電氣控制與可編程技術(shù)

1、一填空題。1. 可編程控制器硬件結(jié)構(gòu)包括：中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器（RAM、ROM）、輸入輸出 器件（I/O接口）、電源及編程設(shè)備。2. 輸入輸出接口是可編程控制器和工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)各類(lèi)信號(hào)連接的部分。3. 能耗制動(dòng)可以采用時(shí)間繼電器 與速度繼電器兩種控制形式。4. FX系列的特殊功能模塊可以很方便地在F溝n基本單元或擴(kuò)展單元的右邊通過(guò)擴(kuò)展總線進(jìn)行連接。5. 按紐是最常用的主令電器，在低壓控制電路中用于手動(dòng)發(fā)出控制信號(hào)。6. 串行傳送數(shù)據(jù)時(shí)只需要1-2根傳輸線分時(shí)傳送即可，與數(shù)據(jù)位數(shù)無(wú)關(guān)。7. X62W萬(wàn)能銃床是臥式銃床，主要由床身、懸梁、刀桿支架、工作臺(tái)、溜板和升降臺(tái)等幾部分組成。8. 電氣

2、控制線路的主電路設(shè)計(jì)主要考慮電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、制動(dòng)及多速電動(dòng)機(jī) 的調(diào)速，另外還考慮各種保護(hù)環(huán)節(jié)以及聯(lián)鎖、照明和信號(hào)等環(huán)節(jié)。9. 控制程序是控制整個(gè)系統(tǒng)工作的軟件,是保證系統(tǒng)工作正常、安全、可靠的關(guān)鍵。 因此，設(shè)計(jì)的控制程序必須經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試、修改，直到滿足要求為止。10. 行程開(kāi)關(guān)主要用于檢測(cè)工作機(jī)械的.位置，發(fā)出命令以控制其運(yùn)動(dòng)方向或行程長(zhǎng)短11. 開(kāi)關(guān)量輸出接口是把PL（內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需要的開(kāi)關(guān)量信 號(hào)。輸出部件是電磁閥、接觸器、繼電器。12. 電流型保護(hù)的基本原理是：將保護(hù)電器檢測(cè)的信號(hào)，經(jīng)過(guò)變換或放大后去控制 被 保護(hù)對(duì)象，當(dāng)電流達(dá)到整定值時(shí)保護(hù)電器動(dòng)作。1

3、3. 要設(shè)計(jì)好梯形圖，首先要十分熟悉控制要求，同時(shí)還要有一定的電氣設(shè)計(jì)的實(shí)踐 經(jīng)驗(yàn)。14. 電氣元件應(yīng)留有備用觸點(diǎn)，必要時(shí)應(yīng)留有備用電氣元件，以便檢修、改接線用， 為避免帶電檢修應(yīng)設(shè)置 隔離電器。15. 查線讀圖法是按照線路根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程的工作步驟依次讀圖，其步驟為：（1）了解生產(chǎn)工藝與執(zhí)行電器的關(guān)系；（2、分析主電路；（3）分析控制電路。二.術(shù)語(yǔ)解釋題。1. 低壓斷路器。答：低壓斷路器又稱(chēng)為自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)，它可用來(lái)分配電能，不頻繁地起動(dòng)異步電 動(dòng)機(jī)，對(duì)電源線路及電動(dòng)機(jī)等實(shí)行保護(hù)。 當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重的過(guò)載或短路及欠電壓等故 障時(shí)能自動(dòng)切斷電路，其功能相當(dāng)于熔斷器式斷路器與過(guò)流、欠壓、熱繼電器等 的組合。

4、低壓斷路器主要由觸頭、滅弧系統(tǒng)、各種脫扣和操作結(jié)構(gòu)等組成。2. 電氣元件布置圖答：電氣元件布置圖是依據(jù)總原理圖中的部件原理圖設(shè)計(jì)的，是某些電器元件按一定原則的組合。布置圖是根據(jù)電器元件的外形繪制，并標(biāo)出各元件間距尺寸。每個(gè)電氣元件的安裝尺寸及其公差范圍，應(yīng)嚴(yán)格按產(chǎn)品手冊(cè)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注，作為底板力口工依據(jù)，以保證各電器的順利安裝。3順序功能圖答：順序功能圖（SFC常用來(lái)編制順序控制類(lèi)程序，它包含步、動(dòng)作、轉(zhuǎn)換條 件三個(gè)要素。順序功能編程法可將一個(gè)復(fù)雜的控制過(guò)程分解為一些小的工作狀態(tài)， 對(duì)這些小的工作狀態(tài)的功能分別處理后再依一定的順序控制要求連接組合成整 體的控制程序。4. 梯形圖答：圖形圖語(yǔ)言是一種以

