工廠電氣控制技術(shù)第三章習(xí)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(jī)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(diǎn)系統(tǒng)分為主觸頭和輔助觸頭 ，用來(lái)直接接通和分?jǐn)嘟涣髦麟娐泛涂刂齐娐贰?4、熱繼電器是利用 流過(guò)發(fā)熱元件產(chǎn)生熱量來(lái)使檢測(cè)元件受熱彎曲，進(jìn)而推動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作的一種保護(hù)電器，主要被用作電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)期過(guò)載 保護(hù)。 5、熔斷器主要作為電路的短路 保護(hù)元件。 6 、觸頭的接觸形式有：點(diǎn)接觸 、線接觸、面接觸。 7、電氣控制系統(tǒng)中常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有短路 保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、過(guò)載

2、保護(hù)、失電壓保護(hù)、欠電壓保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)及弱磁保護(hù)等。 8、PLC的基本結(jié)構(gòu)由CPU、存儲(chǔ)器 、輸入輸出接口、電源、擴(kuò)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(yǔ)言有：梯形圖 、指令表、高級(jí)語(yǔ)言。 二、選擇題（下列每題只有一個(gè)正確答案，將正確答案的代號(hào)填入括號(hào)內(nèi)，每題2分，共20分） 1、判斷交流或直流接觸器的依據(jù)是：（B ） A、線圈電流的性質(zhì)B、主觸點(diǎn)電流的性質(zhì) C、主觸點(diǎn)的額定電流D、輔助觸點(diǎn)的額定電流 2、用于使自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)遠(yuǎn)距離斷開(kāi)電路的是：（C） A、過(guò)電流脫扣器B、欠電壓脫扣器 C、分勵(lì)脫扣器

3、D、自由脫扣器 3、電磁機(jī)構(gòu)中，吸引線圈的作用是：（ A） A、將電能轉(zhuǎn)化成磁場(chǎng)能量 B、將磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化成電能 4、熔斷器作為短路保護(hù)的電器，它是（B ）于被保護(hù)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(huì)發(fā)生的問(wèn)題是：（C ） A、接觸器正常工作 B、接觸器產(chǎn)生強(qiáng)烈震動(dòng) C、燒毀線圈 D、燒毀觸點(diǎn) 6、下述對(duì)PLC存儲(chǔ)器描述錯(cuò)誤的是：（A） A、存放輸入信號(hào) B、存放用戶(hù)程序 C、存放數(shù)據(jù) 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(dòng)空氣開(kāi)關(guān)的電氣符號(hào)是：（B ） A、SB B、QF C、FRD、FU9、下列對(duì)PLC軟繼電器的描述，正確的是：（A ） A、有無(wú)數(shù)對(duì)常開(kāi)和常閉觸點(diǎn)供編程時(shí)使用 B、只有2對(duì)常開(kāi)和常閉觸點(diǎn)供編程時(shí)使用 C、不同型號(hào)的PLC的情況可能不一樣 D、以上說(shuō)法都不正確 10、ST指令的作用是：（A ） A、用于單個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)與母線連接 B、用于單個(gè)常閉觸點(diǎn)與上面的觸點(diǎn)并聯(lián)連接 C、用于單個(gè)常閉觸點(diǎn)與前面的觸點(diǎn)串聯(lián)連接 D、用于單個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)與上面的觸點(diǎn)并聯(lián)連接 四、問(wèn)答題（每題10分，共0分） 1、既然在電動(dòng)機(jī)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(xiě)出下面梯形圖的程序語(yǔ)句。 3、寫(xiě)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(guān)系。與X0并聯(lián)的觸點(diǎn)Y0實(shí)現(xiàn)什么功能？   五、分析題 （10分） 下列電路為三相籠型電機(jī)單向旋轉(zhuǎn)能耗制動(dòng)控制電路，當(dāng)按下停止按鈕SB1時(shí)，電動(dòng)機(jī)無(wú)制動(dòng)過(guò)程，試分析故障原因。  六、綜合題（10分） 分析下列程序的工作過(guò)程試題7答案一、填空題。） 1、鐵心2、操作機(jī)構(gòu)3、輔助觸點(diǎn)4、電流 5、短路6、點(diǎn)接觸7、短路 8、存儲(chǔ)器9、用戶(hù)（應(yīng)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(wèn)答題。（每題10分，共30分） 1、因?yàn)槿蹟嗥鞯闹饕饔檬亲鳛殡娐返亩搪繁Ｗo(hù)元件，而熱繼電器的主要作用是作為電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)元件，所以在電動(dòng)機(jī)的主電路中裝有熔斷器，還需要裝熱繼電器。 不可以。因?yàn)槿蹟嗥骱蜔崂^電器的保護(hù)功能不同，熱繼電器具有熱慣性，在電路過(guò)載時(shí)不能瞬時(shí)動(dòng)作而切斷電源，而熔斷器可以在電路發(fā)生短路故障時(shí)瞬時(shí)切斷電源而起保護(hù)作用。 2、 3、只有當(dāng)Y0接通后，Y1才能接通。 X0與Y0的并聯(lián)構(gòu)成自鎖或自保電路。 五、分析題。（答對(duì)一條得1分，全對(duì)得10分） 1. 按鈕SB1的常開(kāi)觸點(diǎn)損壞或接觸不良； 2. 時(shí)間繼電器KT的常閉觸點(diǎn)損壞或觸點(diǎn)接觸不

