāng)按鈕`SB1`（`I0.0`）按下且`SB2`（`I0.1`）未按下時，接觸器`KM`（`Q0.0`）得電；若`SB3`（`I0.2`）按下，`KM`失電”的控制邏輯。解析：邏輯關(guān)系可拆解為：`KM`得電條件=(`I0.0`為`ON`∧`I0.1`為`OFF`)∧`I0.2`為`OFF`；失電條件=`I0.2`為`ON`。梯形圖設(shè)計（以西門子LAD為例）：網(wǎng)絡(luò)1：`I0.0`（常開）、`I0.1`（常閉）、`I0.2`（常閉）串聯(lián)，輸出至`Q0.0`。邏輯原理：`I0.0`閉合（`SB1`按下）、`I0.1`閉合（`SB2`未按，常閉觸點自然閉合）、`I0.2`閉合（`SB3`未按，常閉觸點自然閉合）時，`Q0.0`得電；若`SB3`按下（`I0.2`為`ON`），`I0.2`常閉觸點斷開，`Q0.0`失電。（二）定時器與計數(shù)器指令例4：設(shè)計程序，按下啟動按鈕（`I0.0`）后，指示燈`Q0.0`以“亮5秒、滅3秒”的周期循環(huán)，直到按下停止按鈕（`I0.1`）。解析：需用兩個TON定時器（`T1`定時5秒，`T2`定時3秒）實現(xiàn)周期控制，邏輯如下：1.啟動后，`Q0.0`得電，`T1`（PT=5s）開始計時；2.`T1`計時到5秒時，其常開觸點閉合，觸發(fā)`T2`（PT=3s）計時，同時`T1`的常閉觸點斷開`Q0.0`（`Q0.0`失電）；3.`T2`計時到3秒時，其常開觸點閉合，`T1`復(fù)位（重新計時），`Q0.0`再次得電，循環(huán)至停止按鈕按下。梯形圖設(shè)計（時基100ms，故`PT=50`代表5秒，`PT=30`代表3秒）：網(wǎng)絡(luò)1：`I0.0`（常開）、`I0.1`（常閉）、`T2`（常閉）串聯(lián)→輸出`Q0.0`；同時`Q0.0`（常開）驅(qū)動`T1`（TON，`PT=50`）。網(wǎng)絡(luò)2：`T1`（常開）驅(qū)動`T2`（TON，`PT=30`）。三、順序控制與功能塊編程類習(xí)題解析（一）順序功能圖（SFC）應(yīng)用例5：某自動送料系統(tǒng)流程為：初始狀態(tài)（`S0`）→料倉門打開（`S1`，定時2秒）→送料帶運行（`S2`，定時5秒）→料倉門關(guān)閉（`S3`，定時1秒）→返回初始狀態(tài)。試用SFC設(shè)計程序，并轉(zhuǎn)換為梯形圖。解析：SFC需定義狀態(tài)步（`S0`、`S1`、`S2`、`S3`）與轉(zhuǎn)移條件：`S0`→`S1`：啟動信號（如`I0.0`）；`S1`→`S2`：`T1`（2秒）計時到；`S2`→`S3`：`T2`（5秒）計時到；`S3`→`S0`：`T3`（1秒）計時到。SFC繪制：初始步`S0`：無動作，轉(zhuǎn)移條件`I0.0`→`S1`；`S1`：輸出開門信號（`Q0.0`），啟動`T1`（`PT=2s`），轉(zhuǎn)移條件`T1`常開→`S2`；`S2`：輸出送料信號（`Q0.1`），啟動`T2`（`PT=5s`），轉(zhuǎn)移條件`T2`常開→`S3`；`S3`：輸出關(guān)門信號（`Q0.2`），啟動`T3`（`PT=1s`），轉(zhuǎn)移條件`T3`常開→`S0`。梯形圖轉(zhuǎn)換：用狀態(tài)繼電器（如`S0.0`、`S0.1`、`S0.2`、`S0.3`）實現(xiàn)自鎖與轉(zhuǎn)移：`S0.1`（`S1`）的啟動條件：`S0.0`（`S0`）常開∧`I0.0`常開；`S0.2`（`S2`）的啟動條件：`S0.1`常開∧`T1`常開；依此類推，每個狀態(tài)的常閉觸點需斷開其他狀態(tài)的回路，確?！皢尾郊せ睢薄Ｋ摹⑼ㄐ排c工程應(yīng)用類習(xí)題解析（一）PLC與HMI通信設(shè)置例6：簡述S____與TP1200觸摸屏建立PROFINET通信的步驟，及“連接超時”故障的排查方法。解析：通信建立步驟：1.硬件組態(tài)：TIAPortal中添加S____與TP1200，分配PROFINET設(shè)備名稱（如`PLC_1`、`HMI_1`），設(shè)置IP地址（同一網(wǎng)段，如`192.168.0.1`、`192.168.0.2`）。2.變量關(guān)聯(lián)：HMI變量表添加PLC變量（如`I0.0`、`Q0.0`、`DB1.DBD0`），設(shè)置地址與數(shù)據(jù)類型。3.畫面設(shè)計：HMI添加按鈕、指示燈，關(guān)聯(lián)對應(yīng)變量。故障排查（連接超時）：1.物理層：檢查PROFINET網(wǎng)線、水晶頭、交換機/路由器是否正常。2.配置層：TIAPortal在線視圖中，確認(rèn)設(shè)備名稱、IP地址與組態(tài)一致，無沖突。3.軟件層：檢查PLC防火墻設(shè)置（是否允許HMI訪問）、HMI通信驅(qū)動（是否為“S____/1500Ethernet”）。4.網(wǎng)絡(luò)層：用Ping命令測試PLCIP（如PC端`ping192.168.0.1`），確認(rèn)連通性。結(jié)語PLC習(xí)題的核心價值在于“理論落地”——解題時需緊扣“硬件原理-指令邏輯-程序設(shè)計-工程應(yīng)用”的鏈條，