《電氣控制與 PLC》試題含答案(A卷)一、概念題（每小題2分，共30分）1．解釋：1）低壓電器：指用于交流 50Hz（60Hz）、額定電壓 1200V 以下或直流額定電壓1500V以下的在電路內(nèi)起電能分配、通斷、保護、控制、調(diào)節(jié)或檢測作用的電器。2）接觸器：指用于遠距離頻繁接通和分?jǐn)嘟恢绷髦骰芈芳按笕萘坑秒娀芈返囊环N低壓控制電器。3）繼電器：指用于接通和分?jǐn)嘟恢绷餍∪萘靠刂齐娐罚诳刂啤⒈Ｗo電路中起信號轉(zhuǎn)換作用的一種低壓控制電器。4）常開（動合）觸點與常閉（動斷）觸點：在原始狀態(tài)時（吸引線圈未通電時）斷開，線圈通電后閉合的觸點是常開（動合）觸點；在原始狀態(tài)時（吸引線圈未通電時）閉合，線圈通電后斷開的觸點是常閉（動斷）觸點。5）電氣控制線路中的自鎖與互鎖：依靠接觸器自身輔助觸頭來保持接觸器線圈通電的現(xiàn)象稱為自鎖；接觸器彼此之間具有相互制約的控制關(guān)系稱為互鎖，即把一個接觸器的輔助常閉觸頭串接在另一個接觸器線圈的回路中。6）電氣控制線路中有哪些常用的保護環(huán)節(jié)？電氣控制線路中常用的保護環(huán)節(jié)有短路保護、過電流保護、過載保護或熱保護、欠電壓與零電流保護和弱磁保護。7）PLC：是可編程序控制器的簡稱和縮寫。早期可編程序邏輯控制器ProgrammableLogicController）的縮寫為PLC，此后不斷發(fā)展，有關(guān)權(quán)威組織正式命名為可編程序控制器（ProgrammableController），其縮寫本應(yīng)為PC，但與個人計算機（PersonalComputer ）縮寫相同，為避免混淆，可編程序控制器仍使用 PLC.. ..縮寫。8）寫出國際電工委員會（IEC）1994年5月公布的IEC61131-3（可編程序控制器語言標(biāo)準(zhǔn)）中5種編程語言，并譯注英語及其縮寫。梯形圖（Ladder Diagram, LAD）、語句表（Statement List,STL）、功能塊圖FunctionBlockDiagram,FBD）、順序功能表圖（SequentialFunctionChart,SFC）、結(jié)構(gòu)文本（StructuredTest,ST）。9）寫出S7-200PLC編程元件（對應(yīng)于CPU的存儲區(qū)）I、Q、V、M、S、SM、L、T、C、AI、AQ、AC、HC的含義。I：輸入映像寄存器； Q：輸出映像寄存器； V：變量寄存器；M：內(nèi)部標(biāo)志位寄存器；S：順序控制繼電器存儲器； SM：特殊標(biāo)志位存儲器；L：局部存儲器；T：定時器存儲器；C：計數(shù)器存儲器；AI：模擬量輸入映像寄存器； AQ：模擬量輸出映像寄存器；AC：累加器；HC：高速計數(shù)器。10） 說明ALD、OLD、LPS、LRD、LPP、LDS的邏輯堆棧指令的意義。ALD：棧裝載與，電路塊串聯(lián)連接； OLD：棧裝載或，電路塊并聯(lián)連接； LPS：邏輯入棧；LRD：邏輯讀棧；LPP：邏輯出棧；LDS：裝載堆棧。2．填空1）常用的電氣控制系統(tǒng)圖有（電氣原理圖、電器布置圖和安裝接線圖）三種。2）S7-200系列PLC有（CPU221、CPU222、CPU224、CPU224XP、CPU226）五種CPU模塊，最多可擴展到（7）個擴展模塊。3）S7-200PLC的程序有（主程序、子程序和中斷程序）三種。4）PLC的周期掃描工作模式系統(tǒng)在初始化后,其循環(huán)掃描過程有 RUN和STOP兩種模式:，請在圖1-1空格中由上而下填寫出掃描過程的內(nèi)容。.. ..