機(jī)床電氣控制試題之四

1、電氣控制與plc試題含答案(a卷) 2填空 1）常用的電氣控制系統(tǒng)圖有（電氣原理圖、電器布置圖和安裝接線圖）三種。2）s7-200系列plc有（cpu221、cpu222、cpu224、cpu224xp、cpu226）五種cpu模塊，最多可擴(kuò)展到（7）個(gè)擴(kuò)展模塊。3）s7-200plc的程序有（主程序、子程序和中斷程序）三種。4）plc的周期掃描工作模式系統(tǒng)在初始化后,其循環(huán)掃描過(guò)程有run和stop兩種模式:，請(qǐng)?jiān)趫D1-1空格中由上而下填寫出掃描過(guò)程的內(nèi)容。讀取輸入讀取輸入執(zhí)行用戶程序處理通信請(qǐng)求處理通信請(qǐng)求自診斷檢查自診斷檢查改寫輸出改寫輸出 run模式 stop模式圖1-1 plc循環(huán)掃

2、描過(guò)程5）填寫表1-1中指令的名稱和功能表1-1 填寫指令的名稱和功能指 令名 稱功 能ld裝載常開(kāi)觸點(diǎn)指令常開(kāi)觸點(diǎn)邏輯運(yùn)算起始ldn裝載常閉觸點(diǎn)指令常閉觸點(diǎn)邏輯運(yùn)算起始a與常開(kāi)觸點(diǎn)指令單個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)連接on或常閉觸點(diǎn)指令單個(gè)常閉觸點(diǎn)并聯(lián)連接=標(biāo)準(zhǔn)輸出線圈指令將運(yùn)算結(jié)果輸出到繼電器s值位線圈指令從bit開(kāi)始n個(gè)元件置1并保持r復(fù)位線圈指令從bit開(kāi)始n個(gè)元件清0并保持 二、分析題（每題2 分，共20 分）根據(jù)給出的x62w臥式萬(wàn)能銑床電氣控制原理圖(見(jiàn)圖2-1)，對(duì)以下4點(diǎn)進(jìn)行電氣控制線路分析。（每小題5分，共20分） 1）主電動(dòng)機(jī)m1的起-轉(zhuǎn)-?？刂浦麟妱?dòng)機(jī)由km3控制。為方便操作，主軸電

3、動(dòng)機(jī)的起停按鈕各有兩個(gè)，可在兩處中的任一處進(jìn)行操作。起動(dòng)前，先將換向開(kāi)關(guān)sa5旋轉(zhuǎn)到所需旋轉(zhuǎn)方向，然后按下起動(dòng)按鈕sb1或sb2，接觸器km3線圈通電并自鎖，主軸電動(dòng)機(jī)m1起動(dòng)。熱繼電器fr1的動(dòng)斷觸點(diǎn)串接于km3控制電路中作過(guò)載保護(hù)。在主電動(dòng)機(jī)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)，速度繼電主軸電動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)，按下停止按鈕sb3或sb4，其動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷km3電源，主軸電動(dòng)機(jī)m1的電源被切斷，因?yàn)閼T性，m1會(huì)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。sb3或sb4的動(dòng)合觸點(diǎn)接通，使接觸器km2線圈通電，m1反接制動(dòng)，直至轉(zhuǎn)速降低至速度繼電器ks的動(dòng)合觸點(diǎn)斷開(kāi)，反接制動(dòng)停止。在速度繼電器觸點(diǎn)斷開(kāi)前，不應(yīng)松開(kāi)按鈕sb3或sb4，以保證在整個(gè)停車過(guò)程

4、中進(jìn)行反接制動(dòng)。2）工作臺(tái)橫向（前、后）和升降（上、下）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制 先將工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)sa1扳在斷開(kāi)位置，這時(shí)sa1-1和sa1-3接通。工作臺(tái)的橫向和升降控制是通過(guò)十字復(fù)式操作手柄進(jìn)行的，該手柄有上、下、前、后和中間零位共5個(gè)位置。在扳動(dòng)手柄時(shí)，通過(guò)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)將控制運(yùn)動(dòng)方向的機(jī)械離合器合上，并壓下相應(yīng)行程開(kāi)關(guān)sq3（向下、向前）或sq4（向上、向后）。比如欲使工作臺(tái)向上運(yùn)動(dòng)，將手柄扳到向上位置，壓下sq4，接觸器km5線圈通電，m2電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，工作臺(tái)向上運(yùn)動(dòng)， 工作臺(tái)上、下、前、后運(yùn)動(dòng)的終端限位，是利用固定在床身上的擋鐵撞擊手柄，使其回復(fù)到中間零位加以實(shí)現(xiàn)的。 3）工作臺(tái)縱向（左、右）運(yùn)動(dòng)

5、的控制 首先將工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)sa1扳到斷開(kāi)位置，然后通過(guò)縱向操作手柄控制工作臺(tái)的縱向運(yùn)動(dòng)。該手柄有左、右、中間3個(gè)位置，扳動(dòng)手柄時(shí)，一方面合上縱向進(jìn)給機(jī)械離合器同時(shí)壓下行程開(kāi)關(guān)sq1（向右）或sq2（向左）。比如欲使工作臺(tái)向右運(yùn)動(dòng)，將手柄扳到向右位置，sq1被壓下，接觸器km4線圈通電，進(jìn)給電動(dòng)機(jī)m2正轉(zhuǎn)，工作臺(tái)向右移動(dòng)。停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，只要將手柄扳回中間位置即可。工作臺(tái)向左、右運(yùn)動(dòng)的終端限位，也是利用床身上的擋鐵撞動(dòng)手柄使其回到中間位置實(shí)現(xiàn)的。 4） 工作臺(tái)快速移動(dòng)的控制 工作臺(tái)上述6個(gè)方向的快速移動(dòng)也是由m2拖動(dòng)的，通過(guò)上述兩個(gè)操作手柄和快速移動(dòng)按鈕sb5和sb6實(shí)現(xiàn)控制。當(dāng)按下sb5或sb6

