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象分類根據(jù)其控制的對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）按動作性質(zhì)分類依據(jù)電器的動作性質(zhì)可分為自動控制電器和非自動控制電器。 二請畫出按鈕，接觸器，熱繼電器的圖文符號？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)備中各個項目位置的一種圖。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電器元件和裝備的相對安裝與敷設(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所需的技術(shù)文件。在國家標(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。四請畫出三相異步電動機的點動控控制線路？答：五請畫出三相異步電動機自動往返正反轉(zhuǎn)控制線路？答：在實際生產(chǎn)中，常常要求生產(chǎn)機械的運動部件能實現(xiàn)自動往返。因為有

3、行程限制，所以常用行程開關(guān)做控制元件來控制電動機的正反轉(zhuǎn)。下次圖為電動機往返運行的可逆旋轉(zhuǎn)控制電路。圖中KM1、KM2分別為電動機正、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)。 六三相籠型電動機單向旋轉(zhuǎn)可用開關(guān)或接觸器控制，請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，主機都可進(jìn)行擴展，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)初投放市場的，速度快，具有較強的通信能力。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。二請簡述SIMATIC S7-200系統(tǒng)CPU 22X系列PLC主機及I/O特性？答：三請簡述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)來手動切換，方式開關(guān)有3個擋位 。2）用STEP 7-Micro/Win32編程軟件，應(yīng)首先把主機的方式開關(guān)置于TERM或RUN位置，然后在此軟件平臺用鼠標(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)所需的輸入輸出點數(shù)各為：數(shù)字量輸入24點、數(shù)字量輸出20點、模擬量輸入6點、模擬量輸出2點。本系統(tǒng)可有多種不同模塊的選取組合，請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：六一自動倉庫存放某種貨物，

6、最多6000箱，需對所存的貨物進(jìn)出計數(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分別存儲在VW20和VW30字存儲單元中。請畫出控制系統(tǒng)的程序？答：作業(yè)題3一請畫出三相異步電動機采用自動控制自耦變壓器降壓起動的控制電路？答：下圖是采用自動控制自耦變壓器降壓起動的控制電路。是由交流接觸器、熱繼電器、時間繼電器、按鈕和自耦變壓器等元件組成。圖中KM1為正常運轉(zhuǎn)接觸器，KM2為降壓起動接觸器，KA為起動中間繼電器，KT為降壓起動時間繼電器。 二請畫出三相異步電動機采用Y-D起動法降壓起動的控制電路？答：凡是正常運

7、行時三相定子繞組接成三角形運轉(zhuǎn)的三相籠型感應(yīng)電動機，都可采用Y-D降壓起動。起動時，定子繞組先接成Y聯(lián)結(jié)，接入三相交流電源，起動電流下降到全壓起動時的1/3，對于Y系列電動機直接起動時起動電流為額定電流IN的5.57倍。當(dāng)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時，將電動機定子繞組改成D聯(lián)結(jié)，電動機進(jìn)入正常運行。這種方法簡便、經(jīng)濟，可用在操作較頻繁的場合，但其起動轉(zhuǎn)矩只有全壓起動時的1/3，Y系列電動機起動轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的1.42.2倍。圖為用于13kW以上電動機的起動電路，由三個接觸器和一個時間繼電器構(gòu)成三請畫出三相異步電動機反接制動的控制電路？答：四什么是可編程序控制器？答：1985年，國際電工委員會IEC對可編

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。 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的輸入輸出點數(shù)可分為小型、中型和大型。 六請畫出可編程序控制器結(jié)構(gòu)簡圖？答：PLC專為工業(yè)場合設(shè)計，采用了典型的計算機結(jié)構(gòu)，主要是由CPU、電源、存儲器和專門設(shè)計的輸入輸出接口電路等組成。作業(yè)題4一設(shè)計程序完成如下功能：用增減計數(shù)器進(jìn)行計數(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10開始的程序執(zhí)行。答：二用順序繼電器實現(xiàn)的順序控制中的一個步的程序段，

9、這一步實現(xiàn)的功能是使兩個電機M1和M2起動運行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？答：中斷源，即中斷事件發(fā)出中斷請求的來源。S7-200可編程序控制器具有最多可達(dá)34個中斷源，每個中斷源都分配一個編號用以識別，稱為中斷事件號。這些中斷源大致分為三大類：通信中斷、輸入輸出中斷和時基中斷。中斷優(yōu)先級由高到低依次是：通信中斷、輸入輸出中斷、時基中斷。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：要對一高速事件精確控制，通過對脈沖信號進(jìn)行增計數(shù)，計數(shù)當(dāng)前值達(dá)到24產(chǎn)生中斷，重新從0計數(shù)，對中斷次數(shù)進(jìn)行累計。計數(shù)方向用一個外部信號控制，并能實現(xiàn)外部

10、復(fù)位。所用的主機型號為CPU221。答：設(shè)計步驟：選擇高速計數(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)計中，應(yīng)該最大限度地滿足生產(chǎn)機械或生產(chǎn)流程對電氣控制的要求，在滿足控制要求的前提下，力求PLC控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟、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期運行的成本。設(shè)計一個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. 熟悉被控對象2. 制定控制方案 3. 詳細(xì)描述控制對象 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 二硬件設(shè)計：設(shè)計一個3工位旋轉(zhuǎn)工作臺，其工作示意如圖所示。三個工位分別完成上料、鉆孔和卸件。（1）動作特性工位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)可實現(xiàn)自動運行、半自動運行和手動操作。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、半自動運行和手動調(diào)整方式。2）手動調(diào)整采用按鈕點動的控制方式。3）系統(tǒng)處于半自動工作方式時，每執(zhí)行完成一個工作循環(huán)，用一個起動按鈕來控制進(jìn)入下一次循環(huán)。4）系統(tǒng)處于全自動運行方式時，可實現(xiàn)自動往復(fù)地循環(huán)執(zhí)行。5）系統(tǒng)運動不很復(fù)雜，采用4臺電機 。6）對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點數(shù)。7）由于點數(shù)不多，所以用中小型PLC可以實現(xiàn)?？捎肅PU 224與擴展模塊，或用一臺CPU 226。系統(tǒng)配置及輸入輸出對照表 輸入：輸出：設(shè)計主電路及PLC外部接線圖 ：圖為PLC外部接線的示意圖，實際接線時，還應(yīng)考慮到以下幾個方面：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個為一組共用一個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：按時鐘串行通信按時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部件有各自的時鐘，在各部件之間進(jìn)行通信時沒有統(tǒng)一的時間標(biāo)準(zhǔn)，相鄰兩個字符傳送數(shù)據(jù)之間的停頓時間長短是不一樣的，它是靠發(fā)送信息時同時發(fā)出字符