電氣控制本科作業(yè)題及參考答案

1、東北農(nóng)業(yè)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院電氣控制技術(shù)本科作業(yè)題作業(yè)題1一工廠電器是如何分類的？答：（1）按適用的電壓范圍分類（交流1200V）（直流1500V）分為低壓電器和高壓電器。 （2）低壓電器按所控制的對(duì)象分類根據(jù)其控制的對(duì)象分為低壓配電電器和低壓控制電器。 （3）按所起作用分類依據(jù)電器所起的作用可分為控制電器和保護(hù)電器。 （4）按動(dòng)作性質(zhì)分類依據(jù)電器的動(dòng)作性質(zhì)可分為自動(dòng)控制電器和非自動(dòng)控制電器。 二請(qǐng)畫出按鈕，接觸器，熱繼電器的圖文符號(hào)？答： 三常用的電氣圖有哪幾種？答：常用的電氣圖有系統(tǒng)圖、框圖、電路圖、位置圖和接線圖等。通常，系統(tǒng)圖用于描述系統(tǒng)或成套裝置?？驁D用于描述分系統(tǒng)或設(shè)備。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB6

2、988.386電氣制圖 系統(tǒng)圖和框圖中，具體規(guī)定了繪制系統(tǒng)圖和框圖的方法，并闡述了它的用途。位置圖用來表示成套裝置、設(shè)備中各個(gè)項(xiàng)目位置的一種圖。接線圖是電氣裝備進(jìn)行施工配線、敷線和校線工作時(shí)所應(yīng)依據(jù)的圖樣之一。它必須符合電器裝備的電路圖的要求，并清晰地表示出各個(gè)電器元件和裝備的相對(duì)安裝與敷設(shè)位置，以及它們之間的電連接關(guān)系。它是檢修和查找故障時(shí)所需的技術(shù)文件。在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB6988.586電氣制圖 接線圖和接線表中詳細(xì)規(guī)定了編制接線圖的規(guī)則。四請(qǐng)畫出三相異步電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控控制線路？答：五請(qǐng)畫出三相異步電動(dòng)機(jī)自動(dòng)往返正反轉(zhuǎn)控制線路？答：在實(shí)際生產(chǎn)中，常常要求生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)往返。因?yàn)橛?/p>

3、行程限制，所以常用行程開關(guān)做控制元件來控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)。下次圖為電動(dòng)機(jī)往返運(yùn)行的可逆旋轉(zhuǎn)控制電路。圖中KM1、KM2分別為電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)接觸器，SQ1為反向轉(zhuǎn)正向行程開關(guān)，SQ2為正向轉(zhuǎn)反向行程開關(guān)，SQ3、SQ4分別為正向、反向極限保護(hù)用限位開關(guān)。 六三相籠型電動(dòng)機(jī)單向旋轉(zhuǎn)可用開關(guān)或接觸器控制，請(qǐng)畫出接觸器控制電路。答：作業(yè)題2一填空1從CPU模塊的功能來看，SIMATIC S7-200系列小型可編程序控制器發(fā)展至今，大致經(jīng)歷了兩代（CPU 21X）和（CPU 22X）。2CPU模塊為CPU 21X，主機(jī)都可進(jìn)行擴(kuò)展，它具有四種不同結(jié)構(gòu)配置的CPU單元：（CPU 212），（CPU 214

4、），（CPU 215）和（CPU 216）。3CPU模塊為CPU 22X，是在21世紀(jì)初投放市場(chǎng)的，速度快，具有較強(qiáng)的通信能力。它具有四種不同結(jié)構(gòu)配置的CPU單元：（CPU 221），（CPU 222），（CPU 224）和（CPU 226），除（CPU 221）之外，其他都可加擴(kuò)展模塊。4SIMATIC S7-200系統(tǒng)由（硬件）和（工業(yè)軟件）兩大部分構(gòu)成。5SIMATIC S7-200編程語言有以下（語句表）（梯形圖）（功能塊圖）和（其他編程語言）構(gòu)成。二請(qǐng)簡(jiǎn)述SIMATIC S7-200系統(tǒng)CPU 22X系列PLC主機(jī)及I/O特性？答：三請(qǐng)簡(jiǎn)述SIMATIC S7-200改變CPU工作方

5、式的方法 ？答：有三種方法：1）用PLC上的方式開關(guān)來手動(dòng)切換，方式開關(guān)有3個(gè)擋位 。2）用STEP 7-Micro/Win32編程軟件，應(yīng)首先把主機(jī)的方式開關(guān)置于TERM或RUN位置，然后在此軟件平臺(tái)用鼠標(biāo)單擊STOP和RUN方式按鈕即可。3）在用戶程序中用指令由RUN方式轉(zhuǎn)換到STOP方式，前提是程序邏輯允許中斷程序的執(zhí)行。四某一控制系統(tǒng)選用CPU 224，系統(tǒng)所需的輸入輸出點(diǎn)數(shù)各為：數(shù)字量輸入24點(diǎn)、數(shù)字量輸出20點(diǎn)、模擬量輸入6點(diǎn)、模擬量輸出2點(diǎn)。本系統(tǒng)可有多種不同模塊的選取組合，請(qǐng)畫出其中的一種可行的系統(tǒng)輸入輸出組態(tài)狀況？答：五將如下梯形圖轉(zhuǎn)換成語句表？答：六一自動(dòng)倉庫存放某種貨物，