讀取輸入讀取輸入執(zhí)行用戶程序處理通信請求處理通信請求自診斷檢查自診斷檢查改寫輸出改寫輸出RUN模式 STOP模式1-1PLC循環(huán)掃描過程5）填寫表1-1中指令的名稱和功能表1-1 填寫指令的名稱和功能指令名稱功能LD裝載常開觸點指令常開觸點邏輯運算起始LDN裝載常閉觸點指令常閉觸點邏輯運算起始A與常開觸點指令單個常開觸點串聯(lián)連接ON或常閉觸點指令單個常閉觸點并聯(lián)連接=標(biāo)準(zhǔn)輸出線圈指令將運算結(jié)果輸出到繼電器S值位線圈指令從bit開始N個元件置1并保持.. ..R 復(fù)位線圈指令 從bit開始N個元件清0并保持二、分析題（每題 2分，共20分）根據(jù)給出的X62W臥式萬能銑床電氣控制原理圖 (見圖2-1)，對以下4點進行電氣控制線路分析。（每小題5分，共20分）1）主電動機M1的起-轉(zhuǎn)-停控制主電動機由KM3控制。為方便操作，主軸電動機的起停按鈕各有兩個，可在兩處中的任一處進行操作。起動前，先將換向開關(guān) SA5旋轉(zhuǎn)到所需旋轉(zhuǎn)方向，然后按下起動按鈕SB1或SB2，接觸器KM3線圈通電并自鎖，主軸電動機 M1起動。熱繼電器FR1的動斷觸點串接于 KM3控制電路中作過載保護。在主電動機達到一定轉(zhuǎn)速時，速度繼電主軸電動機制動時，按下停止按鈕 SB3或SB4，其動斷觸點斷開，切斷 KM3電源，主軸電動機M1的電源被切斷，因為慣性，M1會繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。SB3或SB4的動合觸點接通，使接觸器KM2線圈通電，M1反接制動，直至轉(zhuǎn)速降低至速度繼電器 KS的動合觸點斷開，反接制動停止。在速度繼電器觸點斷開前，不應(yīng)松開按鈕 SB3或SB4，以保證在整個停車過程中進行反接制動。2）工作臺橫向（前、后）和升降（上、下）進給運動的控制先將工作臺轉(zhuǎn)換開關(guān) SA1扳在斷開位置，這時 SA1-1和SA1-3接通。工作臺的橫向和升降控制是通過十字復(fù)式操作手柄進行的，該手柄有上、下、前、后和中間零位共個位置。在扳動手柄時，通過聯(lián)動機構(gòu)將控制運動方向的機械離合器合上，并壓下相應(yīng)行程開關(guān)SQ3（向下、向前）或SQ4（向上、向后）。比如欲使工作臺向上運動，將手柄扳到向上位置，壓下SQ4，接觸器KM5線圈通電，M2電動機反轉(zhuǎn)，工作臺向上.. ..運動，工作臺上、下、前、后運動的終端限位，是利用固定在床身上的擋鐵撞擊手柄，使其回復(fù)到中間零位加以實現(xiàn)的。3）工作臺縱向（左、右`）運動的控制首先將工作臺轉(zhuǎn)換開關(guān) SA1扳到斷開位置，然后通過縱向操作手柄控制工作臺的縱向運動。該手柄有左、右、中間 3個位置，扳動手柄時，一方面合上縱向進給機械離合器同時壓下行程開關(guān) SQ1（向右）或SQ2（向左）。比如欲使工作臺向右運動，將手柄扳到向右位置，SQ1被壓下，接觸器KM4線圈通電，進給電動機 M2正轉(zhuǎn)，工作臺向右移動。停止運動時，只要將手柄扳回中間位置即可。 工作臺向左、右運動的終端限位，也是利用床身上的擋鐵撞動手柄使其回到中間位置實現(xiàn)的。4）工作臺快速移動的控制工作臺上述6個方向的快速移動也是由 M2拖動的，通過上述兩個操作手柄和快速移動按鈕SB5和SB6實現(xiàn)控制。當(dāng)按下 SB5或SB6時，接觸器KM6線圈通電，快速進給電磁鐵YA線圈接通電源，通過機械機構(gòu)將快速離合器掛上，實現(xiàn)快速進給。