工廠電氣控制技術(shù)第三章習(xí)題參考答案

電氣控制與PLC理論考試試卷〔7〕

一、填空題〔將正確答案填入以下空白處，每題1分，共10分〕

1、電磁機(jī)構(gòu)由吸引線圈、鐵心、銜鐵等幾局部組成。

2、各種低壓斷路器在結(jié)構(gòu)上都有主觸頭、滅弧裝置、自由脫扣器和等局部組成。

3、交流接觸器的觸點(diǎn)系統(tǒng)分為主觸頭和輔助觸頭，用來直接接通和分?jǐn)嘟涣髦麟娐泛涂刂齐娐贰?/p>

4、熱繼電器是利用流過發(fā)熱元件產(chǎn)生熱量來使檢測元件受熱彎曲，進(jìn)而推動機(jī)構(gòu)動作的一種保護(hù)電器，主要被用作電動機(jī)的長期過載保護(hù)。

5、熔斷器主要作為電路的短路保護(hù)元件。

6、觸頭的接觸形式有：點(diǎn)接觸、線接觸、面接觸。

7、電氣控制系統(tǒng)中常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有短路保護(hù)、過電流保護(hù)、過載保護(hù)、失電壓保護(hù)、欠電壓保護(hù)、過電壓保護(hù)及弱磁保護(hù)等。

8、PLC的根本結(jié)構(gòu)由CPU、存儲器、輸入輸出接口、電源、擴(kuò)展接口、通信接口、編程工具、智能I/O接口、智能單元等組成。

9、PLC的軟件由系統(tǒng)程序和兩大局部組成。

10、PLC常用的編程語言有：梯形圖、指令表、高級語言。二、選擇題〔以下每題只有一個正確答案，將正確答案的代號填入括號內(nèi)，每題2分，共20分〕

1、判斷交流或直流接觸器的依據(jù)是：〔B〕

A、線圈電流的性質(zhì)B、主觸點(diǎn)電流的性質(zhì)

C、主觸點(diǎn)的額定電流D、輔助觸點(diǎn)的額定電流

2、用于使自動空氣開關(guān)遠(yuǎn)距離斷開電路的是：〔C〕

A、過電流脫扣器B、欠電壓脫扣器

C、分勵脫扣器D、自由脫扣器

3、電磁機(jī)構(gòu)中，吸引線圈的作用是：〔A〕

A、將電能轉(zhuǎn)化成磁場能量B、將磁場能轉(zhuǎn)化成電能

4、熔斷器作為短路保護(hù)的電器，它是〔B〕于被保護(hù)電路中的。

A、并接B、串接C、串接或并接都可以

5、把線圈額定電壓為220V的交流接觸器線圈誤接入380V的交流電源上會發(fā)生的問題是：〔C〕

A、接觸器正常工作B、接觸器產(chǎn)生強(qiáng)烈震動

C、燒毀線圈D、燒毀觸點(diǎn)

6、下述對PLC存儲器描述錯誤的選項(xiàng)是：〔A〕

A、存放輸入信號B、存放用戶程序

C、存放數(shù)據(jù)D、存放系統(tǒng)程序

7、分析電氣原理圖的根本原那么是：〔C〕

A、先分析交流通路B、先分析直流通路

C、先分析主電路、后分析輔助電路D、先分析輔助電路、后分析主電路

8、自動空氣開關(guān)的電氣符號是：〔B〕

A、SBB、QFC、FRD、FU

9、以下對PLC軟繼電器的描述，正確的選項(xiàng)是：〔A〕

A、有無數(shù)對常開和常閉觸點(diǎn)供編程時使用

B、只有2對常開和常閉觸點(diǎn)供編程時使用

C、不同型號的PLC的情況可能不一樣

D、以上說法都不正確

10、ST指令的作用是：〔A〕

A、用于單個常開觸點(diǎn)與母線連接

B、用于單個常閉觸點(diǎn)與上面的觸點(diǎn)并聯(lián)連接

C、用于單個常閉觸點(diǎn)與前面的觸點(diǎn)串聯(lián)連接

D、用于單個常開觸點(diǎn)與上面的觸點(diǎn)并聯(lián)連接四、問答題〔每題10分，共３0分〕

1、既然在電動機(jī)的主電路中裝有熔斷器，為什么還要裝熱繼電器?裝有熱繼電器是否就可以不裝熔斷器?為什么?2、寫出下面梯形圖的程序語句。

3、寫出以下梯形圖的指令表，并解釋圖示程序中的Y0輸出和Y1輸出之間的關(guān)系。與X0并聯(lián)的觸點(diǎn)Y0實(shí)現(xiàn)什么功能？五、分析題〔10分〕以下電路為三相籠型電機(jī)單向旋轉(zhuǎn)能耗制動控制電路，當(dāng)按下停止按鈕SB1時，電動機(jī)無制動過程，試分析故障原因。

