工厂电气控制技术第三章习题参考答案.doc

电气控制与PLC理论考试试卷（7） 一、填空题（将正确答案填入下列空白处，每题1分，共10分） 1、电磁机构由吸引线圈、铁心 、衔铁等几部分组成。 2、各种低压断路器在结构上都有主触头、灭弧装置、自由脱扣器和 等部分组成。 3、交流接触器的触点系统分为主触头和辅助触头 ，用来直接接通和分断交流主电路和控制电路。 4、热继电器是利用 流过发热元件产生热量来使检测元件受热弯曲，进而推动机构动作的一种保护电器，主要被用作电动机的长期过载 保护。 5、熔断器主要作为电路的短路 保护元件。 6 、触头的接触形式有：点接触 、线接触、面接触。 7、电气控制系统中常用的保护环节有短路 保护、过电流保护、过载保护、失电压保护、欠电压保护、过电压保护及弱磁保护等。 8、PLC的基本结构由CPU、存储器 、输入输出接口、电源、扩展接口、通信接口、编程工具、智能I/O接口、智能单元等组成。 9、PLC的软件由系统程序和 两大部分组成。 10、PLC常用的编程语言有：梯形图 、指令表、高级语言。 二、选择题（下列每题只有一个正确答案，将正确答案的代号填入括号内，每题2分，共20分） 1、判断交流或直流接触器的依据是：（B ） A、线圈电流的性质B、主触点电流的性质 C、主触点的额定电流D、辅助触点的额定电流 2、用于使自动空气开关远距离断开电路的是：（C） A、过电流脱扣器B、欠电压脱扣器 C、分励脱扣器D、自由脱扣器 3、电磁机构中，吸引线圈的作用是：（ A） A、将电能转化成磁场能量 B、将磁场能转化成电能 4、熔断器作为短路保护的电器，它是（B ）于被保护电路中的。 A、并接 B、串接 C、串接或并接都可以 5、把线圈额定电压为220V的交流接触器线圈误接入380V的交流电源上会发生的问题是：（C ） A、接触器正常工作 B、接触器产生强烈震动 C、烧毁线圈 D、烧毁触点 6、下述对PLC存储器描述错误的是：（A） A、存放输入信号 B、存放用户程序 C、存放数据 D、存放系统程序 7、分析电气原理图的基本原则是：（C ） A、先分析交流通路B、先分析直流通路 C、先分析主电路、后分析辅助电路 D、先分析辅助电路、后分析主电路 8、自动空气开关的电气符号是：（B ） A、SB B、QF C、FRD、FU9、下列对PLC软继电器的描述，正确的是：（A ） A、有无数对常开和常闭触点供编程时使用 B、只有2对常开和常闭触点供编程时使用 C、不同型号的PLC的情况可能不一样 D、以上说法都不正确 10、ST指令的作用是：（A ） A、用于单个常开触点与母线连接 B、用于单个常闭触点与上面的触点并联连接 C、用于单个常闭触点与前面的触点串联连接 D、用于单个常开触点与上面的触点并联连接 四、问答题（每题10分，共0分） 1、既然在电动机的主电路中装有熔断器，为什么还要装热继电器?装有热继电器是否就可以不装熔断器?为什么? 2、写出下面梯形图的程序语句。 3、写出下列梯形图的指令表，并解释图示程序中的Y0输出和Y1输出之间的关系。与X0并联的触点Y0实现什么功能？ 五、分析题 （10分） 下列电路为三相笼型电机单向旋转能耗制动控制电路，当按下停止按钮SB1时，电动机无制动过程，试分析故障原因。 六、综合题（10分） 分析下列程序的工作过程试题7答案一、填空题。） 1、铁心2、操作机构3、辅助触点4、电流 5、短路6、点接触7、短路 8、存储器9、用户（应用）程序10、梯形图 二、选择题。1、B 2、C 3、A 4、B 5、C 6、A 7、C 8、B 9、A 10、A四、问答题。