7、良； 3. 接觸器KM1的常閉輔助觸點(diǎn)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(dāng)X0接通一次，DT0自動(dòng)加1， X1接通一次，DT0自動(dòng)減1DT0>300時(shí),Y0輸出 第三章習(xí)題參考答案1、 何謂編程語(yǔ)言？PLC常用的編程語(yǔ)言主要有哪幾種？解：編程語(yǔ)言就是用戶(hù)程序的表達(dá)方式。PLC常用的編程語(yǔ)言主要有：梯形圖、指令語(yǔ)句、順序功能圖（SFC）、級(jí)式編程語(yǔ)言（stage）、邏輯圖編程語(yǔ)言、高級(jí)編程語(yǔ)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(diǎn)？解：相同點(diǎn)：兩種圖的結(jié)構(gòu)類(lèi)似，采用類(lèi)似的圖形符號(hào)。不同點(diǎn)：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(kāi)、常閉接點(diǎn)的數(shù)量有限；梯形圖中各類(lèi)軟器件用于內(nèi)部編程的常開(kāi)、常閉接點(diǎn)使用次數(shù)不受限制。3、 為什么在梯形圖中軟器件接點(diǎn)的使用次數(shù)不受限制？解：因?yàn)镻LC內(nèi)部調(diào)用的常開(kāi)、常閉觸頭實(shí)質(zhì)是位元件的電平信號(hào)，而內(nèi)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(hù)程序容量?jī)?nèi)其使用次數(shù)不受限制。4、 在梯形圖中地址相同的輸出繼電器重復(fù)使用會(huì)帶來(lái)什么結(jié)果？解：plc在掃描的時(shí)候，最后掃描到的狀態(tài)就是輸出狀態(tài)，即使你開(kāi)始的程序中輸出為1，如果最后的掃描為0的話(huà)，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(xiě)出圖3-92所示梯形圖的語(yǔ)句表。解：基本指令是實(shí)現(xiàn)PLC基本指令功能即邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)與計(jì)數(shù)控制的指令系統(tǒng)。一共20條。各指令的功能見(jiàn)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(shù)程序步數(shù)LD從公共母線開(kāi)始取用常開(kāi)接點(diǎn)（取）X、Y、M、S、T、C1LDI從公共母線開(kāi)始取用常閉接點(diǎn)X、Y、M、S、T、C1OUT線圈驅(qū)動(dòng)（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(shù)）Y、M- 1S、特殊M-2T-3C-3至5AND串聯(lián)一個(gè)常開(kāi)接點(diǎn)（與）X、Y、M、S、T、C1ANI串聯(lián)一個(gè)常閉接點(diǎn)（與非）X、Y、M、S、T、C1OR并聯(lián)一個(gè)常開(kāi)接點(diǎn)（或）X、Y、M