六、綜合題〔10分〕

分析以下程序的工作過程

試題7答案一、填空題?！?、鐵心2、操作機(jī)構(gòu)3、輔助觸點(diǎn)4、電流5、短路6、點(diǎn)接觸7、短路8、存儲器9、用戶〔應(yīng)用〕程序10、梯形圖二、選擇題。1、B2、C3、A4、B5、C6、A7、C8、B9、A10、A四、問答題。〔每題10分，共30分〕

1、因?yàn)槿蹟嗥鞯闹饕饔檬亲鳛殡娐返亩搪繁Ｗo(hù)元件，而熱繼電器的主要作用是作為電動機(jī)的長期過載保護(hù)元件，所以在電動機(jī)的主電路中裝有熔斷器，還需要裝熱繼電器。

不可以。因?yàn)槿蹟嗥骱蜔崂^電器的保護(hù)功能不同，熱繼電器具有熱慣性，在電路過載時不能瞬時動作而切斷電源，而熔斷器可以在電路發(fā)生短路故障時瞬時切斷電源而起保護(hù)作用。

2、

3、只有當(dāng)Y0接通后，Y1才能接通。X0與Y0的并聯(lián)構(gòu)成自鎖或自保電路。

五、分析題?！泊饘σ粭l得1分，全對得10分〕按鈕SB1的常開觸點(diǎn)損壞或接觸不良；時間繼電器KT的常閉觸點(diǎn)損壞或觸點(diǎn)接觸不良；接觸器KM1的常閉輔助觸點(diǎn)損壞；接觸器KM2損壞；線路故障；整流器VR損壞；變壓器T損壞。六、當(dāng)X0接通一次，DT0自動加1，