5、圖形符號(hào)及其在圖中的相互關(guān)系表示控制關(guān)系的編程語(yǔ)言，是從繼電器電路圖演變過(guò)來(lái)的。是 PLC編程語(yǔ)言中使用最廣泛的一種語(yǔ)言。5. 可編程控制器答：可編程控制器（PLC是一種專(zhuān)門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操 作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、 順序運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令， 并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸 入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。三簡(jiǎn)答題1. 簡(jiǎn)述電氣控制線路的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的特點(diǎn)。 易于掌握，使用很廣，但一般不易獲得最佳設(shè)計(jì)方案。 要求設(shè)

6、計(jì)者具有一定的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中往往會(huì)因考慮不周發(fā)生差錯(cuò)， 影響電路的可靠性。 當(dāng)線路達(dá)不到要求時(shí)，多用增加觸點(diǎn)或電器數(shù)量的方法來(lái)加以解決，所以設(shè)計(jì)出的線路常常不是最簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的。 需要反復(fù)修改草圖，一般需要進(jìn)行模擬試驗(yàn)，設(shè)計(jì)速度慢。2. 簡(jiǎn)述電氣控制系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容。 電氣控制設(shè)備總體配置，即總裝配圖、總接線圖。 各部分的電器裝配圖與接線圖，并列出各部分的元件目錄、進(jìn)出線號(hào)以及 主要材料清單等技術(shù)資料。 編寫(xiě)使用說(shuō)明書(shū)。3. 簡(jiǎn)述電磁式繼電器的整定方法。 調(diào)整釋放彈簧的松緊程度：釋放彈簧越緊，反作用力越大，則吸合值和釋 放值都增加，返回系數(shù)上升，反之返回系數(shù)下降。 改變非磁性墊片的厚度：

7、非磁性墊片越厚，銜鐵吸合后磁路的氣隙和磁阻 增大，釋放值增大，使返回系數(shù)增大。4. 線路保護(hù)環(huán)節(jié)包括哪幾項(xiàng)？短路保護(hù)：短路時(shí)通過(guò)熔斷器 FU的熔體熔斷來(lái)切斷電路，使電動(dòng)機(jī)立即停 轉(zhuǎn)。過(guò)載保護(hù)：通過(guò)熱繼電器FR實(shí)現(xiàn)。欠壓保護(hù)：通過(guò)接觸器KM的自鎖觸點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。5. 簡(jiǎn)述狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的特點(diǎn)。（1）SF（將復(fù)雜的任務(wù)或過(guò)程分解成了若干個(gè)工序（狀態(tài)）。無(wú)論多么復(fù)雜的 過(guò)程均能化分為小的工序，有利于程序的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)。（2）相對(duì)某一個(gè)具體的工序來(lái)說(shuō)， 控制任務(wù)實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)化，并給局部程序的編制 帶來(lái)了方便。（3）整體程序是局部程序的綜合， 只要弄清各工序成立的條件、 工序轉(zhuǎn)移的條 件和轉(zhuǎn)移的方向，就可以進(jìn)行這類(lèi)圖

8、形的設(shè)計(jì)。（4）SFC容易理解，可讀性強(qiáng)，能清晰地反映全部控制工藝過(guò)程。6. 簡(jiǎn)述時(shí)間繼電器的延時(shí)方式。 通電延時(shí)：接受輸入信號(hào)后延遲一定的時(shí)間，輸出信號(hào)才發(fā)生變化。當(dāng)輸 入信號(hào)消失后，輸出瞬時(shí)復(fù)原。斷電延時(shí)：接受輸入信號(hào)時(shí)，瞬時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號(hào)。當(dāng)輸入信號(hào)消失 后，延遲一定的時(shí)間，輸出才復(fù)原。7. 電氣系統(tǒng)故障可能引起什么嚴(yán)重后果？（1）短路電流通過(guò)短路點(diǎn)燃起電弧， 使電氣設(shè)備燒壞甚至燒毀，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引發(fā) 火災(zāi)。（2）短路電流通過(guò)故障設(shè)備和非故障設(shè)備時(shí)， 產(chǎn)生熱和電動(dòng)力的作用，致使其 絕緣遭到損壞或縮短使用壽命。（3）造成電網(wǎng)電壓下降，波及其它用戶(hù)和設(shè)備，使正常工作和生產(chǎn)遭到破壞甚 至使事故

9、擴(kuò)大，造成整個(gè)配電系統(tǒng)癱瘓。（4）最常見(jiàn)的不正常工作情況是過(guò)負(fù)荷。 長(zhǎng)時(shí)間過(guò)負(fù)荷會(huì)使載流設(shè)備和絕緣的 溫度升高，而使絕緣加速老化或設(shè)備遭受損壞，甚至引起故障。16. 簡(jiǎn)述X62W萬(wàn)能銑床的電氣控制線路特點(diǎn)。 電氣控制線路與機(jī)械操作配合相當(dāng)密切，因此分析中要詳細(xì)了解機(jī)械結(jié)構(gòu) 與電氣控制的關(guān)系。 運(yùn)動(dòng)速度的調(diào)整主要是通過(guò)機(jī)械方法，因此簡(jiǎn)化了電氣控制系統(tǒng)中的調(diào)速 控制線路，但機(jī)械結(jié)構(gòu)就相對(duì)比較復(fù)雜了。 控制線路中設(shè)計(jì)了變速?zèng)_動(dòng)控制，從而使變速順利進(jìn)行。 采用兩處控制，操作方便。 具有完善的電氣聯(lián)鎖，并具有短路、零電壓、過(guò)載及超行程限位保護(hù)環(huán)節(jié)， 工作可靠。17. 簡(jiǎn)述PLC系統(tǒng)正常工作時(shí)要完成的任務(wù)