由于KM6線圈控制電路中沒有自鎖，所以快速進給為點動工作，松開按鈕，仍以原進給速度工作。SKSKKS.. ..圖2-1 X62W臥式萬能銑床電氣控制原理圖三、設(shè)計題（共 20分）1、由語句表畫梯形圖。（5分）2、將圖3-3的梯形圖轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的語句表。（5分）.. ..圖3-3 梯形圖3、圖3-4是一個三相一部電動機正反轉(zhuǎn)控制的主電路和繼電器控制電路圖，其中KM1和KM2是分別控制正傳和反轉(zhuǎn)的交流接觸器， FR是熱繼電器，SB2是右行啟動按鈕，SB3是左行啟動按鈕，啟動后要求小車在左限位開關(guān) SQ1和右限位開關(guān)SQ2之間不停地自動循環(huán)往復(fù)，直至按下 SB1停止。今要求用 PLC控制，請設(shè)計其外部接線圖和梯形圖。（10分）圖3-4 小車自動往復(fù)運動的繼電器控制電路圖.. ..圖3-5 梯形圖四、綜合題（共 30分）三相感應(yīng)電動 Y-△降壓啟動控制電路如圖 4-1所示，請按下列要求將其設(shè)計為 PLC控制。.. ..4-11）根據(jù)降壓啟動的控制要求和 Y-△降壓啟動控制電路的工作原理，分析電路工作過程。（6分）2）根據(jù)給出的輸入/輸出設(shè)備及PLC的I/O配置（見表2），設(shè)計PLC借接口，畫I/O接線圖。（6分）4-1輸入輸出設(shè)備及PLC的I/O配置輸入設(shè)備輸入繼電器輸出設(shè)備輸出繼電器名稱代號名稱代號啟動按鈕SB1I0.0主接觸器KM1Q0.0停止按鈕SB2I0.1△接觸器KM2Q0.1熱繼電器FRI0.2Y接觸器KM3Q0.23）將控制電路原理圖轉(zhuǎn)換成梯形圖，并按照梯形圖語言中的語法規(guī)則簡化和修改.. ..梯形圖。（12分）4）結(jié)合電器元件和編程元件的交互作用和動作順序，描述 PLC控制的電路工作過程。（6分）[解答] 1）該控制電路工作過程如下：（Y啟動）KM1得電 （△運行）按SB1→ KM3得電 KM3失電KT得電→延時→延時時間到→ KM2得電 →KM1仍得電→2）PLC的I/O接線圖SB2I0.0Q0.0KM1SB1I0.1O0.1KM3KM212FRI0.2Q0.2KM2KM312PLC控制電路4-2PLC的I/O接線圖說明：由于 KM2和KM3絕不能同時得電，一旦接觸器出現(xiàn)故障，只有程序上的互鎖是不夠的，因此在硬件接線上必須增加互鎖。3）梯形圖.. ..首先將控制電路直接轉(zhuǎn)換成下圖所示的梯形圖。I0.1（SB2）I0.2（FR）I0.0（SB1）Q0.0停止保護啟動Q0.0Q0.1Q0.2自鎖T37Q0.2 T37 Q0.1Q0.14-3直接轉(zhuǎn)換的梯形圖根據(jù)梯形圖編程規(guī)則簡化和修改直接轉(zhuǎn)換的梯形圖。為了簡化電路，當(dāng)多個線圈都受某一串/并聯(lián)電路控制時，可在梯形圖中設(shè)置受電路控制的存儲器的位，如圖4-4中的M0.0。出于更加安全的考慮，防止接觸器 KM3尚未完全釋放時 KM2就吸合而造成電源短路事故，圖4-4中設(shè)置定時器 T38，在完成Y型接法啟動后再經(jīng)過 0.5s的延時，才以△型接法正常運行。.. ..