（每题10分，共30分） 1、因为熔断器的主要作用是作为电路的短路保护元件，而热继电器的主要作用是作为电动机的长期过载保护元件，所以在电动机的主电路中装有熔断器，还需要装热继电器。 不可以。因为熔断器和热继电器的保护功能不同，热继电器具有热惯性，在电路过载时不能瞬时动作而切断电源，而熔断器可以在电路发生短路故障时瞬时切断电源而起保护作用。 2、 3、只有当Y0接通后，Y1才能接通。 X0与Y0的并联构成自锁或自保电路。 五、分析题。（答对一条得1分，全对得10分） 1. 按钮SB1的常开触点损坏或接触不良； 2. 时间继电器KT的常闭触点损坏或触点接触不良； 3. 接触器KM1的常闭辅助触点损坏； 4. 接触器KM2损坏； 5. 线路故障； 6. 整流器VR损坏； 7. 变压器T损坏。 六、当X0接通一次，DT0自动加1， X1接通一次，DT0自动减1DT0300时,Y0输出 第三章习题参考答案1、 何谓编程语言？PLC常用的编程语言主要有哪几种？解：编程语言就是用户程序的表达方式。PLC常用的编程语言主要有：梯形图、指令语句、顺序功能图（SFC）、级式编程语言（stage）、逻辑图编程语言、高级编程语言等几种方式。2、 梯形图与继电器控制线路图有哪些异同点？解：相同点：两种图的结构类似，采用类似的图形符号。不同点：第1， 继电器线路图为并行工作方式；梯形图为串行工作方式。第2， 继电器线路图中常开、常闭接点的数量有限；梯形图中各类软器件用于内部编程的常开、常闭接点使用次数不受限制。3、 为什么在梯形图中软器件接点的使用次数不受限制？解：因为PLC内部调用的常开、常闭触头实质是位元件的电平信号，而内部电子电路采用的CMOS RAM电子电路功耗极小，从而在有限的用户程序容量内其使用次数不受限制。4、 在梯形图中地址相同的输出继电器重复使用会带来什么结果？解：plc在扫描的时候，最后扫描到的状态就是输出状态，即使你开始的程序中输出为1，如果最后的扫描为0的话，输出也是零。5、 FX2系列PLC的基本指令有几条？各条指令的功能是什么？写出图3-92所示梯形图的语句表。解：基本指令是实现PLC基本指令功能即逻辑运算、顺序控制、定时与计数控制的指令系统。一共20条。各指令的功能见表3-5所示。表3-5 基本指令功能表指令助记符指令功能操作数程序步数LD从公共母线开始取用常开接点（取）X、Y、M、S、T、C1LDI从公共母线开始取用常闭接点X、Y、M、S、T、C1OUT线圈驱动（输出），线圈并联可连续使用Y、M、S、T、C（T、C后紧跟常数）Y、M- 1S、特殊M-2T-3C-3至5AND串联一个常开接点（与）X、Y、M、S、T、C1ANI串联一个常闭接点（与非）X、Y、M、S、T、C1OR并联一个常开接点（或）X、Y、M、S、T、C1ORI并联一个常闭接点（或非）X、Y、M、S、T、C1ANB两块电路串联（块与）无1ORB两块电路并联（块或）无1MPS（Push）进栈无1MRD（Read）读栈无1MPP（Pop）出栈无1PLS（Palse）信号上升沿微分输出（一个扫描周期）Y、M（特殊M除外）2PLF信号下降沿微分输出（一个扫描周期）Y、M（特殊M除外）2SET被操作数元件置位并保持Y、M、SY、M 1S、特殊M 2RST（Reset）被操作数元件复位并保持或清零Y、M、SD、V、Z、T、CY、M 1S、T、C、特殊M 2D、V、Z、特殊D 3PLS 信号上升沿微分输出Y、M（特殊M除外）2PLF信号下降沿微分输出Y、M（特殊M除外）2SET 被操作元件置位并保持Y、M、SY、M 1S、特M 2RST被操作元件复位并保持清零Y、M、S、D、V、Z、T、CY、M 1S、T、C、特M 2D、V、Z、特D 2NOP 空操作无动作 无 1END程序结束回到第0步 无 1MC N级号主控电路块起点Y、M（除特殊M） 3MCR N级号主控电路块终点N（嵌套级号） 26、 FX2系列PLC的步进指令有几条？