青島理工大學(xué)電氣控制與PLC（專升本）期末復(fù)習(xí)題及參考答案

電氣控制與PLC練習(xí)題專升本一、填空題1.電磁機(jī)構(gòu)中，吸引線圈的作用是。2.交流接觸器主要由

、和組成。為了減小鐵心的振動和噪音，在鐵心上加入。3.欠電流繼電器在正常工作電流流過線圈時，銜鐵是狀態(tài)，而當(dāng)流過線圈的電流小于整定電流時銜鐵。4.復(fù)合按鈕的復(fù)位順序為：按鈕先斷開，按鈕后閉合。5.常用的低壓電器是指工作電壓在交流V以下、直流V以下的電器。6.接觸器CJ10-20表示的意義分別為、、。選擇接觸器時應(yīng)從其工作條件出發(fā)，控制交流負(fù)載應(yīng)選用；控制直流負(fù)載則選用。7.時間繼電器種類很多，按其動作原理分為電磁式，空氣阻尼式，電動式，電子式，按延時方式分為和。8.制動措施可分為電氣制動和機(jī)械制動兩大類。電氣制動常用有、兩種，是用電氣的辦法使電動機(jī)產(chǎn)生一個與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反的制動轉(zhuǎn)矩。電磁機(jī)械制動是用電磁鐵操縱機(jī)械產(chǎn)生制動力矩，如、等。9.中間繼電器的作用是將一個輸入信號變成輸出信號或?qū)⑿盘枴?0.當(dāng)接觸器線圈得電時，使接觸器閉合、斷開。11.試舉出兩種不頻繁地手動接通和分?jǐn)嚯娐返拈_關(guān)電器：、。12.試舉出兩種主令電器：、。13.當(dāng)電路正常工作時，熔斷器熔體允許長期通過倍的額定電流而不熔斷。當(dāng)流過熔斷器的電流時，熔體熔斷切斷電路。14.PLC采用的工作方式。15.交流接觸器的觸點系統(tǒng)分為和輔助觸點，用來直接接通和分?jǐn)嘟涣髦麟娐泛涂刂齐娐贰?6.PLC的運(yùn)算和控制中心是。二、判斷題1.交流接觸器通電后如果鐵心吸合受阻，將導(dǎo)致圈燒毀。()2.行程開關(guān)、限位開關(guān)、位置開關(guān)是同一種開關(guān)。()3.三相籠型異步電動機(jī)的電氣控制線路中，如果使用熱繼電器作過載保護(hù)，就不必再裝設(shè)熔斷器作短路保護(hù)。()4.低壓斷路器具有失壓保護(hù)的功能。()5.小型PLC的I/O點數(shù)一般在128點以下。()6.刀開關(guān)安裝時不能倒裝，但根據(jù)需要可以平裝。()7.低壓斷路器又稱為自動空氣開關(guān)。()8.中間繼電器觸點較多，主要用于轉(zhuǎn)換控制信號。()9.ED是有條件結(jié)束指令，而CNDE是無條件結(jié)束指令。()10.一臺額定電壓為220V的交流接觸器在交流220V和直流220V的電源上均可使用。()11.交流接觸器在滅弧裝置損壞的情況下也可以使用。()12.PLC處于自由端口通訊模式時可以與可編程設(shè)備通訊。()13.PLC是采用“并行”方式工作的。()14.PLC可以向擴(kuò)展模塊提供24V直流電源。（）15.PLC中的存儲器是一些具有記憶功能的半導(dǎo)體電路。（）16.梯形圖程序指令助記符和操作數(shù)組成。（）17.置位、復(fù)位指令必須成對使用，不可以單獨使用。（）18.位尋址的格式由存儲器標(biāo)識符、字節(jié)地址及位號組成。（）19.PLC掃描周期主要取決于程序的長短。（）20.PLC的輸入電路均采用光電耦合隔離方式。（）三、簡答題1.什么是互鎖（聯(lián)鎖）？什么是自鎖？試舉例說明各自的作用。2.交流接觸器主要由哪幾部分組成？簡述其工作原理。3.試說明熱繼電器的工作原理和優(yōu)缺點。4.PLC控制與繼電器控制比較，有何相同之處，有何不同之處?5.簡要說明可編程控制器的特點。6.簡要敘述電氣控制線路設(shè)計的基本原則。7.用來控制某一電動機(jī)的接觸器經(jīng)常因觸點燒蝕而更換，其壽命很短。試分析其原因，應(yīng)如何處理?8.兩只線圈電壓為220V的交流接觸器能否串聯(lián)后接入440V交流電源上?為什么?若將損壞的接觸器滅弧罩取下，接觸器是否還可繼續(xù)使用，為什么?9.簡述PLC的工作過程。10.PLC的主要性能指標(biāo)有哪些?各指標(biāo)的意義是什么?四、綜合設(shè)計題1.設(shè)計三相籠型異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路，要求有必要的保護(hù)環(huán)節(jié)（包括主回路和控制回路）。