电气控制及PLC试题含答案20525.pdf

.电 气 控 制 与 PLC试 题 含 答 案 (A 卷)一、概念题每题 2 分，共 30 分 1解释：1 低压电器：指用于交流 50Hz 60Hz、额定电压 1200V 以下或直流额定电压 1500V以下的在电路起电能分配、通断、保护、控制、调节或检测作用的电器。2接触器：指用于远距离频繁接通和分断交直流主回路及大容量用电回路的一种低压控制电器。3继电器：指用于接通和分断交直流小容量控制电路，在控制、保护电路中起信号转换作用的一种低压控制电器。4常开动合触点与常闭动断触点：在原始状态时吸引线圈未通电时断开，线圈通电后闭合的触点是常开 动合触点；在原始状态时吸引线圈未通电时闭合，线圈通电后断开的触点是常闭动断触点。5电气控制线路中的自锁与互锁：依靠接触器自身辅助触头来保持接触器线圈通电的现象称为自锁；接触器彼此之间具有相互制约的控制关系称为互锁，即把一个接触器的辅助常闭触头串接在另一个接触器线圈的回路中。6电气控制线路中有哪些常用的保护环节？电气控制线路中常用的保护环节有短路保护、过电流保护、过载保护或热保护、欠电压与零电流保护和弱磁保护。7 PLC：是可编程序控制器的简称和缩写。早期可编程序逻辑控制器 Programmable Logic Controller的缩写为 PLC，此后不断开展，有关权威组织正式命名为可编程序控制器Programmable Controller，其缩写本应为 PC，但与个人计算机Personal puter缩写一样，为防止混淆，可编程序控制器仍使用 PLC 缩写。8写出国际电工委员会IEC1994 年 5 月公布的 IEC61131-3可编程序控制器语言标准中 5 种编程语言，并译注英语及其缩写。梯形图 Ladder Diagram,LAD、语句表 Statement List,STL、功能块图 Function Block Diagram,FBD、顺序功能表图Sequential Function Chart,SFC、构造文本Structured Test,ST。9写出 S7-200PLC 编程元件对应于 CPU 的存储区I、Q、V、M、S、SM、L、T、C、AI、AQ、AC、HC 的含义。I：输入映像存放器；Q：输出映像存放器；V：变量存放器；M：部标志位存放器；S：顺序控制继电器存储器；SM：特殊标志位存储器；L：局部存储器；T：定时器存储器；C：计数器存储器；AI：模拟量输入映像存放器；AQ：模拟量输出映像存放器；AC：累加器；HC：高速计数器。10）说明 ALD、OLD、LPS、LRD、LPP、LDS 的逻辑堆栈指令的意义。ALD：栈装载与，电路块串联连接；OLD：栈装载或，电路块并联连接；LPS：逻辑入栈；LRD：逻辑读栈；LPP：逻辑出栈；LDS：装载堆栈。2填空 1常用的电气控制系统图有电气原理图、电器布置图和安装接线图三种。2S7-200 系列 PLC 有CPU221、CPU222、CPU224、CPU224*P、CPU226五种 CPU模块，最多可扩展到7个扩展模块。3S7-200PLC 的程序有主程序、子程序和中断程序三种。4PLC 的周期扫描工作模式 系统在初始化后,其循环扫描过程有 RUN 和 STOP 两种模式:，请在图 1-1 空格中由.上而下填写出扫描过程的容。读取输入 读取输入 执行用户程序 处理通信请求 处理通信请求 自诊断检查 自诊断检查 改写输出 改写输出 RUN 模式 STOP 模式 图 1-1 PLC 循环扫描过程 5填写表 1-1 中指令的名称和功能 表 1-1 填写指令的名称和功能 指 令 名 称 功 能 LD 装载常开触点指令 常开触点逻辑运算起始 LDN 装载常闭触点指令 常闭触点逻辑运算起始 A 与常开触点指令 单个常开触点串联连接 ON 或常闭触点指令 单个常闭触点并联连接=标准输出线圈指令 将运算结果输出到继电器 S 值位线圈指令 从 bit开场 N 个元件置 1并保持 R 复位线圈指令 从 bit开场 N 个元件清 0并保持 二、分析题每题 2 分，共 20 分 根据给出的*62W 卧式万能铣床电气控制原理图(见图 2-1)，对以下 4 点进展电气控制线路分析。每题 5 分，共 20 分 1主电动机 M1的起-转-停控制 主电动机由 KM3控制。为方便操作，主轴电动机的起停按钮各有两个，可在两处中的任一处进展操作。起动前，先将换向开关 SA5 旋转到所需旋转方向，然后按下起动按钮 SB1 或 SB2，接触器 KM3 线圈通电并自锁，主轴电动机 M1 起动。热继电器 FR1 的动断触点串接于 KM3 控制电路中作过载保护。