各有什么用途？写出图3-93所示状态转移图的等效梯形图和语句表。解：PLC的步进指令有两条：STL步进开始指令，操作元件是状态器S。STL的符号由 表示。SET设置一个状态后，则另一个状态复位。RET步进结束指令，无操作目标元件，在一系列STL后必须使用RET表示步进结束。7、 FX2系列PLC的功能指令有多少条？其用途是什么？如何计算功能指令块的程序步？写出图3-94所示梯形图的语句表。解：FX2的PLC功能指令可分为程序流向控制、数据传送与比较、算术与逻辑运算、数据循环与移位、数据处理、高速处理、方便控制和外部设备通信等8种类型共97条。编号为FNC00FNC99（其中FNC87、FNC89、FNC99不可用）。通常采用操作码点1步，每种16位操作数占2步，每种32位操作数点4步的原则来计算功能指令块的程序占用步数。8、 设计一个用户程序，当输入条件满足是时，依次将C0C9的当前值转换成BCD码送到输出元件K4Y0中，画出梯形图。（提示：用一个变址寄存器Z，首称0（Z）每次（C0Z）（D0Z），（Z）+1（Z），当（Z）=9时，Z复位从头开始。解：9、 设计一个控制交流电动机正转、反转和停止的用户程序，要求从正转运行到反转之间的切换必须有2S延时。解：10、 FX2系列PLC提供多少个中断源？中断标号I866表示什么意思？解：FX2系列PLC提供了9个中断点；其中X0X5为6个外部中断源入口，3个内部专用定时器发出内部中断。中断标号I866表示内部定时中断号为8，每隔66ms就执行一次标号为I866后面的中断服务子程序，并根据IRET指令返回。11、 扫描图3-95所示梯形图，在什么情况下M60状态由0到1？解：BON是位判别指令，其功能是判断源数第n位的状态并将结果存放到目标元件中。题中指令是当M8000置1时（PLC开机运行程序时），判别源数寄存器D80中的第5位数的状态，并把结果存入M60中。当D80的第5位数是1时，M60状态就会由0到1。12、 图3-96是一个条转速测量指令，试问脉冲发生器产生的脉冲由何处输入？其测周期T等于多少？在扫描该梯形图时D10D12中存放什么内容？解：SPD速度检测指令，指令功能是在源数S2设定的时间内，对源数S1输入脉冲进行计数，计数当前值存目标元件D+1，终值存目标元件D，当前计数剩余时间存目标元件D+2。指令采用高速计数和中断处理方式，计数脉冲从高速输入端X0X5输入。题中指令的作用是：当M8000置1时，在30ms内对X1输入的脉冲进行计数。因此脉冲是从X1处输入，测速周期T=30ms。D10存放的是计数终值，D11存放的是计数当前值，D12存放的是计数剩余时间。13、 图3-97是一条拨码盘数据输入指令，X10是源数首址，占用多少个开关量输入？其用途是什么？Y20、D0是目的操作数首址，各占用几个位元件和字元件？其用途是什么？常数K2表示什么？解：DSW是一组或两组拨码盘BCD码数据输入指令，16位操作码。其功能是用来读入一个或两个数字开关的BCD码设定数据。源操作数S只能选用开关量输入X。目的操作数D1只能选用Y。题中所示指令：n=2表示两组数据输入（K=2），X10X17共8个开关量输入。Y20Y23（4个位元件）依次产生100ms选用脉冲，将X10X17输入数据读入D0D1中（2个字元件）。14、 图3-98是一条BCD码数据输出显示指令，D0是源数首址，占用几个字元件？其作用什么？Y0是目的操作数首址，占用多少个开关量输出？它们的作用是什么？常数K6表示什么？其取值范围是多少？