6、最多6000箱，需對(duì)所存的貨物進(jìn)出計(jì)數(shù)。貨物多于1000箱，燈L1亮；貨物多于5000箱，燈L2亮。其中，L1和L2分別受Q0.0和Q0.1控制，數(shù)值1000和5000分別存儲(chǔ)在VW20和VW30字存儲(chǔ)單元中。請(qǐng)畫出控制系統(tǒng)的程序？答：作業(yè)題3一請(qǐng)畫出三相異步電動(dòng)機(jī)采用自動(dòng)控制自耦變壓器降壓起動(dòng)的控制電路？答：下圖是采用自動(dòng)控制自耦變壓器降壓起動(dòng)的控制電路。是由交流接觸器、熱繼電器、時(shí)間繼電器、按鈕和自耦變壓器等元件組成。圖中KM1為正常運(yùn)轉(zhuǎn)接觸器，KM2為降壓起動(dòng)接觸器，KA為起動(dòng)中間繼電器，KT為降壓起動(dòng)時(shí)間繼電器。 二請(qǐng)畫出三相異步電動(dòng)機(jī)采用Y-D起動(dòng)法降壓起動(dòng)的控制電路？答：凡是正常運(yùn)

7、行時(shí)三相定子繞組接成三角形運(yùn)轉(zhuǎn)的三相籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，都可采用Y-D降壓起動(dòng)。起動(dòng)時(shí)，定子繞組先接成Y聯(lián)結(jié)，接入三相交流電源，起動(dòng)電流下降到全壓起動(dòng)時(shí)的1/3，對(duì)于Y系列電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)起動(dòng)電流為額定電流IN的5.57倍。當(dāng)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，將電動(dòng)機(jī)定子繞組改成D聯(lián)結(jié)，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行。這種方法簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)，可用在操作較頻繁的場(chǎng)合，但其起動(dòng)轉(zhuǎn)矩只有全壓起動(dòng)時(shí)的1/3，Y系列電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的1.42.2倍。圖為用于13kW以上電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電路，由三個(gè)接觸器和一個(gè)時(shí)間繼電器構(gòu)成三請(qǐng)畫出三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)的控制電路？答：四什么是可編程序控制器？答：1985年，國(guó)際電工委員會(huì)IEC對(duì)可編

8、程序控制器作了如下規(guī)定：可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。 五可編程序控制器是如何分類的？答：1. 從結(jié)構(gòu)上可編程序控制器從結(jié)構(gòu)上可分為整體式和模塊式。2. 從規(guī)模上按PLC的輸入輸出點(diǎn)數(shù)可分為小型、中型和大型。 六請(qǐng)畫出可編程序控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖？答：PLC專為工業(yè)場(chǎng)合設(shè)計(jì)，采用了典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，主要是由CPU、電源、存儲(chǔ)器和專門設(shè)計(jì)的輸入輸出接口電路等組成。作業(yè)題4一設(shè)計(jì)程序完成如下功能：用增減計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)，如果當(dāng)前值小于500，則程序按原順序執(zhí)行，若當(dāng)前值超過500，則跳轉(zhuǎn)到從標(biāo)號(hào)10開始的程序執(zhí)行。答：二用順序繼電器實(shí)現(xiàn)的順序控制中的一個(gè)步的程序段，

9、這一步實(shí)現(xiàn)的功能是使兩個(gè)電機(jī)M1和M2起動(dòng)運(yùn)行20秒后停止，切換到下一步。答：三S7-200可編程序控制器中斷源種類及中斷優(yōu)先級(jí)？答：中斷源，即中斷事件發(fā)出中斷請(qǐng)求的來源。S7-200可編程序控制器具有最多可達(dá)34個(gè)中斷源，每個(gè)中斷源都分配一個(gè)編號(hào)用以識(shí)別，稱為中斷事件號(hào)。這些中斷源大致分為三大類：通信中斷、輸入輸出中斷和時(shí)基中斷。中斷優(yōu)先級(jí)由高到低依次是：通信中斷、輸入輸出中斷、時(shí)基中斷。每種中斷中的不同中斷事件又有不同的優(yōu)先權(quán)。四程序設(shè)計(jì)：要對(duì)一高速事件精確控制，通過對(duì)脈沖信號(hào)進(jìn)行增計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)當(dāng)前值達(dá)到24產(chǎn)生中斷，重新從0計(jì)數(shù)，對(duì)中斷次數(shù)進(jìn)行累計(jì)。計(jì)數(shù)方向用一個(gè)外部信號(hào)控制，并能實(shí)現(xiàn)外部