10、。 計(jì)算機(jī)內(nèi)部各工作單元的調(diào)度、監(jiān)控； 計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備間的通訊； 用戶(hù)程序所要完成的工作。四：設(shè)計(jì)題。1.設(shè)計(jì)滿足下列要求的控制電路： 兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)M與M2, M起動(dòng)后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間M2 再起動(dòng)；M2起動(dòng)后，M位即停止。要求具有必要的保護(hù)環(huán)節(jié)。答：L dFR2 LeAsb3 ；OIiJ7kMa IVk刁7SB3Aktikmj捏制電路圖KM22.利用復(fù)合按鈕，試設(shè)計(jì)“正一反一停”手動(dòng)控制電路。* 正反_停手動(dòng)扌空制電路直接實(shí)現(xiàn)正. 反向轉(zhuǎn)換，利 用復(fù)合按鈕可 構(gòu)成“正一 反停幵控制 線路五：1. 下圖為單向反接制動(dòng)線路的原理圖，試分析其工作過(guò)程答：按下SB2 : KM1線圈得電，主觸點(diǎn)吸合，電動(dòng)

11、機(jī)起動(dòng)運(yùn)行。在電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)， 速度繼電器KS的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，為反接制動(dòng)接觸器 KM2線圈通電準(zhǔn)備條件。當(dāng)按下停 止按鈕SB1 :接觸器KM1線圈失電，切斷電動(dòng)機(jī)三相電源。此時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速仍然很高， KS的常開(kāi)觸點(diǎn)仍閉合，接觸器 KM2線圈得電主觸點(diǎn)吸合，使定子繞組得到相反相序的 電源，電動(dòng)機(jī)串制動(dòng)電阻 R進(jìn)入反接制動(dòng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的慣性轉(zhuǎn)速接近零 （100r/min）時(shí)，速度繼電器KS的常開(kāi)觸點(diǎn)恢復(fù)斷開(kāi)，接 觸器KM2線圈失電，主觸點(diǎn)釋放，切斷電源制動(dòng)結(jié)束。X002X003X004X011X012M102M103YOOO1.計(jì)數(shù)脈沖從XOO0俞入，利用計(jì)數(shù)器C（與C1配合使用，擴(kuò)展計(jì)數(shù)為3

12、0*50=1500,試 編寫(xiě)PLC梯形圖程序。2. 分析PLC中核心部件CPU勺工作過(guò)程，并分析輸入/輸出滯后現(xiàn)象及其原因。 答：CPU勺工作過(guò)程為：PLC有兩種基本的工作狀態(tài)，即運(yùn)行（RUN狀態(tài)和停止（STOP狀態(tài)。PLC處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，是執(zhí)行應(yīng)用程序的狀態(tài)；PLC處于正常停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，是用戶(hù)編制和修改程序的狀態(tài)。PLC的運(yùn)行與停止，用戶(hù)可通過(guò) PLC的外部開(kāi)關(guān)或編程軟件的運(yùn)行 /停止指令選擇控制。PLC在 RUNT作狀態(tài)時(shí)，執(zhí)行一次掃描操作所需的時(shí)間稱(chēng)為掃描周期。輸入/輸出滯后現(xiàn)象及其原因?yàn)椋狠斎胼敵鰷髸r(shí)間又稱(chēng)為系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間，是指PLC外部輸入信號(hào)發(fā)生變化的時(shí)刻起到它控制的有關(guān)外部輸岀信號(hào)發(fā)生變化的時(shí)刻止的時(shí)間間隔。系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間由輸入電路的濾波時(shí)間、輸岀模塊的滯后時(shí)間和因掃描工作方式產(chǎn)生的滯后時(shí)間三部分所 組成。1）濾波時(shí)間PLC的輸入模塊采用的是RC濾波，其典型值為10ms左右,也可根據(jù)要求修改濾波時(shí)間。2）輸岀模塊的滯后時(shí)間與輸岀所用的開(kāi)關(guān)元件的類(lèi)型有關(guān)：3）掃描工作方式產(chǎn)生的滯后時(shí)間主要受程序編寫(xiě)的是否科學(xué)決定。優(yōu)化程序，可以減少掃描產(chǎn)生的滯后時(shí)間。七：七、捉振=面的齢稈序砒對(duì)應(yīng)的艦肚OUT YQO0OUT Y001LDI XD