解：SEGL是带锁存七段BCD码显示指令，16位操作指令。该指令仅适用于晶体管输出方式的PLC。其功能是将一个或两个十进制源数S写到一组或两组4路扫描的目标输出软元直接驱动一组或两组七段数码管显示。指令中的常数n取值范围为07。FX2系列PLC在显示一组BCD码数时，取n=2，显示两组BCD码数时，取n=6。题中指令的n=6表示显示两组BCD数，因此D0D7，D10D13共计12个字元件，用于存放BCD数。Y0Y213共计12个开关量输出，用于驱动数码管。15、 图3-99所示梯形图中，WDT指令的作用是什么？在什么情况下必须使用该指令？在扫描该梯形图时，为什么会造成死循环？解：WDT/WDT（P）（FNC07）是PLC的刷新警戒定时器指令。警戒定时器是一个专用监视定时器，其设定值存放在专用数据寄存器D8000中，默认值为100ms，其计时单位为ms。在不执行WDT指令时每次扫描到END或FEND指令，就刷新警戒定时器当前值，当程序扫描周期超过100ms或专门设定值时，其逻辑线圈被接通，CPU立即停止扫描用户程序，切断所有输出并发出报警显示信号。当程序的扫描周期大于100ms，需要使用此指令避免错误。PLC在开机运行时，M8000就处于置1状态，执行WDT指令，T100开骀计时工作，10S后T100常开触头闭合，常闭触头断开，程序不会跳转到P10处执行WDT指令。但是，由于定时器T100的当前值须在扫描END或FEN指令时才会被刷新，而扫描梯形图时由于定时器T100当前值不会被刷新，始终为0其逻辑线圈不可能接通，造成T0常闭触头闭合，程序运行返回P10处。这样就构成死循环。16、 试设计一个控制拣球机械手动作的用户程序。其控制要求是：当吸盘在初始原位时（左上方左限SQ1上限SQ3受压），按下起动按钮SB1，机械手按如下顺序将大球或小球分别自动放入各自的箱件内：如此循环，若按下停止按钮SB2，待一个循环结束，机械手在原位停止运行。解：机械手的上、下、左、右行、夹紧与放松由气动电磁阀或液压电磁阀控制。设计步骤分为三步，第一步分配I/O点数，第三步控制电路设计，须有必要的短路保护和联锁保护。第三步程序设计，采用SFC编程。第一步，I/O点数分配输入信号输入点输出信号输出点吸盘左限行程开关SQ1X1机械手左行电磁阀控制继电器KA1Y1吸盘下限行程开关SQ2X2机械手下行电磁阀控制继电器KA2Y2吸盘上限行程开关SQ3X3机械手上行电磁阀控制继电器KA3Y3小球右限行程开关SQ4X4机械手右行电磁阀控制继电器KA4Y4大球右限行程开关SQ5X5机械手夹紧与放松（抓放大球）电磁阀控制继电器KA5Y5启动按钮SB1X6电磁吸盘控制接触器KM1Y6停止按钮SB2X7第二步，控制电路设计YH：电磁吸盘的电磁线圈；YV电磁阀的电磁线圈。第三步，PLC程序设计K1017、 有一条PLC控制的产品检验传输线，当产品传送到A点，光电开关ST1发出信号并由ST2检查产品合格与否。若ST1=1，ST2=1为合格产品，传送带继续将产品送到前面C点停止运行。由2号机械手将合格产品放入成品箱内（设计中不包含该机械手的控制）。若ST=1，ST2=0则为次品，传送带运行到B点停止运行，由1号机械手将次品放入次品箱内。机械手的动作顺序是：伸出（1S）夹紧（1S）旋转（1S）放松（1S）缩回（1S）旋转（1S）原位等待。机械手一旦复位经1S延时，传送带自动起动运行。机械手的动作由液压电磁阀（均为单向阀）控制（线圈得电动作，失电复位）。起动停止运行由面板上的按钮控制。试设计其用户程序。（修改）解：设计步骤分为三步，第一步分配I/O点数，第三步控制电路设计，须有必要的短路保护和联锁保护。第三步程序设计，采用SFC编程。第一步