10、、S、T、C1ORI并聯(lián)一個(gè)常閉接點(diǎn)（或非）X、Y、M、S、T、C1ANB兩塊電路串聯(lián)（塊與）無(wú)1ORB兩塊電路并聯(lián)（塊或）無(wú)1MPS（Push）進(jìn)棧無(wú)1MRD（Read）讀棧無(wú)1MPP（Pop）出棧無(wú)1PLS（Palse）信號(hào)上升沿微分輸出（一個(gè)掃描周期）Y、M（特殊M除外）2PLF信號(hào)下降沿微分輸出（一個(gè)掃描周期）Y、M（特殊M除外）2SET被操作數(shù)元件置位并保持Y、M、SY、M 1S、特殊M 2RST（Reset）被操作數(shù)元件復(fù)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(hào)上升沿微分輸出Y、M（特殊M除外）2PLF信號(hào)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(fù)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(wú)動(dòng)作 無(wú) 1END程序結(jié)束回到第0步 無(wú) 1MC N級(jí)號(hào)主控電路塊起點(diǎn)Y、M（除特殊M） 3MCR N級(jí)號(hào)主控電路塊終點(diǎn)N（嵌套級(jí)號(hào)） 26、 FX2系列PLC的步進(jìn)指令有幾條？各有什么用途？寫(xiě)出圖3-93所示狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的等效梯形圖和語(yǔ)句表。解：PLC的步進(jìn)指令有兩條：STL步進(jìn)開(kāi)始指令，操作元件是狀態(tài)器S。STL的符號(hào)由 表示。SET設(shè)置一個(gè)狀態(tài)后，則另一個(gè)狀態(tài)復(fù)位。RET步進(jìn)結(jié)束

12、指令，無(wú)操作目標(biāo)元件，在一系列STL后必須使用RET表示步進(jìn)結(jié)束。7、 FX2系列PLC的功能指令有多少條？其用途是什么？如何計(jì)算功能指令塊的程序步？寫(xiě)出圖3-94所示梯形圖的語(yǔ)句表。解：FX2的PLC功能指令可分為程序流向控制、數(shù)據(jù)傳送與比較、算術(shù)與邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)循環(huán)與移位、數(shù)據(jù)處理、高速處理、方便控制和外部設(shè)備通信等8種類(lèi)型共97條。編號(hào)為FNC00FNC99（其中FNC87、FNC89、FNC99不可用）。通常采用操作碼點(diǎn)1步，每種16位操作數(shù)占2步，每種32位操作數(shù)點(diǎn)4步的原則來(lái)計(jì)算功能指令塊的程序占用步數(shù)。8、 設(shè)計(jì)一個(gè)用戶(hù)程序，當(dāng)輸入條件滿(mǎn)足是時(shí)，依次將C0C9的當(dāng)前值轉(zhuǎn)換成BCD

13、碼送到輸出元件K4Y0中，畫(huà)出梯形圖。（提示：用一個(gè)變址寄存器Z，首稱(chēng)0（Z）每次（C0Z）（D0Z），（Z）+1（Z），當(dāng)（Z）=9時(shí)，Z復(fù)位從頭開(kāi)始。解：9、 設(shè)計(jì)一個(gè)控制交流電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止的用戶(hù)程序，要求從正轉(zhuǎn)運(yùn)行到反轉(zhuǎn)之間的切換必須有2S延時(shí)。解：10、 FX2系列PLC提供多少個(gè)中斷源？中斷標(biāo)號(hào)I866表示什么意思？解：FX2系列PLC提供了9個(gè)中斷點(diǎn)；其中X0X5為6個(gè)外部中斷源入口，3個(gè)內(nèi)部專(zhuān)用定時(shí)器發(fā)出內(nèi)部中斷。中斷標(biāo)號(hào)I866表示內(nèi)部定時(shí)中斷號(hào)為8，每隔66ms就執(zhí)行一次標(biāo)號(hào)為I866后面的中斷服務(wù)子程序，并根據(jù)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(shù)第n位的狀態(tài)并將結(jié)果存放到目標(biāo)元件中。題中指令是當(dāng)M8000置1時(shí)（PLC開(kāi)機(jī)運(yùn)行程序時(shí)），判別源數(shù)寄存器D80中的第5位數(shù)的狀態(tài)，并把結(jié)果存入M60中。當(dāng)D80的第5位數(shù)是1時(shí)，M60狀態(tài)就會(huì)由0到1。12、 圖3-96是一個(gè)條轉(zhuǎn)速測(cè)量指令，試問(wèn)脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖由何處輸入？其測(cè)周期T等于多少？在掃描該梯形圖時(shí)D10D12中存放什么內(nèi)容？解：SPD速度檢測(cè)指令，指令功能是在源數(shù)S2設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，對(duì)源數(shù)S1輸入脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)當(dāng)前值存目標(biāo)元件D+1，終值存目標(biāo)元件D，當(dāng)前計(jì)數(shù)剩余時(shí)間存目標(biāo)元件D+2。指令采用高速計(jì)數(shù)和中斷