[1]I0.0I0.1I0.2M0.0M0.0（KM1）接通電源[2]M0.0Q0.0Y啟動延時M0.0Q0.1T37（KM3）[3]100將電動機定子繞組T37Q0.2連接成Y型T37T37[4]Y-△轉(zhuǎn)換延時（防止50電源短路鎖定時）[5]T38M0.0Q0.2Q0.1（KM2）Q0.1圖4-4 修改改進后的梯形圖4）電路的工作過程按下啟動按鈕 SB1→輸入繼電器 I0.0得電→◎I0.0[1]閉合→M0.0得電M0.0[2]閉合→Q0.0[2]得電→KM1得電→接通電動機電源M0.0[3]閉合T37[3]得電，開始延時→延時時間到Q0.2[3]得電→KM3得電→電動機定子繞組接成 Y形電動機定子繞組接成 Y形啟動M0.0[5]閉合M0.0[1]閉合，自鎖＃T37[3]斷開→Q0.2[3]失電→KM3失電→電動機定子繞組解除Y形◎T37[4]閉合→T38[4]得電，開始延時→延時時間到→◎T38[5]閉合Q0.1[5]得電→KM2得電→電動機定子繞組接成△形運行◎Q0.1[5]閉合，自鎖.. ..《電氣控制與 PLC》試題（B卷）一、填空題（每空 1分，共20分）1、低壓電器按操作方式可分為 _____________和____________。2、電氣控制系統(tǒng)中常用的保護環(huán)節(jié)有 _______、_______、_______和弱磁保護等。3、電氣控制系統(tǒng)圖主要有： __________、____________和電氣安裝接線圖等。4、籠型異步電動機常用的電氣制動方式有 _____________和__________。5、PLC采用 的工作方式，一個掃描周期主要可分為 、及 三個階段。6、串聯(lián)觸點較多的電路應(yīng)編在梯形圖的 _________，并聯(lián)觸點多的電路應(yīng)放在梯形圖的 _________。7、PLC主控繼電器指令是_____________，主控繼電器結(jié)束指令是 ________。8、PLC的硬件主要由 、 和 三部分組成。二、選擇題（每題 2分，共20分）1、.電壓繼電器的線圈與電流繼電器的線圈相比，具有的特點是 _______。A、電壓繼電器的線圈與被測電路串聯(lián) ；B、電壓繼電器的線圈匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)、電阻大 ；C、電壓繼電器的線圈匝數(shù)少、導(dǎo)線粗、電阻小 ；D、電壓繼電器的線圈工作時無電流 。.. ..2、在控制線路中，如果兩個動合觸點并聯(lián)，則它們是 ________關(guān)系。A、與邏輯； B、或邏輯； C、非邏輯； D、與非邏輯。3、三相異步電動機既不增加起動設(shè)備，又能適當(dāng)增加起動轉(zhuǎn)矩的一種降壓起動方法是____________。A、定子串電阻降壓起動； B、定子串自耦變壓器降壓起動 ；C、星-三角降壓起動； D、.延邊三角形降壓起動 。4、對于接觸器線圈過熱或燒毀原因不正確的說法是 _________。A、線圈匝間短路； B、電源電壓低；C、短路環(huán)斷裂； D、操作頻繁。5、三相籠型異步電動機能耗制動是將正在運轉(zhuǎn)的電動機從交流電源上切除后，__________。A、在定子繞組中串入電阻；B、在定子繞組中通入直流電流；C、重新接入反相序電源；D、以上說法都不正確。6、低壓斷路器________。A、有短路保護，有過載保護；B、有短路保護，無過載保護；C、無短路保護，有過載保護；D、無短路保護，無過載保護。7、在一系列的STL指令的最后，必須要寫入的指令是（）。A、RSTB、PLFC、RETD、STL8、下列功能指令中，表示連續(xù)執(zhí)行的指令是（）。A、ZCP（P）B、CMPC、MOV（P）D、（D）MOV（P）9、下列軟元件中，屬于字、位混合的元件是