2.兩臺電動機(jī)M1和M2，要求：（1）M1啟動后，延時一段時間后M2再啟動。（2）M2啟動后，M1立即停止。根據(jù)以上要求，設(shè)計其電氣控制線路（包括主電路和控制電路）。3.對于三臺電動機(jī)的控制，采用一只起動按鈕，每隔三秒鐘順序啟動一臺；按下停止按鈕，三臺電動機(jī)全部停止運(yùn)行。試編寫控制的梯形圖程序。4.根據(jù)以下要求編寫梯形圖。一輛小車由異步電動機(jī)拖動，其動作過程如下：小車可以由任意位置開始運(yùn)動(前進(jìn)或后退)，到終點碰到限位開關(guān)SQ2后，開始后退；在始點碰到限位開關(guān)SQ1后又前進(jìn)，按下停止按鈕小車停止運(yùn)動。SQ1SQ1始點SQ2終點前進(jìn)后退

電氣控制與PLC練習(xí)題參考答案專升本一、填空題1.將電能轉(zhuǎn)化成磁場能量2.觸頭系統(tǒng)；滅弧裝置；電磁系統(tǒng)；短路環(huán)3.閉合；斷開4.常開；常閉5.1200；15006.交流接觸器；設(shè)計序號；額定電流；交流接觸器；直流接觸器7.得電延時型；失電延時型8.能耗制動；反接制動；電磁鐵；機(jī)械抱閘9.多個；放大10.常開觸頭；常閉觸頭11.刀開關(guān)；轉(zhuǎn)換開關(guān)12.按鈕；行程開關(guān)13.1.25~1.3；過載14.循環(huán)掃描15.主觸點16.CPU二、判斷題1.錯2.對3.錯4.對5.對6.錯7.對8.對9.錯10.錯11.錯12.錯13.錯14.對15.對16.錯17.對18.錯19.對20.對三、簡答題1.答：自鎖：典型的應(yīng)用是用自己的常開觸點與開啟按鈕并聯(lián)，鎖定回路。即使開啟按鈕彈開了，由于有自鎖觸點的連接，仍可形成回路。這種接法就叫做“自鎖”。互鎖：典型的應(yīng)用是將繼電器A的常閉觸點串聯(lián)在其他回路當(dāng)中，而其他回路中繼電器B的常閉觸電串聯(lián)在繼電器A的回路中。當(dāng)繼電器A的線圈先得電時，它的常閉觸電會斷開繼電器B的回路。相反，如果繼電器B的線圈先得電時，它的常閉觸電會斷開繼電器A的回路。這樣互相牽制，起到一定的邏輯作用。這種接法就叫“互鎖”。2.答：（1）電磁機(jī)構(gòu)電磁機(jī)構(gòu)由線圈、動鐵心(銜鐵)和靜鐵心組成，其作用是將電磁能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，產(chǎn)生電磁吸力帶動觸點動作。（2）觸點系統(tǒng)包括主觸點和輔助觸點。主觸點用于通斷主電路，通常為三對常開觸點。輔助觸點用于控制電路，起電氣聯(lián)鎖作用，故又稱聯(lián)鎖觸點，一般常開、常閉各兩對。（3）滅弧裝置容量在10A以上的接觸器都有滅弧裝置，對于小容量的接觸器，常采用雙斷口觸點滅弧、電動力滅弧、相間弧板隔弧及陶土滅弧罩滅弧。對于大容量的接觸器，采用縱縫滅弧罩及柵片滅弧。（4）其他部件包括反作用彈簧、緩沖彈簧、觸點壓力彈簧、傳動機(jī)構(gòu)及外殼等。電磁式接觸器的工作原理如下：線圈通電后，在鐵芯中產(chǎn)生磁通及電磁吸力。此電磁吸力克服彈簧反力使得銜鐵吸合，帶動觸點機(jī)構(gòu)動作，常閉觸點打開，常開觸點閉合，互鎖或接通線路。線圈失電或線圈兩端電壓顯著降低時，電磁吸力小于彈簧反力，使得銜鐵釋放，觸點機(jī)構(gòu)復(fù)位，斷開線路或解除互鎖。3.答：工作原理：熱繼電器是由兩種不同熱膨脹系數(shù)的金屬片壓制組合構(gòu)成，在通過電流時，造成該雙金屬體發(fā)熱膨脹，因膨脹系數(shù)不同，致該雙金屬變形、彎曲，從而斷開常閉接點或接通常開接點，起到自動控制的作用。在電動機(jī)控制回路中，主要應(yīng)用熱繼電器的常閉接點，其常閉接點串入電動機(jī)主控制回路接觸器的電磁線圈，通過調(diào)節(jié)熱繼電器的動作電流，在電動機(jī)超過額定工作電流時，熱繼電器雙金屬片能夠正常動作，斷開接觸器電磁線圈，從而斷開電動機(jī)電源，起到了保護(hù)電動機(jī)的目的優(yōu)缺點：目前使用得比較普遍的還是熱繼電器。熱繼電器是上個世紀(jì)五十年代初從前蘇聯(lián)引進(jìn)的金屬片機(jī)械式電動機(jī)過載保護(hù)器。它結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，在保護(hù)電動機(jī)過載方面具有反時限特性。