在主电动机到达一定转速时，速度继电主轴电动机制动时，按下停顿按钮 SB3 或 SB4，其动断触点断开，切断 KM3 电源，主轴电动机M1 的电源被切断，因为惯性，M1 会继续旋转。SB3 或 SB4 的动合触点接通，使接触器KM2 线圈通电，M1 反接制动，直至转速降低至速度继电器 KS 的动合触点断开，反接制动停顿。在速度继电器触点断开前，不应松开按钮 SB3 或 SB4，以保证在整个停车过程中进展反接制动。2工作台横向前、后和升降上、下进给运动的控制 先将工作台转换开关 SA1 扳在断开位置，这时 SA1-1 和 SA1-3 接通。工作台的横向和升降控制是通过十字复式操作手柄进展的，该手柄有上、下、前、后和中间零位共 5个位置。在扳动手柄时，通过联动机构将控制运动方向的机械离合器合上，并压下相应行程开关 SQ3向下、向前或 SQ4向上、向后。比方欲使工作台向上运动，将手柄扳到向上位置，压下 SQ4，接触器 KM5 线圈通电，M2 电动机反转，工作台向上运动，工作台上、下、前、后运动的终端限位，是利用固定在床身上的挡铁撞击手柄，使其回复到中间零位加以实现的。3工作台纵向左、右运动的控制 首先将工作台转换开关 SA1 扳到断开位置，然后通过纵向操作手柄控制工作台的纵向运动。该手柄有左、右、中间 3 个位置，扳动手柄时，一方面合上纵向进给机械离合.器同时压下行程开关 SQ1向右或 SQ2向左。比方欲使工作台向右运动，将手柄扳到向右位置，SQ1 被压下，接触器 KM4 线圈通电，进给电动机 M2 正转，工作台向右移动。停顿运动时，只要将手柄扳回中间位置即可。工作台向左、右运动的终端限位，也是利用床身上的挡铁撞动手柄使其回到中间位置实现的。4工作台快速移动的控制 工作台上述 6 个方向的快速移动也是由 M2 拖动的，通过上述两个操作手柄和快速移动按钮 SB5 和 SB6 实现控制。当按下 SB5 或 SB6 时，接触器 KM6 线圈通电，快速进给电磁铁 YA 线圈接通电源，通过机械机构将快速离合器挂上，实现快速进给。由于 KM6线圈控制电路中没有自锁，所以快速进给为点开工作，松开按钮，仍以原进给速度工作。图 2-1 *62W 卧式万能铣床电气控制原理图 三、设计题共 20 分 1、由语句表画梯形图。5 分 2、将图 3-3 的梯形图转换为对应的语句表。5 分 图 3-3 梯形图 3、图 3-4 是一个三相一部电动机正反转控制的主电路和继电器控制电路图，其中KM1和 KM2是分别控制正传和反转的交流接触器，FR 是热继电器，SB2 是右行启动按钮，SB3 是左行启动按钮，启动后要求小车在左限位开关 SQ1 和右限位开关 SQ2 之间不停地自动循环往复，直至按下 SB1 停顿。今要求用 PLC 控制，请设计其外部接线图和梯形图。10 分 图 3-4 小车自动往复运动的继电器控制电路图 图 3-5 梯形图 四、综合题共 30 分 三相感应电动 Y-降压启动控制电路如图 4-1 所示，请按以下要求将其设计为 PLC控制。图 4-1 1根据降压启动的控制要求和 Y-降压启动控制电路的工作原理，分析电路工作过程。6 分 2根据给出的输入/输出设备及 PLC 的 I/O 配置见表 2，设计 PLC 借接口，画出I/O 接线图。6 分 表 4-1 输入输出设备及 PLC 的 I/O 配置 输入设备 输入继电器 输出设备 输出继电器 名称 代号 名称 代号 启动按钮 SB1 I0.0 主接触器 KM1 Q0.0 停顿按钮 SB2 I0.1 接触器 KM2 Q0.1 热继电器 FR I0.2 Y 接触器 KM3 Q0.2 3将控制电路原理图转换成梯形图，并按照梯形图语言中的语法规则简化和修改梯形图。12 分 4结合电器元件和编程元件的交互作用和动作顺序，描述PLC 控制的电路工作过程。6 分.解答 1该控制电路工作过程如下：KM1得电 按 SB1KM3得电 KM3失电 KT 得电延时延时时间到 KM2得电 KM1仍得电 2PLC 的 I/O 接线图 图 4-2 PLC 的 I/O 接线图 说明：由于 KM2和 KM3绝不能同时得电，一旦接触器出现故障，只有程序上的互锁是不够的，因此在硬件接线上必须增加互锁。3梯形图 首先将控制电路直接转换成以下图所示的梯形图。图 4-3 直接转换的梯形图 根据梯形图编程规则简化和修改直接转换的梯形图。为了简化电路，当多个线圈都受*一串/并联电路控制时，可在梯形图中设置受电路控制的存储器的位，如图 4-4 中的M0.0。出于更加平安的考虑，防止接触器 KM3尚未完全释放时 KM2就吸合而造成电源短路事故，图 4-4 中设置定时器 T38，在完成 Y 型接法启动后再经过 0.5s 的延时，才以型接常运行。