電氣控制與PLC試題答案

1、電氣控制與PLC試題含答案(A卷)一、 概念題（每小題2分，共30分） 1解釋： 1）低壓電器：指用于交流50Hz（60Hz）、額定電壓1200V以下或直流額定電壓1500V以下的在電路內(nèi)起電能分配、通斷、保護(hù)、控制、調(diào)節(jié)或檢測(cè)作用的電器。 2）接觸器：指用于遠(yuǎn)距離頻繁接通和分?jǐn)嘟恢绷髦骰芈芳按笕萘坑秒娀芈返囊环N低壓控制電器。 3）繼電器：指用于接通和分?jǐn)嘟恢绷餍∪萘靠刂齐娐?，在控制、保護(hù)電路中起信號(hào)轉(zhuǎn)換作用的一種低壓控制電器。 4）常開（動(dòng)合）觸點(diǎn)與常閉（動(dòng)斷）觸點(diǎn)：在原始狀態(tài)時(shí)（吸引線圈未通電時(shí)）斷開，線圈通電后閉合的觸點(diǎn)是常開（動(dòng)合）觸點(diǎn)；在原始狀態(tài)時(shí)（吸引線圈未通電時(shí)）閉合，線圈通電后

2、斷開的觸點(diǎn)是常閉（動(dòng)斷）觸點(diǎn)。 5）電氣控制線路中的自鎖與互鎖：依靠接觸器自身輔助觸頭來(lái)保持接觸器線圈通電的現(xiàn)象稱為自鎖；接觸器彼此之間具有相互制約的控制關(guān)系稱為互鎖，即把一個(gè)接觸器的輔助常閉觸頭串接在另一個(gè)接觸器線圈的回路中。 6）電氣控制線路中有哪些常用的保護(hù)環(huán)節(jié)？電氣控制線路中常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有短路保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、過(guò)載保護(hù)或熱保護(hù)、欠電壓與零電流保護(hù)和弱磁保護(hù)。7）PLC：是可編程序控制器的簡(jiǎn)稱和縮寫。早期可編程序邏輯控制器（Programmable Logic Controller）的縮寫為PLC，此后不斷發(fā)展，有關(guān)權(quán)威組織正式命名為可編程序控制器（Programmable Contr

3、oller），其縮寫本應(yīng)為PC，但與個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）縮寫相同，為避免混淆，可編程序控制器仍使用PLC縮寫。 8）寫出國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）1994年5月公布的IEC61131-3（可編程序控制器語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)）中5種編程語(yǔ)言，并譯注英語(yǔ)及其縮寫。梯形圖（Ladder Diagram, LAD）、語(yǔ)句表（Statement List, STL）、功能塊圖（Function Block Diagram, FBD）、順序功能表圖（Sequential Function Chart, SFC）、結(jié)構(gòu)文本（Structured Test, ST）。9）寫出S7-200PLC編

4、程元件（對(duì)應(yīng)于CPU的存儲(chǔ)區(qū)）I、Q、V、M、S、SM、L、T、C、AI、AQ、AC、HC的含義。I：輸入映像寄存器；Q：輸出映像寄存器；V：變量寄存器；M：內(nèi)部標(biāo)志位寄存器；S：順序控制繼電器存儲(chǔ)器；SM：特殊標(biāo)志位存儲(chǔ)器；L：局部存儲(chǔ)器；T：定時(shí)器存儲(chǔ)器；C：計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)器；AI：模擬量輸入映像寄存器；AQ：模擬量輸出映像寄存器；AC：累加器；HC：高速計(jì)數(shù)器。10） 說(shuō)明ALD、OLD、LPS、LRD、LPP、LDS的邏輯堆棧指令的意義。 ALD：棧裝載與，電路塊串聯(lián)連接；OLD：棧裝載或，電路塊并聯(lián)連接；LPS：邏輯入棧；LRD：邏輯讀棧；LPP：邏輯出棧；LDS：裝載堆棧。 2填空 1

5、）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)掃描過(guò)程5）填寫表1-1中指令的名稱和功能表1-

6、1 填寫指令的名稱和功能指 令名 稱功 能LD裝載常開觸點(diǎn)指令常開觸點(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與常開觸點(diǎn)指令單個(gè)常開觸點(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開始N個(gè)元件置1并保持R復(fù)位線圈指令從bit開始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

7、操作。起動(dòng)前，先將換向開關(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，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，反接制動(dòng)停止。在速度繼電器觸點(diǎn)斷開前，不應(yīng)松開按鈕SB3或SB4，以保證在整個(gè)停車過(guò)程中進(jìn)行反接制動(dòng)。2）工作臺(tái)橫向（前、后）和升降

8、（上、下）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制 先將工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1扳在斷開位置，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)的控制 首先將工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1扳到斷開位置

9、，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時(shí)，接觸器KM6線圈通電，快速進(jìn)給電磁鐵YA線