6、時(shí)，接觸器km6線圈通電，快速進(jìn)給電磁鐵ya線圈接通電源，通過(guò)機(jī)械機(jī)構(gòu)將快速離合器掛上，實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)給。由于km6線圈控制電路中沒(méi)有自鎖，所以快速進(jìn)給為點(diǎn)動(dòng)工作，松開(kāi)按鈕，仍以原進(jìn)給速度工作。 圖2-1 x62w臥式萬(wàn)能銑床電氣控制原理圖三、設(shè)計(jì)題（共20 分）1、由語(yǔ)句表畫(huà)梯形圖。（5分）2、將圖3-3的梯形圖轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的語(yǔ)句表。（5分）圖3-3 梯形圖3、圖3-4是一個(gè)三相一部電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制的主電路和繼電器控制電路圖，其中km1和km2是分別控制正傳和反轉(zhuǎn)的交流接觸器，fr是熱繼電器，sb2是右行啟動(dòng)按鈕，sb3是左行啟動(dòng)按鈕，啟動(dòng)后要求小車在左限位開(kāi)關(guān)sq1和右限位開(kāi)關(guān)sq2之間不停地自

7、動(dòng)循環(huán)往復(fù)，直至按下sb1停止。今要求用plc控制，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)其外部接線圖和梯形圖。（10分）圖3-4 小車自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的繼電器控制電路圖圖3-5 梯形圖四、綜合題（共30分）三相感應(yīng)電動(dòng)y-降壓?jiǎn)?dòng)控制電路如圖4-1所示，請(qǐng)按下列要求將其設(shè)計(jì)為plc控制。圖4-1 1）根據(jù)降壓?jiǎn)?dòng)的控制要求和y-降壓?jiǎn)?dòng)控制電路的工作原理，分析電路工作過(guò)程。（6分）2）根據(jù)給出的輸入/輸出設(shè)備及plc的i/o配置（見(jiàn)表2），設(shè)計(jì)plc借接口，畫(huà)出i/o接線圖。（6分）表4-1 輸入輸出設(shè)備及plc的i/o配置輸入設(shè)備輸入繼電器輸出設(shè)備輸出繼電器名稱代號(hào)名稱代號(hào)啟動(dòng)按鈕sb1i0.0主接觸器km1q0.0停止按鈕

8、sb2i0.1接觸器km2q0.1熱繼電器fri0.2y 接觸器km3q0.23）將控制電路原理圖轉(zhuǎn)換成梯形圖，并按照梯形圖語(yǔ)言中的語(yǔ)法規(guī)則簡(jiǎn)化和修改梯形圖。（12分）4）結(jié)合電器元件和編程元件的交互作用和動(dòng)作順序，描述plc控制的電路工作過(guò)程。（6分）（運(yùn)行）（y啟動(dòng)）解答 1）該控制電路工作過(guò)程如下： km1得電 按sb1 km3得電 km3失電 kt得電延時(shí)延時(shí)時(shí)間到 km2得電 km1仍得電2）plc的i/o接線圖i0.0 q0.0i0.1 o0.1i0.2 q0.2sb1sb2frkm1km3km2km2km31 21 2plc控制電路圖4-2 plc的i/o接線圖說(shuō)明：由于km2和

9、km3絕不能同時(shí)得電，一旦接觸器出現(xiàn)故障，只有程序上的互鎖是不夠的，因此在硬件接線上必須增加互鎖。3）梯形圖首先將控制電路直接轉(zhuǎn)換成下圖所示的梯形圖。i0.1（sb2）i0.2（fr）i0.0（sb1）q0.0q0.0q0.1q0.1q0.1q0.2q0.2t37t37停止保護(hù)啟動(dòng)自鎖圖4-3 直接轉(zhuǎn)換的梯形圖根據(jù)梯形圖編程規(guī)則簡(jiǎn)化和修改直接轉(zhuǎn)換的梯形圖。為了簡(jiǎn)化電路，當(dāng)多個(gè)線圈都受某一串/并聯(lián)電路控制時(shí)，可在梯形圖中設(shè)置受電路控制的存儲(chǔ)器的位，如圖4-4中的m0.0。出于更加安全的考慮，防止接觸器km3尚未完全釋放時(shí)km2就吸合而造成電源短路事故，圖4-4中設(shè)置定時(shí)器t38，在完成y型接法啟動(dòng)后再經(jīng)過(guò)0.5s的延時(shí)，才以型接法正常運(yùn)行。m0.0i0.1i0.2m0.0q0.0q0.1q0.1q0.2q0.2t37t371i0.0m0.0m0.0t37m0.0q0.1t38t37234510050（km1）接通電源y啟動(dòng)延時(shí)（km3）將電動(dòng)機(jī)定子繞組連接成y型y-轉(zhuǎn)換延時(shí)（防止電源短路鎖定時(shí)）（km2）圖4-4 修改改進(jìn)后的梯形圖4）電路的工作過(guò)程按下啟動(dòng)按鈕sb1輸入繼電器i0.0得電i0.01閉合m0.0得電 m0.02閉合q0.02得電km1得電接通電動(dòng)機(jī)電源 m0.03閉合 t373得電，開(kāi)始延時(shí)延