I0.1SB2 I0.2FR I0.0SB1 Q0.0 Q0.0 Q0.1 Q0.1 Q0.1 Q0.2 Q0.2 T37 T37 停顿 保护 启动 自锁 I0.0 Q0.0 I0.1 O0.1 I0.2 Q0.2 SB1 SB2 FR KM1 KM3 KM2 KM2 KM3 1 2 1 2 PLC 控制电路 Y 启动 运行.图 4-4 修改改良后的梯形图 4电路的工作过程 按下启动按钮 SB1输入继电器 I0.0 得电I0.01闭合M0.0 得电 M0.02闭合Q0.02得电KM1得电接通电动机电源 M0.03闭合 T373得电，开场延时延时时间到 Q0.23得电KM3得电电动机定子绕组接成 Y 形 电动机定子绕组接成 Y 形启动 M0.05闭合 M0.01闭合，自锁 T373断开Q0.23失电KM3失电电动机定子绕组解除 Y 形 T374闭合T384得电，开场延时延时时间到T385闭合 Q0.15得电KM2得电电动机定子绕组接成形运行 Q0.15闭合，自锁 电 气 控 制 与 PLC试 题 B 卷 一、填空题每空 1 分，共 20 分 1、低压电器按操作方式可分为_和_。2、电气控制系统中常用的保护环节有_、_、_ 和弱磁保护等。3、电气控制系统图主要有：_、_ 和电气安装接线图等。4、笼型异步电动机常用的电气制动方式有_和_。5、PLC采用的工作方式，一个扫描周期主要可分为、及三个阶段。6、串联触点较多的电路应编在梯形图的_，并联触点多的电路应放在梯形M0.0 I0.1 I0.2 M0.0 Q0.0 Q0.1 Q0.1 Q0.2 Q0.2 T37 T37 1 I0.0 M0.0 M0.0 T37 M0.0 Q0.1 T38 T37 2 3 4 5 100 50 KM1 接通电源 Y 启动延时 KM3 将电动机定子绕组 连接成 Y 型 Y-转换延时防止电源短路锁定时 KM2.图的 _。7、PLC 主控继电器指令是_，主控继电器完毕指令是_。8、PLC 的硬件主要由、和三局部组成。二、选择题每题 2 分，共 20 分 1、.电压继电器的线圈与电流继电器的线圈相比，具有的特点是_。A、电压继电器的线圈与被测电路串联；B、电压继电器的线圈匝数多、导线细、电阻大；C、电压继电器的线圈匝数少、导线粗、电阻小；D、电压继电器的线圈工作时无电流。2、在控制线路中，如果两个动合触点并联，则它们是_关系。A、与逻辑；B、或逻辑；C、非逻辑；D、与非逻辑。3、三相异步电动机既不增加起动设备，又能适当增加起动转矩的一种降压起动方法是_。A、定子串电阻降压起动；B、定子串自耦变压器降压起动；C、星-三角降压起动；D、.延边三角形降压起动。4、对于接触器线圈过热或烧毁原因不正确的说法是_。A、线圈匝间短路；B、电源电压低；C、短路环断裂；D、操作频繁。5、三相笼型异步电动机能耗制动是将正在运转的电动机从交流电源上切除后，_。A、在定子绕组中串入电阻；B、在定子绕组入直流电流；C、重新接入反相序电源；D、以上说法都不正确。6、低压断路器_。A、有短路保护，有过载保护；B、有短路保护，无过载保护；C、无短路保护，有过载保护；D、无短路保护，无过载保护。7、在一系列的 STL 指令的最后，必须要写入的指令是 。A、RST B、PLF C、RET D、STL 8、以下功能指令中，表示连续执行的指令是 。A、ZCPP B、CMP C、MOVP D、DMOVP 9、以下软元件中，属于字、位混合的元件是 。A、*B、T C、Y D、M 10、以下软元件中，属于特殊辅助继电器的元件是 。.A、M0 B、Y2 C、S30 D、M8012 三、简答题每题 6 分，共 30 分 1、.如图一所示，YA 为电感量较大的电磁铁线圈，K 为电感量较小的继电器线圈，请问该电路连接是 否正确？为什么？如果不正确应如何改正？2、电动机可逆运转电路中，已采用了按钮的机械互锁，为什么还要采用电气互锁？当出现接触器互锁触点接错，电路将发生什么现象？3、由梯形图转换为指令表。4、由指令表画梯形图。LD *0 ANI *1 LD *3 ORI *4 AND *5 ORB OUT Y0 END 5、控制电路的梯形图如下，试根据输入*0 波形图，画出输出波形图输出继电器初始状态为 OFF。*0 四、设计题每题 15 分，共 30 分 1、*生产机械要求由 M1、M2 两台电动机拖动，M2 能在 M1 启动一段时间后自行起动，但 M1、M2 可单独控制起动和停顿。2、.试用 PLC 实现对一台电动机的正反转控制。控制要求为：首先电动机正转起动，3 秒后自动反转，反转 2 秒后自动又回到正转，如此循环；可以随时停车。要求：写出 I/O 分配表；画出梯形图。