X1接通一次，DT0自動減1

DT0>300時,Y0輸出第三章習(xí)題參考答案何謂編程語言？PLC常用的編程語言主要有哪幾種？解：編程語言就是用戶程序的表達(dá)方式。PLC常用的編程語言主要有：梯形圖、指令語句、順序功能圖〔SFC〕、級式編程語言〔stage〕、邏輯圖編程語言、高級編程語言等幾種方式。梯形圖與繼電器控制線路圖有哪些異同點(diǎn)？解：相同點(diǎn)：兩種圖的結(jié)構(gòu)類似，采用類似的圖形符號。不同點(diǎn)：繼電器線路圖為并行工作方式；梯形圖為串行工作方式。繼電器線路圖中常開、常閉接點(diǎn)的數(shù)量有限；梯形圖中各類軟器件用于內(nèi)部編程的常開、常閉接點(diǎn)使用次數(shù)不受限制。為什么在梯形圖中軟器件接點(diǎn)的使用次數(shù)不受限制？解：因?yàn)镻LC內(nèi)部調(diào)用的常開、常閉觸頭實(shí)質(zhì)是位元件的電平信號，而內(nèi)部電子電路采用的CMOSRAM電子電路功耗極小，從而在有限的用戶程序容量內(nèi)其使用次數(shù)不受限制。在梯形圖中地址相同的輸出繼電器重復(fù)使用會帶來什么結(jié)果？解：plc在掃描的時候，最后掃描到的狀態(tài)就是輸出狀態(tài)，即使你開始的程序中輸出為1，如果最后的掃描為0的話，輸出也是零。FX2系列PLC的根本指令有幾條？各條指令的功能是什么？寫出圖3-92所示梯形圖的語句表。解：根本指令是實(shí)現(xiàn)PLC根本指令功能即邏輯運(yùn)算、順序控制、定時與計數(shù)控制的指令系統(tǒng)。一共20條。各指令的功能見表3-5所示。表3-5根本指令功能表指令助記符指令功能操作數(shù)程序步數(shù)LD從公共母線開始取用常開接點(diǎn)〔取〕X、Y、M、S、T、C1LDI從公共母線開始取用常閉接點(diǎn)X、Y、M、S、T、C1OUT線圈驅(qū)動〔輸出〕，線圈并聯(lián)可連續(xù)使用Y、M、S、T、C〔T、C后緊跟常數(shù)〕Y、M-1S、特殊M-2T-3C-3至5AND串聯(lián)一個常開接點(diǎn)〔與〕X、Y、M、S、T、C1ANI串聯(lián)一個常閉接點(diǎn)〔與非〕X、Y、M、S、T、C1OR并聯(lián)一個常開接點(diǎn)〔或〕X、Y、M、S、T、C1ORI并聯(lián)一個常閉接點(diǎn)〔或非〕X、Y、M、S、T、C1ANB兩塊電路串聯(lián)〔塊與〕無1ORB兩塊電路并聯(lián)〔塊或〕無1MPS〔Push〕進(jìn)棧無1MRD〔Read〕讀棧無1MPP〔Pop〕出棧無1PLS〔Palse〕信號上升沿微分輸出〔一個掃描周期〕Y、M〔特殊M除外〕2PLF信號下降沿微分輸出〔一個掃描周期〕Y、M〔特殊M除外〕2SET被操作數(shù)元件置位并保持Y、M、SY、M1S、特殊M2RST〔Reset〕被操作數(shù)元件復(fù)位并保持或清零Y、M、SD、V、Z、T、CY、M1S、T、C、特殊M2D、V、Z、特殊D3PLS信號上升沿微分輸出Y、M〔特殊M除外〕2PLF信號下降沿微分輸出Y、M〔特殊M除外〕2SET被操作元件置位并保持Y、M、SY、M1S、特M2RST被操作元件復(fù)位并保持清零Y、M、S、D、V、Z、T、CY、M1S、T、C、特M2D、V、Z、特D2NOP空操作無動作無1END程序結(jié)束回到第0步無1MCN級號主控電路塊起點(diǎn)Y、M〔除特殊M〕3MCRN級號主控電路塊終點(diǎn)N〔嵌套級號〕2FX2系列PLC的步進(jìn)指令有幾條？各有什么用途？寫出圖3-93所示狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的等效梯形圖和語句表。解：PLC的步進(jìn)指令有兩條：STL步進(jìn)開始指令，操作元件是狀態(tài)器S。STL的符號由表示。SET——設(shè)置一個狀態(tài)后，那么另一個狀態(tài)復(fù)位。RET步進(jìn)結(jié)束指令，無操作目標(biāo)元件，在一系列STL后必須使用RET表示步進(jìn)結(jié)束。FX2系列PLC的功能指令有多少條？其用途是什么？如何計算功能指令塊的程序步？寫出圖3-94所示梯形圖的語句表。解：FX2的PLC功能指令可分為程序流向控制、數(shù)據(jù)傳送與比擬、算術(shù)與邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)循環(huán)與移位、數(shù)據(jù)處理、高速處理、方便控制和外部設(shè)備通信等8種類型共97條。