現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)_試卷和答案

1、題號(hào)一二 三 四 五總分分?jǐn)?shù)I I一、簡(jiǎn)答題（20分）1、 電磁接觸器主要由哪幾部分組成？簡(jiǎn)述電磁接觸器的工作原理。（4分）電磁接觸器一般由電磁機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)、滅弧裝置、釋放彈簧機(jī)構(gòu)、支架與底座等 幾部分組成。接觸器根據(jù)電磁原理工作：當(dāng)電磁線圈通電后，線圈電流產(chǎn)生磁場(chǎng)， 使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力吸引銜鐵，并帶動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作，使常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)閉 合，兩者是聯(lián)動(dòng)的。當(dāng)線圈斷電時(shí)，電磁力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下降放， 使觸點(diǎn)復(fù)原，即常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)閉合。2、中間繼電器的作用主要有哪幾個(gè)方面？ （2分）（1）當(dāng)電壓或電流繼電器觸點(diǎn)容量不夠時(shí)，可借助中間繼電器來(lái)控制，用中間 繼電器作為執(zhí)行元件，這

2、時(shí)中間繼電器被當(dāng)作一級(jí)放大器用。（2）當(dāng)其他繼電器或接觸器觸點(diǎn)數(shù)量不夠時(shí)，可利用中間繼電器來(lái)切換多條控 制電路。3、簡(jiǎn)述可編程序控制器（PLC）的定義。（3分）可編程控制器（PLC）是一種專門為在工業(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、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和 輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。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)。4、 簡(jiǎn)答PLC系統(tǒng)與繼電接觸器系統(tǒng)工作原理的差別。（4分）組成器件不同；觸點(diǎn)數(shù)量不同；實(shí)施

3、控制的方法不同；工作方式不同。題號(hào)一二 三 四 五總分分?jǐn)?shù) I5、電氣原理圖中所有電器元件的可動(dòng)部分通常以電器處于非激勵(lì)或不工作的狀態(tài)和位置的形式表示，其中常見的器件狀態(tài)有哪些？ （4分）1）繼電器和接觸器的線圈在非激勵(lì)狀態(tài)。2）斷路器和隔離開關(guān)在斷開位置。3）零位操作的手動(dòng)控制開關(guān)在零位狀態(tài)， 不帶零位的手動(dòng)控制開關(guān)在圖中規(guī)定的位置。4）機(jī)械操作開關(guān)和按鈕在非工作狀態(tài)或不受力狀態(tài)。5）保護(hù)類元器件處在設(shè)備正常工作狀態(tài)，特別情況在圖樣上加以說(shuō)明。6簡(jiǎn)答三菱FX2N系列PLC的STL步進(jìn)梯形指令有什么特點(diǎn)？ （ 3分）轉(zhuǎn)移源自動(dòng)復(fù)位；允許雙重輸出；主控功能。二、填空題（每空0.5分，共27分）1

4、、 接觸器按其線圈的電源類型以及主觸點(diǎn)所控制主電路電流的種類，分為 交流 接 觸器和直流接觸器。2、 時(shí)間繼電器按延時(shí)的方式可分為通電延時(shí)型 、 斷電延時(shí)型 和帶 瞬動(dòng)觸點(diǎn)的通電（或斷電）延時(shí)型繼電器等，相應(yīng)的時(shí)間繼電器觸點(diǎn)分為 常開延時(shí) 閉合觸點(diǎn)、常閉延時(shí)斷開觸點(diǎn)、常開延時(shí)斷開觸點(diǎn)和常閉延時(shí)閉合觸點(diǎn)四類。3、 型號(hào)為FX2N-32MR的PLC，它表示的含義包括如下幾部分：它是 基本 單元, 內(nèi)部包括CPU 、 存儲(chǔ)器、輸入輸出口及電源 ；其輸入輸出總點(diǎn)數(shù)為 32 點(diǎn)，其中輸入點(diǎn)數(shù)為 16 點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù)為 16 點(diǎn)；其輸出類型 為 繼電器型 。4、 采用FX2N系列PLC實(shí)現(xiàn)定時(shí)50s的控制功

5、能，如果選用定時(shí)器 T10,其定時(shí)時(shí) 間常數(shù)值應(yīng)該設(shè)定為K _500；如果選用定時(shí)器T210,其定時(shí)時(shí)間常數(shù)值應(yīng)該設(shè) 定為K 5000 。5、采用FX2N系列PLC對(duì)多重輸出電路編程時(shí)，要采用進(jìn)棧、讀棧和出棧指令，其 指令助記符分別為 _MPS_、_MRD_和_MPP_，其中_MPS_和_MPP_指令 必須成對(duì)出現(xiàn)，而且這些棧操作指令連續(xù)使用應(yīng)少于11 次。6 PLC的輸出指令OUT是對(duì)繼電器的線圈進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的指令，但它不能用于輸入繼電器 。7、PLC開關(guān)量輸出接口按PLC機(jī)內(nèi)使用的器件可以分為 繼電器 型、晶體管 型和 晶閘管 型。輸出接口本身都不帶電源，在考慮外驅(qū)動(dòng)電源時(shí)，需要考慮輸出器 件

