機(jī)電課后習(xí)題

1、第一章 氣控制系統(tǒng)電常用器件1.電磁式繼電器主要由哪幾部分組成？各部分的作用是什么 ？電磁式低壓電器是最常用的低壓電器，由三部分組成，觸頭 滅弧裝置 電磁機(jī)構(gòu)觸頭的作用： 觸頭是一切有觸點(diǎn)電器的執(zhí)行部件。這些電器通過(guò)觸頭的工作來(lái)接通或斷開(kāi)被控制電路。滅弧裝置的作用 ：滅弧就是把電弧拉長(zhǎng)，把電弧變短。電弧的存在既妨礙了電路及時(shí)可靠的分?jǐn)?，又?huì)使觸頭受到損傷。必須采取適當(dāng)且有效的措施，以保護(hù)觸頭系統(tǒng)，降低它的損傷，提高它的分?jǐn)嗄芰?，從而保證整個(gè)電器的工作安全可靠。電磁機(jī)構(gòu)的作用：電磁式低壓電氣的感測(cè)部件，它的作用是將電磁能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能量，帶動(dòng)觸點(diǎn)工作使之閉合或斷開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)電路的接通或分?jǐn)唷?常

2、用的滅弧方法有哪些？多斷點(diǎn)滅弧 磁吹式滅弧 滅弧罩 滅弧柵5.接觸器的作用是什么？定義：接觸器是用來(lái)頻繁地、遠(yuǎn)距離地接通或分?jǐn)嚯妱?dòng)機(jī)主電路或其他負(fù)載電路的自動(dòng)控制電器。用途：1.控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、反轉(zhuǎn)、制動(dòng)和調(diào)速等 。2.控制電動(dòng)機(jī)主電路和大電流電路的通斷的開(kāi)關(guān)電器。8.熱繼電器在電路中的作用是什么？作用：當(dāng)三相交流電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)長(zhǎng)期帶負(fù)荷欠電壓運(yùn)行、長(zhǎng)期過(guò)載運(yùn)行以及長(zhǎng)期單相運(yùn)行等不正常情況時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)繞組嚴(yán)重過(guò)熱乃至燒壞。 用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù):熱繼電器利用電流的熱效應(yīng)原理以及發(fā)熱元件熱膨脹原理設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)三相交流電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)。11.中間繼電器與接觸器有何異同？定義：1.中間繼電器是一種電

3、壓繼電器在控制電路中起信號(hào)傳遞、放大、切換和邏輯控制等作用的繼電器稱(chēng)作中間繼電器。主要用于擴(kuò)展觸點(diǎn)數(shù)量，實(shí)現(xiàn)邏輯控制。2.接觸器是用來(lái)頻繁地、遠(yuǎn)距離地接通或分?jǐn)嚯妱?dòng)機(jī)主電路或其他負(fù)載電路的自動(dòng)控制電器。中間繼電器和接觸器的區(qū)別：相同點(diǎn)：輸入信號(hào)都是電壓，都是利用電磁機(jī)構(gòu)的工作原理進(jìn)行工作的。不同點(diǎn)：1.中間繼電器用于小電流的控制電路，在控制電路中起信號(hào)傳遞、放大、翻轉(zhuǎn)和分路等作用，主要用來(lái)擴(kuò)展觸點(diǎn)數(shù)量，實(shí)現(xiàn)邏輯控制。 2.接觸器用于頻繁地、遠(yuǎn)距離地接通或分?jǐn)嚯妱?dòng)機(jī)主電路或其他負(fù)載電路。 它是一種執(zhí)行電器。它的觸點(diǎn)分為主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)，大部分情況下它還帶有滅弧裝置。 16.控制按鈕，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，行