編號為FNC00～FNC99〔其中FNC87、FNC89、FNC99不可用〕。通常采用操作碼點(diǎn)1步，每種16位操作數(shù)占2步，每種32位操作數(shù)點(diǎn)4步的原那么來計算功能指令塊的程序占用步數(shù)。設(shè)計一個用戶程序，當(dāng)輸入條件滿足是時，依次將C0～C9的當(dāng)前值轉(zhuǎn)換成BCD碼送到輸出元件K4Y0中，畫出梯形圖?！蔡崾荆河靡粋€變址存放器Z，首稱0→〔Z〕每次〔C0Z〕→〔D0Z〕，〔Z〕+1→〔Z〕，當(dāng)〔Z〕=9時，Z復(fù)位從頭開始。解：設(shè)計一個控制交流電動機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止的用戶程序，要求從正轉(zhuǎn)運(yùn)行到反轉(zhuǎn)之間的切換必須有2S延時。解：FX2系列PLC提供多少個中斷源？中斷標(biāo)號I866表示什么意思？解：FX2系列PLC提供了9個中斷點(diǎn)；其中X0～X5為6個外部中斷源入口，3個內(nèi)部專用定時器發(fā)出內(nèi)部中斷。中斷標(biāo)號I866表示內(nèi)部定時中斷號為8，每隔66ms就執(zhí)行一次標(biāo)號為I866后面的中斷效勞子程序，并根據(jù)IRET指令返回。掃描圖3-95所示梯形圖，在什么情況下M60狀態(tài)由0到1？解：BON是位判別指令，其功能是判斷源數(shù)第n位的狀態(tài)并將結(jié)果存放到目標(biāo)元件中。題中指令是當(dāng)M8000置1時〔PLC開機(jī)運(yùn)行程序時〕，判別源數(shù)存放器D80中的第5位數(shù)的狀態(tài)，并把結(jié)果存入M60中。當(dāng)D80的第5位數(shù)是1時，M60狀態(tài)就會由0到1。圖3-96是一個條轉(zhuǎn)速測量指令，試問脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖由何處輸入？其測周期T等于多少？在掃描該梯形圖時D10～D12中存放什么內(nèi)容？解：SPD速度檢測指令，指令功能是在源數(shù)S2設(shè)定的時間內(nèi)，對源數(shù)S1輸入脈沖進(jìn)行計數(shù)，計數(shù)當(dāng)前值存目標(biāo)元件D+1，終值存目標(biāo)元件D，當(dāng)前計數(shù)剩余時間存目標(biāo)元件D+2。指令采用高速計數(shù)和中斷處理方式，計數(shù)脈沖從高速輸入端X0～X5輸入。題中指令的作用是：當(dāng)M8000置1時，在30ms內(nèi)對X1輸入的脈沖進(jìn)行計數(shù)。因此脈沖是從X1處輸入，測速周期T=30ms。D10存放的是計數(shù)終值，D11存放的是計數(shù)當(dāng)前值，D12存放的是計數(shù)剩余時間。圖3-97是一條撥碼盤數(shù)據(jù)輸入指令，X10是源數(shù)首址，占用多少個開關(guān)量輸入？其用途是什么？Y20、D0是目的操作數(shù)首址，各占用幾個位元件和字元件？其用途是什么？常數(shù)K2表示什么？解：DSW是一組或兩組撥碼盤BCD碼數(shù)據(jù)輸入指令，16位操作碼。其功能是用來讀入一個或兩個數(shù)字開關(guān)的BCD碼設(shè)定數(shù)據(jù)。源操作數(shù)S只能選用開關(guān)量輸入X。目的操作數(shù)D1只能選用Y。題中所示指令：n=2表示兩組數(shù)據(jù)輸入〔K=2〕，X10～X17共8個開關(guān)量輸入。Y20～Y23〔4個位元件〕依次產(chǎn)生100ms選用脈沖，將X10～X17輸入數(shù)據(jù)讀入D0～D1中〔2個字元件〕。圖3-98是一條BCD碼數(shù)據(jù)輸出顯示指令，D0是源數(shù)首址，占用幾個字元件？其作用什么？Y0是目的操作數(shù)首址，占用多少個開關(guān)量輸出？它們的作用是什么？常數(shù)K6表示什么？其取值范圍是多少？解：SEGL是帶鎖存七段BCD碼顯示指令，16位操作指令。該指令僅適用于晶體管輸出方式的PLC。其功能是將一個或兩個十進(jìn)制源數(shù)S寫到一組或兩組4路掃描的目標(biāo)輸出軟元直接驅(qū)動一組或兩組七段數(shù)碼管顯示。指令中的常數(shù)n取值范圍為0～7。