10、復(fù)位。所用的主機(jī)型號(hào)為CPU221。答：設(shè)計(jì)步驟：選擇高速計(jì)數(shù)器HSC0，并確定工作方式4。令SM37=16#F8 執(zhí)行HDEF指令，輸入端HSC為0，MODE為4。裝入當(dāng)前值，令SMD38=0。裝入設(shè)定值，令SMD42=24。執(zhí)行中斷連接ATCH指令，輸入端INT為INT0，EVNT為10。 主程序如下：初始化子程序如下：中斷程序如下：五STEP 7-Micro/WIN 32編程軟件，其主界面外觀如圖。界面一般可分以下幾個(gè)區(qū)指出各區(qū)名稱？答：1：導(dǎo)引條；2：指令樹；3：交叉索引；4：數(shù)據(jù)塊；5：壯態(tài)圖表；6：符號(hào)表；7：輸出窗口；8：壯態(tài)條；9：編程器；10：局部變量表。作業(yè)題5一PLC控制

11、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則及步驟？答：原則：在可編程序控制器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)該最大限度地滿足生產(chǎn)機(jī)械或生產(chǎn)流程對(duì)電氣控制的要求，在滿足控制要求的前提下，力求PLC控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、安全、可靠、操作和維修方便，而且應(yīng)使系統(tǒng)能盡量降低使用者長(zhǎng)期運(yùn)行的成本。設(shè)計(jì)一個(gè)PLC控制系統(tǒng)有多種途徑：可以在原有的繼電接觸控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上加以改造，形成可編程序控制器的控制系統(tǒng)。 步驟：1. 熟悉被控對(duì)象2. 制定控制方案 3. 詳細(xì)描述控制對(duì)象 4. 詳細(xì)描述操作員站 5. 配置可編程序控制器6. 程序設(shè)計(jì) 二硬件設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)一個(gè)3工位旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，其工作示意如圖所示。三個(gè)工位分別完成上料、鉆孔和卸件。（1）動(dòng)作特性工位1

12、：上料器推進(jìn)，料到位后退回等待。工位2：將料夾緊后，鉆頭向下進(jìn)給鉆孔，下鉆到位后退回，退回到位后，工件松開，放松完成后等待。工位3：卸料器向前將加工完成的工件推出，推出到位后退回，退回到位后等待。（2）控制要求通過選擇開關(guān)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行、半自動(dòng)運(yùn)行和手動(dòng)操作。答：制定控制方案 ：1）用選擇開關(guān)來決定控制系統(tǒng)的全自動(dòng)、半自動(dòng)運(yùn)行和手動(dòng)調(diào)整方式。2）手動(dòng)調(diào)整采用按鈕點(diǎn)動(dòng)的控制方式。3）系統(tǒng)處于半自動(dòng)工作方式時(shí)，每執(zhí)行完成一個(gè)工作循環(huán)，用一個(gè)起動(dòng)按鈕來控制進(jìn)入下一次循環(huán)。4）系統(tǒng)處于全自動(dòng)運(yùn)行方式時(shí)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)往復(fù)地循環(huán)執(zhí)行。5）系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)不很復(fù)雜，采用4臺(tái)電機(jī) 。6）對(duì)于部分與順序控制和工作循環(huán)過程

13、無關(guān)的主令部件和控制部件，采用不進(jìn)入PLC的方法以節(jié)省I/O點(diǎn)數(shù)。7）由于點(diǎn)數(shù)不多，所以用中小型PLC可以實(shí)現(xiàn)。可用CPU 224與擴(kuò)展模塊，或用一臺(tái)CPU 226。系統(tǒng)配置及輸入輸出對(duì)照表 輸入：輸出：設(shè)計(jì)主電路及PLC外部接線圖 ：圖為PLC外部接線的示意圖，實(shí)際接線時(shí)，還應(yīng)考慮到以下幾個(gè)方面：1）應(yīng)有電源輸入線，通常為220V，50Hz交流電源，允許電源電壓有一定的浮動(dòng)范圍。并且必須有保護(hù)裝置，如熔斷器等。2）輸入和輸出端子每8個(gè)為一組共用一個(gè)COM端。3）輸出端的線圈和電磁閥必須加保護(hù)電路，如并接阻容吸收回路或續(xù)流二極管。三串行通信分類方法？答：按時(shí)鐘串行通信按時(shí)鐘可分為同步傳送和異步傳送兩種方式。異步傳送：允許傳輸線上的各個(gè)部件有各自的時(shí)鐘，在各部件之間進(jìn)行通信時(shí)沒有統(tǒng)一的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，相鄰兩個(gè)字符傳送數(shù)據(jù)之間的停頓時(shí)間長(zhǎng)短是不一樣的，它是靠發(fā)送信息時(shí)同時(shí)發(fā)出字符