4、程開(kāi)關(guān)，接近開(kāi)關(guān)，光電開(kāi)關(guān)在電路中 各起什么作用？控制按鈕作用：在控制電路中用于手動(dòng)發(fā)出控制信號(hào)以控制接觸器、繼電器等。 轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)作用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)是一種多檔式、控制多回路的主令電器行程開(kāi)關(guān)作用用于控制生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方向、速度、行程大小或位置的一種自動(dòng)控制器件。接近開(kāi)關(guān)作用不僅用于行程控制和限位保護(hù)，還用于高速計(jì)數(shù)、測(cè)速、液面控制、檢測(cè)金屬體的存在、零件尺寸以及無(wú)觸點(diǎn)按鈕等。光電開(kāi)關(guān)的作用可非接觸、無(wú)損傷地檢測(cè)和控制各種固體、液體、透明體、黑體、柔軟體和煙霧等物質(zhì)的狀態(tài)和動(dòng)作。第二章 電氣控制線路基礎(chǔ)1.三相籠型異步電動(dòng)機(jī)在什么條件下可直接啟動(dòng)？試設(shè)計(jì)帶有短路，過(guò)載，失壓保護(hù)的三相籠型異步電動(dòng)機(jī)直接

5、啟動(dòng)的主電路和控制電路，對(duì)所設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行簡(jiǎn)要的說(shuō)明，并指出哪些元器件在電路中完成了哪些保護(hù)功能？（詳情請(qǐng)見(jiàn)課本P59）額定功率小于10kw的時(shí)候全壓?jiǎn)?dòng)控制線路這是最基本的電動(dòng)機(jī)控制線路。是任何一個(gè)電氣工程師需要熟記于心的電路。組成：1.主電路2.控制線路 工作原理1.啟動(dòng)過(guò)程2.操作過(guò)程:重要概念：A.自鎖 B.自鎖觸點(diǎn)3.停止過(guò)程 控制線路的保護(hù)環(huán)節(jié)短路保護(hù)：1.自動(dòng)開(kāi)關(guān)完成主電路的短路保護(hù)2.熔斷器FA完成控制線路的短路保護(hù)過(guò)載保護(hù)：由熱繼電器BB完成失壓和欠壓保護(hù): 由接觸器QA2.某三相籠型異步電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)，要求啟動(dòng)電流不能過(guò)大，制動(dòng)時(shí)要快速停車(chē)。試設(shè)計(jì)主電路和控制電路，并要求有

6、必要的保護(hù)。正反轉(zhuǎn)控制線路，通常采用“正-停-反”控制。3.某三相籠型異步電動(dòng)機(jī)可正反向運(yùn)轉(zhuǎn)，要求星形-三角形降壓?jiǎn)?dòng)。試設(shè)計(jì)主電路和控制電路，并要求有必要的保護(hù)。4.星形-三角形降壓?jiǎn)?dòng)方法有什么特點(diǎn)并說(shuō)明其適用場(chǎng)合？?jī)?yōu)點(diǎn)：?jiǎn)?dòng)電流特性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低；缺點(diǎn)：由于啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也降低到了原來(lái)的1/3，所以轉(zhuǎn)矩特性差。適合于輕載或空載啟動(dòng)的場(chǎng)合。6.三相籠型異步電動(dòng)機(jī)有哪幾種電氣制動(dòng)方式？各有什么特點(diǎn)和適用場(chǎng)合？電氣制動(dòng) ：實(shí)質(zhì)上是當(dāng)電動(dòng)機(jī)停車(chē)時(shí)，給電動(dòng)機(jī)加上一個(gè)與原來(lái)旋轉(zhuǎn)方向相反的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，迫使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降。1.反接制動(dòng)2.能耗制動(dòng)(3.使用軟啟動(dòng)器或變頻器中的制動(dòng)功能)1.反接制動(dòng)控制

