工廠電氣控制技術第三章習題參考答案

1、電氣控制與PLC理論考試試卷（7） 一、填空題（將正確答案填入下列空白處，每題1分，共10分） 1、電磁機構由吸引線圈、鐵心 、銜鐵等幾部分組成。 2、各種低壓斷路器在結構上都有主觸頭、滅弧裝置、自由脫扣器和 等部分組成。 3、交流接觸器的觸點系統(tǒng)分為主觸頭和輔助觸頭 ，用來直接接通和分斷交流主電路和控制電路。 4、熱繼電器是利用 流過發(fā)熱元件產生熱量來使檢測元件受熱彎曲，進而推動機構動作的一種保護電器，主要被用作電動機的長期過載 保護。 5、熔斷器主要作為電路的短路 保護元件。 6 、觸頭的接觸形式有：點接觸 、線接觸、面接觸。 7、電氣控制系統(tǒng)中常用的保護環(huán)節(jié)有短路 保護、過電流保護、過載

2、保護、失電壓保護、欠電壓保護、過電壓保護及弱磁保護等。 8、PLC的基本結構由CPU、存儲器 、輸入輸出接口、電源、擴展接口、通信接口、編程工具、智能I/O接口、智能單元等組成。 9、PLC的軟件由系統(tǒng)程序和 兩大部分組成。 10、PLC常用的編程語言有：梯形圖 、指令表、高級語言。 二、選擇題（下列每題只有一個正確答案，將正確答案的代號填入括號內，每題2分，共20分） 1、判斷交流或直流接觸器的依據是：（B ） A、線圈電流的性質B、主觸點電流的性質 C、主觸點的額定電流D、輔助觸點的額定電流 2、用于使自動空氣開關遠距離斷開電路的是：（C） A、過電流脫扣器B、欠電壓脫扣器 C、分勵脫扣器

3、D、自由脫扣器 3、電磁機構中，吸引線圈的作用是：（ A） A、將電能轉化成磁場能量 B、將磁場能轉化成電能 4、熔斷器作為短路保護的電器，它是（B ）于被保護電路中的。 A、并接 B、串接 C、串接或并接都可以 5、把線圈額定電壓為220V的交流接觸器線圈誤接入380V的交流電源上會發(fā)生的問題是：（C ） A、接觸器正常工作 B、接觸器產生強烈震動 C、燒毀線圈 D、燒毀觸點 6、下述對PLC存儲器描述錯誤的是：（A） A、存放輸入信號 B、存放用戶程序 C、存放數據 D、存放系統(tǒng)程序 7、分析電氣原理圖的基本原則是：（C ） A、先分析交流通路B、先分析直流通路 C、先分析主電路、后分析輔

4、助電路 D、先分析輔助電路、后分析主電路 8、自動空氣開關的電氣符號是：（B ） A、SB B、QF C、FRD、FU9、下列對PLC軟繼電器的描述，正確的是：（A ） A、有無數對常開和常閉觸點供編程時使用 B、只有2對常開和常閉觸點供編程時使用 C、不同型號的PLC的情況可能不一樣 D、以上說法都不正確 10、ST指令的作用是：（A ） A、用于單個常開觸點與母線連接 B、用于單個常閉觸點與上面的觸點并聯(lián)連接 C、用于單個常閉觸點與前面的觸點串聯(lián)連接 D、用于單個常開觸點與上面的觸點并聯(lián)連接 四、問答題（每題10分，共0分） 1、既然在電動機的主電路中裝有熔斷器，為什么還要裝熱繼電器?裝有

5、熱繼電器是否就可以不裝熔斷器?為什么? 2、寫出下面梯形圖的程序語句。 3、寫出下列梯形圖的指令表，并解釋圖示程序中的Y0輸出和Y1輸出之間的關系。與X0并聯(lián)的觸點Y0實現什么功能？   五、分析題 （10分） 下列電路為三相籠型電機單向旋轉能耗制動控制電路，當按下停止按鈕SB1時，電動機無制動過程，試分析故障原因。  六、綜合題（10分） 分析下列程序的工作過程試題7答案一、填空題。） 1、鐵心2、操作機構3、輔助觸點4、電流 5、短路6、點接觸7、短路 8、存儲器9、用戶（應用）程序10、梯形圖 二、選擇題。1、B 2、C 3、A 4、B 5、C 6、A 7、