FX2系列PLC在顯示一組BCD碼數(shù)時，取n=2，顯示兩組BCD碼數(shù)時，取n=6。題中指令的n=6表示顯示兩組BCD數(shù)，因此D0～D7，D10～D13共計12個字元件，用于存放BCD數(shù)。Y0～Y213共計12個開關(guān)量輸出，用于驅(qū)動數(shù)碼管。圖3-99所示梯形圖中，WDT指令的作用是什么？在什么情況下必須使用該指令？在掃描該梯形圖時，為什么會造成死循環(huán)？解：WDT/WDT〔P〕〔FNC07〕是PLC的刷新警戒定時器指令。警戒定時器是一個專用監(jiān)視定時器，其設(shè)定值存放在專用數(shù)據(jù)存放器D8000中，默認(rèn)值為100ms，其計時單位為ms。在不執(zhí)行WDT指令時每次掃描到END或FEND指令，就刷新警戒定時器當(dāng)前值，當(dāng)程序掃描周期超過100ms或?qū)ｉT設(shè)定值時，其邏輯線圈被接通，CPU立即停止掃描用戶程序，切斷所有輸出并發(fā)出報警顯示信號。當(dāng)程序的掃描周期大于100ms，需要使用此指令防止錯誤。PLC在開機(jī)運(yùn)行時，M8000就處于置1狀態(tài)，執(zhí)行WDT指令，T100開駘計時工作，10S后T100常開觸頭閉合，常閉觸頭斷開，程序不會跳轉(zhuǎn)到P10處執(zhí)行WDT指令。但是，由于定時器T100的當(dāng)前值須在掃描END或FEN指令時才會被刷新，而掃描梯形圖時由于定時器T100當(dāng)前值不會被刷新，始終為0其邏輯線圈不可能接通，造成T0常閉觸頭閉合，程序運(yùn)行返回P10處。這樣就構(gòu)成死循環(huán)。試設(shè)計一個控制揀球機(jī)械手動作的用戶程序。其控制要求是：當(dāng)吸盤在初始原位時〔左上方左限SQ1上限SQ3受壓〕，按下起動按鈕SB1，機(jī)械手按如下順序?qū)⒋笄蚧蛐∏蚍謩e自動放入各自的箱件內(nèi)：如此循環(huán)，假設(shè)按下停止按鈕SB2，待一個循環(huán)結(jié)束，機(jī)械手在原位停止運(yùn)行。解：機(jī)械手的上、下、左、右行、夾緊與放松由氣動電磁閥或液壓電磁閥控制。設(shè)計步驟分為三步，第一步分配I/O點(diǎn)數(shù)，第三步控制電路設(shè)計，須有必要的短路保護(hù)和聯(lián)鎖保護(hù)。第三步程序設(shè)計，采用SFC編程。第一步，I/O點(diǎn)數(shù)分配輸入信號輸入點(diǎn)輸出信號輸出點(diǎn)吸盤左限行程開關(guān)SQ1X1機(jī)械手左行電磁閥控制繼電器KA1Y1吸盤下限行程開關(guān)SQ2X2機(jī)械手下行電磁閥控制繼電器KA2Y2吸盤上限行程開關(guān)SQ3X3機(jī)械手上行電磁閥控制繼電器KA3Y3小球右限行程開關(guān)SQ4X4機(jī)械手右行電磁閥控制繼電器KA4Y4大球右限行程開關(guān)SQ5X5機(jī)械手夾緊與放松〔抓放大球〕電磁閥控制繼電器KA5Y5啟動按鈕SB1X6電磁吸盤控制接觸器KM1Y6停止按鈕SB2X7第二步，控制電路設(shè)計YH：電磁吸盤的電磁線圈；YV電磁閥的電磁線圈。第三步，PLC程序設(shè)計K10K10有一條PLC控制的產(chǎn)品檢驗(yàn)傳輸線，當(dāng)產(chǎn)品傳送到A點(diǎn)，光電開關(guān)ST1發(fā)出信號并由ST2檢查產(chǎn)品合格與否。假設(shè)ST1=1，ST2=1為合格產(chǎn)品，傳送帶繼續(xù)將產(chǎn)品送到前面C點(diǎn)停止運(yùn)行。由2號機(jī)械手將合格產(chǎn)品放入成品箱內(nèi)〔設(shè)計中不包含該機(jī)械手的控制〕。假設(shè)ST=1，ST2=0那么為次品，傳送帶運(yùn)行到B點(diǎn)停止運(yùn)行，由1號機(jī)械手將次品放入次品箱內(nèi)。機(jī)械手的動作順序是：伸出〔1S〕→夾緊〔1S〕→旋轉(zhuǎn)〔1S〕→放松〔1S〕→縮回〔1S〕→旋轉(zhuǎn)〔1S〕→原位等待。機(jī)械手一旦復(fù)位經(jīng)1S延時，傳送帶自動起動運(yùn)行。機(jī)械手的動作由液壓電磁閥〔均為單向閥〕控制〔線圈得電動作，失電復(fù)位〕。起動停止運(yùn)行由面板上的按鈕控制。試設(shè)計其用戶程序。〔修改〕解：設(shè)計步驟分為三步，第一步分配I/O點(diǎn)數(shù)，第三步控制電路設(shè)計，須有必