15、處理方式，計(jì)數(shù)脈沖從高速輸入端X0X5輸入。題中指令的作用是：當(dāng)M8000置1時(shí)，在30ms內(nèi)對(duì)X1輸入的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。因此脈沖是從X1處輸入，測(cè)速周期T=30ms。D10存放的是計(jì)數(shù)終值，D11存放的是計(jì)數(shù)當(dāng)前值，D12存放的是計(jì)數(shù)剩余時(shí)間。13、 圖3-97是一條撥碼盤(pán)數(shù)據(jù)輸入指令，X10是源數(shù)首址，占用多少個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入？其用途是什么？Y20、D0是目的操作數(shù)首址，各占用幾個(gè)位元件和字元件？其用途是什么？常數(shù)K2表示什么？解：DSW是一組或兩組撥碼盤(pán)BCD碼數(shù)據(jù)輸入指令，16位操作碼。其功能是用來(lái)讀入一個(gè)或兩個(gè)數(shù)字開(kāi)關(guān)的BCD碼設(shè)定數(shù)據(jù)。源操作數(shù)S只能選用開(kāi)關(guān)量輸入X。目的操作數(shù)D1只能選

16、用Y。題中所示指令：n=2表示兩組數(shù)據(jù)輸入（K=2），X10X17共8個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入。Y20Y23（4個(gè)位元件）依次產(chǎn)生100ms選用脈沖，將X10X17輸入數(shù)據(jù)讀入D0D1中（2個(gè)字元件）。14、 圖3-98是一條BCD碼數(shù)據(jù)輸出顯示指令，D0是源數(shù)首址，占用幾個(gè)字元件？其作用什么？Y0是目的操作數(shù)首址，占用多少個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出？它們的作用是什么？常數(shù)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(gè)或兩個(gè)十進(jìn)制源數(shù)S寫(xiě)到一組或兩組4路掃描的目標(biāo)輸出軟元直接驅(qū)動(dòng)一組或兩組七段數(shù)碼管顯示。指令中的常數(shù)n取值范

17、圍為07。FX2系列PLC在顯示一組BCD碼數(shù)時(shí)，取n=2，顯示兩組BCD碼數(shù)時(shí)，取n=6。題中指令的n=6表示顯示兩組BCD數(shù)，因此D0D7，D10D13共計(jì)12個(gè)字元件，用于存放BCD數(shù)。Y0Y213共計(jì)12個(gè)開(kāi)關(guān)量輸出，用于驅(qū)動(dòng)數(shù)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(shí)，為什么會(huì)造成死循環(huán)？解：WDT/WDT（P）（FNC07）是PLC的刷新警戒定時(shí)器指令。警戒定時(shí)器是一個(gè)專(zhuān)用監(jiān)視定時(shí)器，其設(shè)定值存放在專(zhuān)用數(shù)據(jù)寄存器D8000中，默認(rèn)值為100ms，其計(jì)時(shí)單位為ms。在不執(zhí)行WDT指令時(shí)每次掃描到END或FEND指令，就刷

18、新警戒定時(shí)器當(dāng)前值，當(dāng)程序掃描周期超過(guò)100ms或?qū)ｉT(mén)設(shè)定值時(shí)，其邏輯線圈被接通，CPU立即停止掃描用戶(hù)程序，切斷所有輸出并發(fā)出報(bào)警顯示信號(hào)。當(dāng)程序的掃描周期大于100ms，需要使用此指令避免錯(cuò)誤。PLC在開(kāi)機(jī)運(yùn)行時(shí)，M8000就處于置1狀態(tài)，執(zhí)行WDT指令，T100開(kāi)駘計(jì)時(shí)工作，10S后T100常開(kāi)觸頭閉合，常閉觸頭斷開(kāi)，程序不會(huì)跳轉(zhuǎn)到P10處執(zhí)行WDT指令。但是，由于定時(shí)器T100的當(dāng)前值須在掃描END或FEN指令時(shí)才會(huì)被刷新，而掃描梯形圖時(shí)由于定時(shí)器T100當(dāng)前值不會(huì)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(yùn)行返回P10處。這樣就構(gòu)成死循環(huán)。16、 試設(shè)計(jì)一個(gè)控制