7、線路工作原理 切斷電源并加入反相序的電源（注意事項(xiàng)：限制沖擊電流，及時(shí)切除反向電源）特點(diǎn)及適用場(chǎng)合特點(diǎn)：制動(dòng)迅速，效果好，沖擊大。適用場(chǎng)合：通常僅適用于10 kW以下的小容量電動(dòng)機(jī)。 2.能耗制動(dòng)控制線路工作原理 所謂能耗制動(dòng)，就是在電動(dòng)機(jī)脫離三相交流電源之后，定子繞組上加一個(gè)直流電壓，即通入直流電流，利用轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流與靜止磁場(chǎng)的作用以達(dá)到制動(dòng)的目的。特點(diǎn)：能耗制動(dòng)比反接制動(dòng)消耗的能量少，其制動(dòng)電流也比反接制動(dòng)電流小得多，但能耗制動(dòng)的制動(dòng)效果不及反接制動(dòng)明顯，同時(shí)還需要一個(gè)直流電源，控制線路相對(duì)比較復(fù)雜。適用場(chǎng)合:能耗制動(dòng)一般適用于電動(dòng)機(jī)容量較大和啟動(dòng)、制動(dòng)頻繁的場(chǎng)合。反接制動(dòng)一般適合于電動(dòng)機(jī)

8、容量較小和不頻繁制動(dòng)的場(chǎng)合。7.三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有哪幾種？三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法主要有變頻調(diào)速、變極調(diào)速、電磁調(diào)速；第三章 現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)9.PLC是怎么進(jìn)行分類(lèi)的？每一類(lèi)的特點(diǎn)是什么？分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)： I/O點(diǎn)數(shù) 結(jié)構(gòu) 性能1、按I/O點(diǎn)數(shù)容量分類(lèi)可編程控制器的規(guī)模以所配置的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)來(lái)衡量 Ø 小型：I/O點(diǎn)數(shù)<128Ø 中型：I/O點(diǎn)數(shù)128- 2048Ø 大型：I/O點(diǎn)數(shù)>2048 應(yīng)該指出大、中、小的規(guī)模主要是指I/O點(diǎn)數(shù)，程序容量在目前的多數(shù)可編程控制器中是可以擴(kuò)展，擴(kuò)展后可達(dá)數(shù)十兆。2、按結(jié)構(gòu)形式分類(lèi)： 整體

9、式 它將電源、CPU和少量I/O(開(kāi)關(guān)量)組裝在一個(gè)機(jī)殼內(nèi)，稱(chēng)為基本單元。當(dāng)I/O點(diǎn)數(shù)不足或需要諸如模擬量I/O等功能時(shí)就需要通過(guò)扁平電纜(并行內(nèi)部總線)連接擴(kuò)展單元。小型可編程控制器較多地采用這種形式，其結(jié)構(gòu)緊湊，便于安裝，成本降低模塊式 可編程控制器的各個(gè)功能模塊在結(jié)構(gòu)上也以單獨(dú)的模塊形式出現(xiàn)，如電源模塊，中央處理模塊，各種I/O模塊，他們通過(guò)一個(gè)共同的基板或者機(jī)架上的內(nèi)部總線構(gòu)成一個(gè)完整的控制系統(tǒng)。這種結(jié)構(gòu)一般在中大型、高檔產(chǎn)品中采用。隨著近年來(lái)小型產(chǎn)品高檔化的發(fā)展趨勢(shì)，在小型系統(tǒng)中也有出現(xiàn)。10.構(gòu)成PLC的主要部件有哪些？各部分的主要作用是什么？1. 中央處理單元中央處理單元（CPU

10、）一般由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成，這些電路都集成在一個(gè)芯片上。 CPU的主要功能： 1）從存儲(chǔ)器中讀取指令 2）執(zhí)行指令 3）順序取指令 4）處理中斷2. 存儲(chǔ)器分為用戶(hù)存儲(chǔ)器和系統(tǒng)存儲(chǔ)器，用戶(hù)存儲(chǔ)器又分為用戶(hù)程序存儲(chǔ)器和用戶(hù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 ，常有類(lèi)型1）只讀存儲(chǔ)器ROM 2）隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM 3）可電擦除的可編程只讀存儲(chǔ)器（EEPROM）。3. 輸入/輸出單元 分為模擬量單元和數(shù)字量單元，這里主講數(shù)字單元。（1）輸入接口電路 為了防止各種干擾信號(hào)和高電壓信號(hào)進(jìn)入PLC，影響其可靠性或造成設(shè)備損壞，現(xiàn)場(chǎng)輸入電路一般有光電耦合器電路進(jìn)行隔離。 輸入類(lèi)型有直流、交流、交直流。2）輸出接口電路 PLC