但它的保護(hù)功能少，無斷相保護(hù)，對電機(jī)發(fā)生通風(fēng)不暢、掃膛、堵轉(zhuǎn)、長期過載、頻繁啟動等故障也不能起保護(hù)作用。此外，熱繼電器還存在重復(fù)性能差、大電流過載或短路故障后不能再次使用、調(diào)整誤差大、易受環(huán)境溫度的影響誤動或拒動、功耗大、耗材多、性能指標(biāo)落后等缺陷。4.答：（1）相同點：都包含輸入部分、輸出部分、控制部分；（2）不同點：繼電器控制為接線程序控制，它是由分離元件（繼電器、接觸器等）用導(dǎo)線連接起來加以實現(xiàn)的，它的程序就在接線之中，對控制程序的修改必須通過改變接線來實現(xiàn)；PLC為存儲程序控制，其工作程序放在存儲器中，系統(tǒng)要完成的控制任務(wù)是通過執(zhí)行存儲器中的程序來實現(xiàn)的，控制程序的修改不需要改變PLC的接線，只需改變存儲器中的某些程序語句即可。5.答：1）使用靈活、通用性強(qiáng)。2)編程簡單、易于掌握。3)可靠性高、能適應(yīng)各種工業(yè)環(huán)境。4）接口簡單、維護(hù)方便。6.答：1）最大限度滿足生產(chǎn)機(jī)械和工藝對電氣控制系統(tǒng)的要求。2） 在滿足生產(chǎn)工藝要求的前提下，力求使控制線路簡單、經(jīng)濟(jì)。3） 保證電氣控制線路工作的可靠性。4） 保證電氣控制線路工作的安全性。5） 應(yīng)力求使操作、維護(hù)、檢修方便。7.答：可能的原因以及處理方案：（1）接觸器主觸點的額定電流太小，須更換一只主觸點額定容量大的接觸器；（2）滅弧罩損壞，須更換。8.答：（1）不能將兩只線圈電壓為220V的交流接觸器串聯(lián)后接入440V交流電源上，因為當(dāng)兩只接觸器線圈不同時，其阻抗也不同，當(dāng)串聯(lián)后接入電路中，它們兩端的電壓也不同，線圈兩端電壓大的接觸器線圈將會被燒毀，線圈兩端電壓小的接觸器線圈將會因為電壓低于其額定電壓而不能正常工作，即使兩只接觸器完全相同也不允許串聯(lián)使用。（2）若將損壞的接觸器滅弧罩取下，接觸器不可繼續(xù)使用，因為此時無法滅弧。9.答：（1）輸入采樣階段：PLC首先掃描所有輸入端子，并將各輸入狀態(tài)存入內(nèi)存中各對應(yīng)的輸入映像寄存器中；（2）程序執(zhí)行階段：根據(jù)PLC梯形圖程序掃描原則，PLC按先左后右、先上后下的步序逐點掃描；（3）輸出刷新階段：在所有指令執(zhí)行完畢后，輸出映像寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài)在輸出刷新階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，通過一定方式輸出，驅(qū)動外部負(fù)載。10.答：PLC的主要性能指標(biāo)有：（1）存儲容量：用戶程序存儲器的容量，中小型PLC的存儲容量一般為8K以下，大型PLC的存儲容量可達(dá)256K-2M；（2）輸入輸出點數(shù)：PLC面板上連接輸入輸出信號用的端子的個數(shù)；（3）掃描速度：PLC執(zhí)行程序的速度；（4）編輯指令的種類和數(shù)量；（5）擴(kuò)展能力：I/O點數(shù)的擴(kuò)展和功能的擴(kuò)展；（6）智能單元的數(shù)量。四、綜合設(shè)計題1、解：圖中，SB1為正轉(zhuǎn)啟動控制按鈕，按下SB1，控制電機(jī)正轉(zhuǎn)的接觸KM1線圈得電，輔助常開觸點KM1閉合，進(jìn)行自保，主觸頭KM1接通，使電機(jī)按正轉(zhuǎn)方向運(yùn)行；SB2為反轉(zhuǎn)啟動控制按鈕，按下SB2，控制電機(jī)反轉(zhuǎn)的接觸KM2線圈得電，輔助常開觸點KM2閉合，進(jìn)行自保，主觸頭KM2接通，使電機(jī)按反轉(zhuǎn)方向運(yùn)行。常閉觸點KM1、KM2分別進(jìn)行互鎖。按下停止按鈕SB3，電機(jī)停止運(yùn)行。2.解：工作過程如下：合上刀開關(guān)QS→按下M1起動按鈕SB1→接觸器KM1通電→M1以額定電壓正常運(yùn)行→時間繼電器KT通電延時t秒→KT延時常開輔助觸點閉合→接觸器KM2通電→KM2常開觸點閉合，常閉觸點打開→M2以額定電壓正常運(yùn)行且KM1失電→M1停機(jī)。3.解：采用S7-200PLC，起動按鈕為I0.0，停止按鈕為I0.1；3臺電機(jī)分別采用接觸器KM1、KM2、KM3進(jìn)行控制，其對