6、C 8、B 9、A 10、A四、問答題。（每題10分，共30分） 1、因為熔斷器的主要作用是作為電路的短路保護元件，而熱繼電器的主要作用是作為電動機的長期過載保護元件，所以在電動機的主電路中裝有熔斷器，還需要裝熱繼電器。 不可以。因為熔斷器和熱繼電器的保護功能不同，熱繼電器具有熱慣性，在電路過載時不能瞬時動作而切斷電源，而熔斷器可以在電路發(fā)生短路故障時瞬時切斷電源而起保護作用。 2、 3、只有當Y0接通后，Y1才能接通。 X0與Y0的并聯(lián)構成自鎖或自保電路。 五、分析題。（答對一條得1分，全對得10分） 1. 按鈕SB1的常開觸點損壞或接觸不良； 2. 時間繼電器KT的常閉觸點損壞或觸點接觸不

7、良； 3. 接觸器KM1的常閉輔助觸點損壞； 4. 接觸器KM2損壞； 5. 線路故障； 6. 整流器VR損壞； 7. 變壓器T損壞。 六、當X0接通一次，DT0自動加1， X1接通一次，DT0自動減1DT0>300時,Y0輸出 第三章習題參考答案1、 何謂編程語言？PLC常用的編程語言主要有哪幾種？解：編程語言就是用戶程序的表達方式。PLC常用的編程語言主要有：梯形圖、指令語句、順序功能圖（SFC）、級式編程語言（stage）、邏輯圖編程語言、高級編程語言等幾種方式。2、 梯形圖與繼電器控制線路圖有哪些異同點？解：相同點：兩種圖的結構類似，采用類似的圖形符號。不同點：第1， 繼電器線路

8、圖為并行工作方式；梯形圖為串行工作方式。第2， 繼電器線路圖中常開、常閉接點的數量有限；梯形圖中各類軟器件用于內部編程的常開、常閉接點使用次數不受限制。3、 為什么在梯形圖中軟器件接點的使用次數不受限制？解：因為PLC內部調用的常開、常閉觸頭實質是位元件的電平信號，而內部電子電路采用的CMOS RAM電子電路功耗極小，從而在有限的用戶程序容量內其使用次數不受限制。4、 在梯形圖中地址相同的輸出繼電器重復使用會帶來什么結果？解：plc在掃描的時候，最后掃描到的狀態(tài)就是輸出狀態(tài)，即使你開始的程序中輸出為1，如果最后的掃描為0的話，輸出也是零。5、 FX2系列PLC的基本指令有幾條？各條指令的功能是

9、什么？寫出圖3-92所示梯形圖的語句表。解：基本指令是實現PLC基本指令功能即邏輯運算、順序控制、定時與計數控制的指令系統(tǒng)。一共20條。各指令的功能見表3-5所示。表3-5 基本指令功能表指令助記符指令功能操作數程序步數LD從公共母線開始取用常開接點（?。、Y、M、S、T、C1LDI從公共母線開始取用常閉接點X、Y、M、S、T、C1OUT線圈驅動（輸出），線圈并聯(lián)可連續(xù)使用Y、M、S、T、C（T、C后緊跟常數）Y、M- 1S、特殊M-2T-3C-3至5AND串聯(lián)一個常開接點（與）X、Y、M、S、T、C1ANI串聯(lián)一個常閉接點（與非）X、Y、M、S、T、C1OR并聯(lián)一個常開接點（或）X、Y、M

10、、S、T、C1ORI并聯(lián)一個常閉接點（或非）X、Y、M、S、T、C1ANB兩塊電路串聯(lián)（塊與）無1ORB兩塊電路并聯(lián)（塊或）無1MPS（Push）進棧無1MRD（Read）讀棧無1MPP（Pop）出棧無1PLS（Palse）信號上升沿微分輸出（一個掃描周期）Y、M（特殊M除外）2PLF信號下降沿微分輸出（一個掃描周期）Y、M（特殊M除外）2SET被操作數元件置位并保持Y、M、SY、M 1S、特殊M 2RST（Reset）被操作數元件復位并保持或清零Y、M、SD、V、Z、T、CY、M 1S、T、C、特殊M 2D、V、Z、特殊D 3PLS 信號上升沿微分輸出Y、M（特殊M除外）2PLF信號下降沿微