6、的類型， 繼電器 型的輸出接口可用于交流和直流兩種電源，晶體管 型的輸出接口只適用于直流驅(qū)動(dòng)的場(chǎng)合，而 晶閘管 型的輸出接口只適用于交流驅(qū)動(dòng)的場(chǎng)合。8、 三菱FX2N系列PLC的STL步進(jìn)梯形的每個(gè)狀態(tài)提供了三個(gè)功能：驅(qū)動(dòng)處理、 轉(zhuǎn)移條件、相繼狀態(tài)。9、PLC用戶程序的完成分為 輸入處理 、 程序執(zhí)行 、 輸出處理 三個(gè)階段。 這三個(gè)階段是采用循環(huán)掃描工作方式分時(shí)完成的。10、FX2N系列PLC編程元件的編號(hào)分為二個(gè)部分，第一部分是代表功能的字母。輸入繼電器用 X 表示，輸出繼電器用 Y 表示，輔助繼電器用 M 表示，定時(shí) 器用 T 表示，計(jì)數(shù)器用C 表示，狀態(tài)器用 S表示。第二部分為表示該類

7、器件的序號(hào)，輸入繼電器及輸出繼電器的序號(hào)為 八進(jìn)制，其余器件的序號(hào)為 十進(jìn) 制。11、PLC編程元件的使用主要體現(xiàn)在程序中。一般可以認(rèn)為編程元件與繼電接觸器元件類似，具有線圈和常開常閉觸點(diǎn)。而且觸點(diǎn)的狀態(tài)隨著線圈的狀態(tài)而變化，即 當(dāng)線圈被選中（得電）時(shí)， 常開 觸點(diǎn)閉合， 常閉 觸點(diǎn)斷開，當(dāng)線圈失去選中條 件（斷電）時(shí)，一常閉觸點(diǎn)閉合，一常開一觸點(diǎn)斷開。和繼電接觸器器件不同的是， 作為計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)單元，從實(shí)質(zhì)上說(shuō)，某個(gè)元件被選中，只是代表這個(gè)元件的存儲(chǔ) 單元置1，失去選中條件只是代表這個(gè)元件的存儲(chǔ)單元置 。由于元件只 不過是存儲(chǔ)單元，可以無(wú)限次地訪問，PLC的編程元件可以有 無(wú)數(shù)多 個(gè)觸點(diǎn)。三

8、、程序轉(zhuǎn)換（20分）1、寫出下圖所示梯形圖對(duì)應(yīng)的指令表，填入下面的表格中。（5分）X0X1X4X5M2Y0T HH/1-H H j I（）X2X3X6X7Y1I I（）十M0 M1END步數(shù)指令元件步數(shù)指令元件步數(shù)指令元件1LDX08LDX615MPS2ANIX19ANDX716ANDM23LDIX210ORB17OUTY04ANDX311ANB18MPP5ORB12LDM019OUTY16LDX413ANDM120END7ANDX514ORBX0 X1X10X11 X5MO”M1|M2 TOK100(TO )(YO )一M3M32、畫出與下面表格中語(yǔ)句表對(duì)應(yīng)的梯形圖。（5分）步數(shù)指令元件步數(shù)

9、指令元件步數(shù)指令元件1LDX08ANDX515LDM22ANDX19ORB16ORIM33LDX1010LDIX217ANB4ANIX1111ANIX318ANDT05LDIM012ORB19OUTY06ANDM113OUTT020END7ORB14K100X2 X3vwiEND3、采用梯形圖以及指令表的形式對(duì)以下狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖編程。（10分）M8002梯形圖:-X0T1S40X2RETEND SO112*.1253711soI iTI-S：l -STI 51311譏卜 X佃52Z1啟動(dòng)序I珈 |PLC的I/O地址連接的外部設(shè)備X0控制開關(guān)丫1工序1啟動(dòng)Y2工序2啟動(dòng)Y3工序3啟動(dòng)梯形圖1-U10