10、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)句表畫梯形圖。（5分）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，F(xiàn)R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關(guān)SQ1和右限位開關(guān)SQ2之間不停地自動(dòng)循環(huán)往復(fù)，直至按下SB1停止。今要求用PLC控制

11、，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（見表2），設(shè)計(jì)PLC借接口，畫出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SB2I0.1接觸器KM2Q0.1熱繼電器FRI0

12、.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KM3絕不能同時(shí)得電，一旦接觸器出現(xiàn)故障，只有程序

13、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

14、.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，開始延時(shí)延時(shí)時(shí)間到 Q0.23得電KM3得電電動(dòng)機(jī)定子繞組接成Y形電動(dòng)機(jī)定子繞組接成Y形啟動(dòng) M0.05閉合 M0.01閉合，自鎖 T3

15、73斷開Q0.23失電KM3失電電動(dòng)機(jī)定子繞組解除Y形 T374閉合T384得電，開始延時(shí)延時(shí)時(shí)間到T385閉合 Q0.15得電KM2得電電動(dòng)機(jī)定子繞組接成形運(yùn)行 Q0.15閉合，自鎖電氣控制與PLC試題（B卷）一、填空題（每空1 分，共20分）1、低壓電器按操作方式可分為_和_。2、電氣控制系統(tǒng)中常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有_、_、_和弱磁保護(hù)等。3、電氣控制系統(tǒng)圖主要有：_、_和電氣安裝接線圖等。5、PLC采用，一個(gè)掃描周期主要可分為 、 及 三個(gè)階段。6、串聯(lián)觸點(diǎn)較多的電路應(yīng)編在梯形圖的_，并聯(lián)觸點(diǎn)多的電路應(yīng)放在梯形圖的  _。  7、PLC主控繼電器指令是_，主控繼電器結(jié)束指令

16、是_。 8 、PLC的硬件主要由 、 和 三部分組成。二、選擇題（每題2 分，共20 分）1、.電壓繼電器的線圈與電流繼電器的線圈相比，具有的特點(diǎn)是_。  A、電壓繼電器的線圈與被測(cè)電路串聯(lián) ； B、電壓繼電器的線圈匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)、電阻大 ； C、電壓繼電器的線圈匝數(shù)少、導(dǎo)線粗、電阻小 ； D、電壓繼電器的線圈工作時(shí)無(wú)電流 。 2、在控制線路中，如果兩個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)并聯(lián)，則它們是_關(guān)系。  A、與邏輯； B、或邏輯 ； C、非邏輯； D、與非邏輯。3、三相異步電動(dòng)機(jī)既不增加起動(dòng)設(shè)備，又能適當(dāng)增加起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的一種降壓起動(dòng)方法是_。

17、A、定子串電阻降壓起動(dòng)；  B、定子串自耦變壓器降壓起動(dòng) ； C、星-三角降壓起動(dòng) ； D、.延邊三角形降壓起動(dòng) 。4、對(duì)于接觸器線圈過(guò)熱或燒毀原因不正確的說(shuō)法是_。  A、線圈匝間短路； B、電源電壓低 ； C、短路環(huán)斷裂； D、操作頻繁 。 5、三相籠型異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)是將正在運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)從交流電源上切除后，_。A、在定子繞組中串入電阻；B、在定子繞組中通入直流電流；C、重新接入反相序電源；D、以上說(shuō)法都不正確。6、低壓斷路器_。A、有短路保護(hù)，有過(guò)載保護(hù)； B、有短路保護(hù)，無(wú)過(guò)載保護(hù)；C、無(wú)短路保護(hù)，有過(guò)載保護(hù)； D

18、、無(wú)短路保護(hù)，無(wú)過(guò)載保護(hù)。7、在一系列的STL指令的最后，必須要寫入的指令是（ ）。A、RST B、PLF C、RET D、STL8、下列功能指令中，表示連續(xù)執(zhí)行的指令是（ ）。 A、ZCP（P） B、CMP C、MOV（P） D、（D）MOV（P）9、下列軟元件中，屬于字、位混合的元件是（ ）。A、X B、T C、Y D、M10、下列軟元件中，屬于特殊輔助繼電器的元件是（ ）。A、M0 B、Y2 C、S30 D、M8012三、簡(jiǎn)答題（每小題6 分，共30 分）1、.如圖一所示，YA 為電感量較大的電磁鐵線圈，K為電感量較小的繼電器線圈，請(qǐng)問(wèn)該電路連接是 否正確？為什么？如果不正確應(yīng)如何改正？  2、電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)轉(zhuǎn)電路中，已采用了按鈕的機(jī)械互鎖，為什么還要采用電氣互鎖？當(dāng)出現(xiàn)接觸器互鎖觸點(diǎn)接錯(cuò)，電路將發(fā)生