11、分輸出Y、M（特殊M除外）2SET 被操作元件置位并保持Y、M、SY、M 1S、特M 2RST被操作元件復位并保持清零Y、M、S、D、V、Z、T、CY、M 1S、T、C、特M 2D、V、Z、特D 2NOP 空操作無動作 無 1END程序結束回到第0步 無 1MC N級號主控電路塊起點Y、M（除特殊M） 3MCR N級號主控電路塊終點N（嵌套級號） 26、 FX2系列PLC的步進指令有幾條？各有什么用途？寫出圖3-93所示狀態(tài)轉移圖的等效梯形圖和語句表。解：PLC的步進指令有兩條：STL步進開始指令，操作元件是狀態(tài)器S。STL的符號由 表示。SET設置一個狀態(tài)后，則另一個狀態(tài)復位。RET步進結束

12、指令，無操作目標元件，在一系列STL后必須使用RET表示步進結束。7、 FX2系列PLC的功能指令有多少條？其用途是什么？如何計算功能指令塊的程序步？寫出圖3-94所示梯形圖的語句表。解：FX2的PLC功能指令可分為程序流向控制、數據傳送與比較、算術與邏輯運算、數據循環(huán)與移位、數據處理、高速處理、方便控制和外部設備通信等8種類型共97條。編號為FNC00FNC99（其中FNC87、FNC89、FNC99不可用）。通常采用操作碼點1步，每種16位操作數占2步，每種32位操作數點4步的原則來計算功能指令塊的程序占用步數。8、 設計一個用戶程序，當輸入條件滿足是時，依次將C0C9的當前值轉換成BCD

13、碼送到輸出元件K4Y0中，畫出梯形圖。（提示：用一個變址寄存器Z，首稱0（Z）每次（C0Z）（D0Z），（Z）+1（Z），當（Z）=9時，Z復位從頭開始。解：9、 設計一個控制交流電動機正轉、反轉和停止的用戶程序，要求從正轉運行到反轉之間的切換必須有2S延時。解：10、 FX2系列PLC提供多少個中斷源？中斷標號I866表示什么意思？解：FX2系列PLC提供了9個中斷點；其中X0X5為6個外部中斷源入口，3個內部專用定時器發(fā)出內部中斷。中斷標號I866表示內部定時中斷號為8，每隔66ms就執(zhí)行一次標號為I866后面的中斷服務子程序，并根據IRET指令返回。11、 掃描圖3-95所示梯形圖，在什

14、么情況下M60狀態(tài)由0到1？解：BON是位判別指令，其功能是判斷源數第n位的狀態(tài)并將結果存放到目標元件中。題中指令是當M8000置1時（PLC開機運行程序時），判別源數寄存器D80中的第5位數的狀態(tài)，并把結果存入M60中。當D80的第5位數是1時，M60狀態(tài)就會由0到1。12、 圖3-96是一個條轉速測量指令，試問脈沖發(fā)生器產生的脈沖由何處輸入？其測周期T等于多少？在掃描該梯形圖時D10D12中存放什么內容？解：SPD速度檢測指令，指令功能是在源數S2設定的時間內，對源數S1輸入脈沖進行計數，計數當前值存目標元件D+1，終值存目標元件D，當前計數剩余時間存目標元件D+2。指令采用高速計數和中斷

15、處理方式，計數脈沖從高速輸入端X0X5輸入。題中指令的作用是：當M8000置1時，在30ms內對X1輸入的脈沖進行計數。因此脈沖是從X1處輸入，測速周期T=30ms。D10存放的是計數終值，D11存放的是計數當前值，D12存放的是計數剩余時間。13、 圖3-97是一條撥碼盤數據輸入指令，X10是源數首址，占用多少個開關量輸入？其用途是什么？Y20、D0是目的操作數首址，各占用幾個位元件和字元件？其用途是什么？常數K2表示什么？解：DSW是一組或兩組撥碼盤BCD碼數據輸入指令，16位操作碼。其功能是用來讀入一個或兩個數字開關的BCD碼設定數據。源操作數S只能選用開關量輸入X。目的操作數D1只能選

16、用Y。題中所示指令：n=2表示兩組數據輸入（K=2），X10X17共8個開關量輸入。Y20Y23（4個位元件）依次產生100ms選用脈沖，將X10X17輸入數據讀入D0D1中（2個字元件）。14、 圖3-98是一條BCD碼數據輸出顯示指令，D0是源數首址，占用幾個字元件？其作用什么？Y0是目的操作數首址，占用多少個開關量輸出？它們的作用是什么？常數K6表示什么？其取值范圍是多少？解：SEGL是帶鎖存七段BCD碼顯示指令，16位操作指令。該指令僅適用于晶體管輸出方式的PLC。其功能是將一個或兩個十進制源數S寫到一組或兩組4路掃描的目標輸出軟元直接驅動一組或兩組七段數碼管顯示。指令中的常數n取值范