10、Ato卄 和M3起動(dòng)前按下停止按鈕，M2停止，2S后M1停止。畫出端子接線圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖, 寫出指令I(lǐng)DIE3】33YD03000卄MlHK_nM2nYOGITO:cE1CCxcqc-卄y：itiiC21(003梯形圖分析與總結(jié)PLC開始運(yùn)行，X000閉合后，定時(shí)器T0開始計(jì)時(shí)，同時(shí)丫1開始動(dòng)作，也就是 工序1啟動(dòng)，5s過后M1自鎖丫2動(dòng)作，工序1停止，工序2啟動(dòng)，又5s后M2自 鎖，丫3動(dòng)作，丫2停止，工序3啟動(dòng)。10s后，定時(shí)器清零，重新開始，一直循環(huán)。 因?yàn)镸1、M2、Y1都有X0常開觸點(diǎn)的存在，X0斷電后各項(xiàng)都會(huì)清零，所以每次 啟動(dòng)從第一道工序開始8.4 設(shè)計(jì)一個(gè)順序控制系統(tǒng)，要求如下

11、：三臺(tái)電動(dòng)機(jī)，按下起動(dòng)按紐時(shí)， M1先起 動(dòng)，運(yùn)行2S后M2起動(dòng)，再運(yùn)行3S后M3起動(dòng)；按下停止按鈕時(shí)，M3先停止，3S 后M2停止，2S后M1停止。在起動(dòng)過程中也應(yīng)能完成逆序停止，例如在 M2起動(dòng)后LDSO02SETSQSTLSOLDXOSETS20STLS20St l OUT 10LDTO1DIXISETS21LDX10UTS2fSILS21SETYl0U1T1LDT1IJDr XISETS23LDX1OUT S2STLS23SET Y2 mxi SETS 2+STLS2+RSTY2OUTT2KJULDT2SETS2SSIL S25RST Y10T7TT；K2CLDT3SETS25STLS

12、25 RT YOLDYOOLTSCRETLDX2RT S22RSTS26ENDQS FUFU13-B1、畫出一臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后經(jīng)過一段時(shí)間，另一臺(tái)電動(dòng)機(jī)就能自行起動(dòng)的控制電路。Kitl KT KAtl2、畫出兩臺(tái)電機(jī)能同時(shí)啟動(dòng)和同時(shí)停止，并能分別啟動(dòng)和分別停止的控制電路原理圖。自動(dòng)循環(huán) 刀架由1移到2進(jìn)行鉆削加工后，自動(dòng)退回1 ,實(shí)現(xiàn)1-2之間自動(dòng)位置循環(huán)訂：L-/無(wú)進(jìn)給切削鉆頭到達(dá)位置2時(shí)不再進(jìn)給。但鉆頭繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行無(wú)進(jìn)給切削以提高工件加工精度c：快速停車停車時(shí)，要求快速以減少輔助工時(shí)km2，改電路2旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行無(wú)進(jìn)給切削以提高工件加工精度L| 】_:；（SQ2動(dòng)乍,延時(shí)產(chǎn)生作用t KM2得電

13、）快速停車 停車時(shí)，要求快速停車以減少完整的鉆削加工時(shí)刀架白動(dòng)涯環(huán)控制線路3、采用梯形圖以及指令表的形式4、對(duì)以下狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖編程。（10分）梯形圖:I? :r 亡II-1?n3Q3.I 5卜T；tS3.T；T卄T渦S4O十訃setl-31imi-1C iTIO：TQUMSIM-Ii ri*tEWD指令表:步數(shù)指令元件步數(shù)指令元件步數(shù)指令元件1LDM800213OUTY225STLS322SETS014OUTTO26LDT13STLSO15K5027SETS404OUTYO16STLS3128STLS405LDXO17OUTY329OUTY56SETS2118LDT030LDIX27SETS31

14、19SETS3231SETS08STLS2120STLS3232RET9OUTY121OUTY433END10LDIX122OUTT111SETS2223K10012STLS2224STLS22四、作圖題（16分）1、畫出特殊輔助繼電器 M8000、M8002、M8012和M8013的時(shí)序圖。（4分）PLC運(yùn)行M8000一個(gè)掃描周期M8002周期為100msM8012周期為1sM80132、根據(jù)下面的梯形圖程序，畫出 PLC運(yùn)行時(shí)M10、M11和丫0的時(shí)序圖。（6分）X0M10|1一- 一個(gè)掃描周期M11Y07-11、某一冷加工自動(dòng)線有一個(gè)鉆孔動(dòng)力頭，如圖7-41所示。動(dòng)力頭的加工過程如下，編控制程序。（1）動(dòng)力頭在原位，加上啟動(dòng)信號(hào)（SB接通電磁閥YV1,動(dòng)力頭快進(jìn)。2動(dòng)力頭碰到限位開關(guān)SQ1后，接通電磁閥YV1、YV2動(dòng)力頭由快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)。（3）動(dòng)力頭碰到限位開關(guān) SQ2后，開始延時(shí)，時(shí)間為10s。（ 4）當(dāng)延時(shí)時(shí)間到，接通電磁閥YV3,動(dòng)力頭快退。（5）動(dòng)力頭回原位后，停止。14162421T紀(jì)卜iSJLh1S6750sb7szq:伽IQQ1伽SZ1C