11、輸出電路用來(lái)驅(qū)動(dòng)被控負(fù)載（電磁鐵、繼電、接觸器線圈等）。分為繼電器式，晶體型和晶閘管式三種。三種形式特點(diǎn)：繼電器 - 低速大功率 晶閘管- 高速大功率 晶體管 - 高速小功率4. 其它 電源、擴(kuò)展接口、通信接口、編程設(shè)備、附件11.PLC是按什么樣的工作方式進(jìn)行工作的？它的循環(huán)過(guò)程分哪幾個(gè)階段？在每個(gè)階段主要完成哪些控制任務(wù)？PLC的運(yùn)行方式: PLC的工作按集中輸入、集中輸出，周期性循環(huán)掃描的方式進(jìn)行工作的。工作過(guò)程: 上電處理 掃描過(guò)程 出錯(cuò)處理PLC工作過(guò)程的中心內(nèi)容：1.輸入采樣階段（一般情況下，PLC對(duì)輸入信號(hào)的要求）2.程序執(zhí)行階段 3.輸出刷新階段（詳情圖見(jiàn)P119）電氣控制梯形

12、圖：并行工作方式PLC梯形圖：串行工作方式 第四章 S7-200PLC基礎(chǔ)知識(shí)1.S7-200系列PLC的硬件系統(tǒng)主要有哪些部分組成？1)基本單元(主機(jī)單元or CPU模塊) 2） 擴(kuò)展單元 3）特殊功能模塊4）相關(guān)設(shè)備5）軟件2.S7-200系列PLC的存儲(chǔ)系統(tǒng)提供了哪幾種方式來(lái)保存數(shù)據(jù)？1)保持型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 2)永久型存儲(chǔ)器 3)存儲(chǔ)卡3.看例題P127 123 1255.S7-200系列PLC中有那些軟元件?輸入繼電器（I） 輸出繼電器（O）通用輔助繼電器（M）特殊繼電器（SM）變量存儲(chǔ)器（V）局部變量存儲(chǔ)器（L）順序控制繼電器（S）定時(shí)器（T）計(jì)數(shù)器（C）模擬量輸入寄存器（AI）/模擬

13、量輸出寄存器（AO）高速計(jì)數(shù)器（HC）累加器（AC）7.S7-200PLC的編程語(yǔ)言有哪幾種？各有什么特點(diǎn)？n 新舊CPU版本的不同所造成的影響n 梯形圖 （LAD，Ladder Diagram）是最基本、最常用的編程語(yǔ)言。n 語(yǔ)句表 （STL，Statement List）是最常用的之一。不直觀n 功能塊圖（FBD，F(xiàn)unction Block Diagram）是一種基于電子器件門(mén)電路邏輯運(yùn)算形式的編程語(yǔ)言。較少使用n 順序功能圖（SFC，Sequential Function Chart）是一種圖形編程語(yǔ)言。在復(fù)雜邏輯順序任務(wù)的程序設(shè)計(jì)中得到廣泛應(yīng)用。n IEC61131-3第五章PLC基