17、圍為07。FX2系列PLC在顯示一組BCD碼數時，取n=2，顯示兩組BCD碼數時，取n=6。題中指令的n=6表示顯示兩組BCD數，因此D0D7，D10D13共計12個字元件，用于存放BCD數。Y0Y213共計12個開關量輸出，用于驅動數碼管。15、 圖3-99所示梯形圖中，WDT指令的作用是什么？在什么情況下必須使用該指令？在掃描該梯形圖時，為什么會造成死循環(huán)？解：WDT/WDT（P）（FNC07）是PLC的刷新警戒定時器指令。警戒定時器是一個專用監(jiān)視定時器，其設定值存放在專用數據寄存器D8000中，默認值為100ms，其計時單位為ms。在不執(zhí)行WDT指令時每次掃描到END或FEND指令，就刷

18、新警戒定時器當前值，當程序掃描周期超過100ms或專門設定值時，其邏輯線圈被接通，CPU立即停止掃描用戶程序，切斷所有輸出并發(fā)出報警顯示信號。當程序的掃描周期大于100ms，需要使用此指令避免錯誤。PLC在開機運行時，M8000就處于置1狀態(tài)，執(zhí)行WDT指令，T100開駘計時工作，10S后T100常開觸頭閉合，常閉觸頭斷開，程序不會跳轉到P10處執(zhí)行WDT指令。但是，由于定時器T100的當前值須在掃描END或FEN指令時才會被刷新，而掃描梯形圖時由于定時器T100當前值不會被刷新，始終為0其邏輯線圈不可能接通，造成T0常閉觸頭閉合，程序運行返回P10處。這樣就構成死循環(huán)。16、 試設計一個控制

19、揀球機械手動作的用戶程序。其控制要求是：當吸盤在初始原位時（左上方左限SQ1上限SQ3受壓），按下起動按鈕SB1，機械手按如下順序將大球或小球分別自動放入各自的箱件內：如此循環(huán)，若按下停止按鈕SB2，待一個循環(huán)結束，機械手在原位停止運行。解：機械手的上、下、左、右行、夾緊與放松由氣動電磁閥或液壓電磁閥控制。設計步驟分為三步，第一步分配I/O點數，第三步控制電路設計，須有必要的短路保護和聯(lián)鎖保護。第三步程序設計，采用SFC編程。第一步，I/O點數分配輸入信號輸入點輸出信號輸出點吸盤左限行程開關SQ1X1機械手左行電磁閥控制繼電器KA1Y1吸盤下限行程開關SQ2X2機械手下行電磁閥控制繼電器KA2

20、Y2吸盤上限行程開關SQ3X3機械手上行電磁閥控制繼電器KA3Y3小球右限行程開關SQ4X4機械手右行電磁閥控制繼電器KA4Y4大球右限行程開關SQ5X5機械手夾緊與放松（抓放大球）電磁閥控制繼電器KA5Y5啟動按鈕SB1X6電磁吸盤控制接觸器KM1Y6停止按鈕SB2X7第二步，控制電路設計YH：電磁吸盤的電磁線圈；YV電磁閥的電磁線圈。第三步，PLC程序設計K1017、 有一條PLC控制的產品檢驗傳輸線，當產品傳送到A點，光電開關ST1發(fā)出信號并由ST2檢查產品合格與否。若ST1=1，ST2=1為合格產品，傳送帶繼續(xù)將產品送到前面C點停止運行。由2號機械手將合格產品放入成品箱內（設計中不包含該機械手的控制）。若ST=1，ST2=0則為次品，傳送帶運行到B點停止運行，由1號機械手將次品放入次品箱內。機械手的動作順序是：伸出（1S）夾緊（1S）旋轉（1S）放松（1S）縮回（1S）旋轉（1S）原位等待。機械手一旦復位經1S延時，傳送帶自動起動運行。機械手的動作由液壓電磁閥（均為單向閥）控制（線圈得電動作，失電復位）。起動停止運行由面板上的按鈕控制。試設計其用戶程序。（修改）解：設計步驟分為三步，第一步分配I/O點數，第三步控制電路設計，須有必要的短路保護和聯(lián)鎖保護。第三步程序設計，采用SFC編程。第一步，I/