19、揀球機(jī)械手動(dòng)作的用戶(hù)程序。其控制要求是：當(dāng)吸盤(pán)在初始原位時(shí)（左上方左限SQ1上限SQ3受壓），按下起動(dòng)按鈕SB1，機(jī)械手按如下順序?qū)⒋笄蚧蛐∏蚍謩e自動(dòng)放入各自的箱件內(nèi)：如此循環(huán)，若按下停止按鈕SB2，待一個(gè)循環(huán)結(jié)束，機(jī)械手在原位停止運(yùn)行。解：機(jī)械手的上、下、左、右行、夾緊與放松由氣動(dòng)電磁閥或液壓電磁閥控制。設(shè)計(jì)步驟分為三步，第一步分配I/O點(diǎn)數(shù)，第三步控制電路設(shè)計(jì)，須有必要的短路保護(hù)和聯(lián)鎖保護(hù)。第三步程序設(shè)計(jì)，采用SFC編程。第一步，I/O點(diǎn)數(shù)分配輸入信號(hào)輸入點(diǎn)輸出信號(hào)輸出點(diǎn)吸盤(pán)左限行程開(kāi)關(guān)SQ1X1機(jī)械手左行電磁閥控制繼電器KA1Y1吸盤(pán)下限行程開(kāi)關(guān)SQ2X2機(jī)械手下行電磁閥控制繼電器KA2

20、Y2吸盤(pán)上限行程開(kāi)關(guān)SQ3X3機(jī)械手上行電磁閥控制繼電器KA3Y3小球右限行程開(kāi)關(guān)SQ4X4機(jī)械手右行電磁閥控制繼電器KA4Y4大球右限行程開(kāi)關(guān)SQ5X5機(jī)械手夾緊與放松（抓放大球）電磁閥控制繼電器KA5Y5啟動(dòng)按鈕SB1X6電磁吸盤(pán)控制接觸器KM1Y6停止按鈕SB2X7第二步，控制電路設(shè)計(jì)YH：電磁吸盤(pán)的電磁線圈；YV電磁閥的電磁線圈。第三步，PLC程序設(shè)計(jì)K1017、 有一條PLC控制的產(chǎn)品檢驗(yàn)傳輸線，當(dāng)產(chǎn)品傳送到A點(diǎn)，光電開(kāi)關(guān)ST1發(fā)出信號(hào)并由ST2檢查產(chǎn)品合格與否。若ST1=1，ST2=1為合格產(chǎn)品，傳送帶繼續(xù)將產(chǎn)品送到前面C點(diǎn)停止運(yùn)行。由2號(hào)機(jī)械手將合格產(chǎn)品放入成品箱內(nèi)（設(shè)計(jì)中不包含該機(jī)械手的控制）。若ST=1，ST2=0則為次品，傳送帶運(yùn)行到B點(diǎn)停止運(yùn)行，由1號(hào)機(jī)械手將次品放入次品箱內(nèi)。機(jī)械手的動(dòng)作順序是：伸出（1S）夾緊（1S）旋轉(zhuǎn)（1S）放松（1S）縮回（1S）旋轉(zhuǎn)（1S）原位等待。機(jī)械手一旦復(fù)位經(jīng)1S延時(shí)，傳送帶自動(dòng)起動(dòng)運(yùn)行。機(jī)械手的動(dòng)作由液壓電磁閥（均為單向閥）控制（線圈得電動(dòng)作，失電復(fù)位）。起動(dòng)停止運(yùn)行由面板上的按鈕控制。試設(shè)計(jì)其用戶(hù)程序。（修改）解：設(shè)計(jì)步驟分為三步，第一步分配I/O點(diǎn)數(shù)，第三步控制電路設(shè)計(jì)，須有必要的短路保護(hù)和聯(lián)鎖保護(hù)。第三步程序設(shè)計(jì)，采用SFC編程。第一步，I/