14、本指令及程序設(shè)計(jì)2.S7-200PLC中共有幾種分辨率的定時(shí)器？他們的刷新方式有何不同？S7-200PLC中共有幾種類(lèi)型的定時(shí)器？對(duì)他們執(zhí)行復(fù)位指令后，他們的當(dāng)前值和位的狀態(tài)是什么？單位時(shí)間的時(shí)間增量稱(chēng)為定時(shí)器的分辨率，即精度。S7-200 PLC定時(shí)器有3個(gè)精度等級(jí)：1 ms、10 ms和100 ms。定時(shí)器的刷新方式和正確使用1 ms、10 ms、100 ms定時(shí)器的刷新方式是不同的，從而在使用方法上也有很大的不同。這和其他PLC是有很大區(qū)別的。1 ms定時(shí)器 1 ms定時(shí)器由系統(tǒng)每隔1 ms刷新一次，與掃描周期及程序處理無(wú)關(guān)。它采用的是中斷刷新方式。因此，當(dāng)掃描周期大于1 ms時(shí)，在一個(gè)

15、周期中可能被多次刷新。其當(dāng)前值在一個(gè)掃描周期內(nèi)不一定保持一致。10 ms定時(shí)器 10 ms定時(shí)器由系統(tǒng)在每個(gè)掃描周期開(kāi)始時(shí)自動(dòng)刷新，由于是每個(gè)掃描周期只刷新一次，故在一個(gè)掃描周期內(nèi)定時(shí)器位和定時(shí)器的當(dāng)前值保持不變。100 ms定時(shí)器 100 ms定時(shí)器在定時(shí)器指令執(zhí)行時(shí)被刷新，因此，如果100 ms定時(shí)器被激活后，如果不是每個(gè)掃描周期都執(zhí)行定時(shí)器指令或在一個(gè)掃描周期內(nèi)多次執(zhí)行定時(shí)器指令，都會(huì)造成計(jì)時(shí)失準(zhǔn)，所以在后面講到的跳轉(zhuǎn)指令和循環(huán)指令段中使用定時(shí)器時(shí)，要格外小心。100 ms定時(shí)器僅用在定時(shí)器指令在每個(gè)掃描周期執(zhí)行一次的程序中。 種類(lèi)：TON，TONR，TOF接通延時(shí)定時(shí)器TON（On-D

16、elay Timer）l 接通延時(shí)定時(shí)器用于單一時(shí)間間隔的定時(shí)。l 上電周期或首次掃描時(shí)，定時(shí)器位為OFF，當(dāng)前值為0。l 輸入端接通時(shí)，定時(shí)器位為OFF，當(dāng)前值從0開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)前值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，定時(shí)器位為ON，當(dāng)前值仍連續(xù)計(jì)數(shù)到32 767。l 輸入端斷開(kāi)，定時(shí)器自動(dòng)復(fù)位，即定時(shí)器位為OFF，當(dāng)前值為0。記憶接通延時(shí)定時(shí)器TONR（Retentive On-Delay Timer）l 記憶接通延時(shí)定時(shí)器具有記憶功能,它用于對(duì)許多間隔的累計(jì)定時(shí)。l 上電周期或首次掃描時(shí)，定時(shí)器位為掉電前的狀態(tài)，當(dāng)前值保持在掉電前的值。l 當(dāng)輸入端接通時(shí)，當(dāng)前值從上次的保持值繼續(xù)計(jì)時(shí)，當(dāng)累計(jì)當(dāng)前值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，定時(shí)器位ON，當(dāng)前值可繼續(xù)計(jì)數(shù)到32 767。l TONR定時(shí)器只能用復(fù)位指令R對(duì)其進(jìn)行復(fù)位操作。TONR復(fù)位后，定時(shí)器位為OFF，當(dāng)前值為0。掌握好對(duì)TONR的復(fù)位及啟動(dòng)是使用好TONR指令的關(guān)鍵。斷開(kāi)延時(shí)定時(shí)器TOF（Off-Delay Timer）l 斷開(kāi)延時(shí)定時(shí)器用于斷電后的單一間隔時(shí)間計(jì)時(shí)。l 上電周期或首次掃描，定時(shí)器位為OFF，當(dāng)前值為0。l 輸入端接通時(shí)，定時(shí)器位為ON，當(dāng)前值為0。當(dāng)輸入端由接通到斷開(kāi)時(shí)，定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)。當(dāng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)定時(shí)器位為OFF