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可编程序控制器测试答案1. 电器在电路中的主要作用是什么？电器是一种能根据外界的信号和要求，实现电路或非电路对象的切换、控制、保护、变换和调节用的电气设备。它能手动或自动地接通、断开电路，断续或连续的改变电路参数。电器主要分为手动电器和自动电器两种。2. 隔离开关和负荷开关配合使用时，对它们的操作顺序有什么规定？操作规程对接通、分断电路时，隔离开关与负荷开关的操作顺序做了严格的规定： 分闸：应先断开负荷开关，再断开隔离开关。 合闸：应先合上隔离开关，后合上负荷开关。3. 组合开关的结构有什么特点？答：组合开关由动触片、静触片、方形转轴、手柄、定位机构和外壳等部分组成。它的动、静触片分别叠装在数层绝缘垫板内组成双断点桥式结构。而动触片又套装在有手柄的绝缘方轴上，方轴随手柄而旋转。于是每层动触片随方轴转动而变化位置来与静触片分断和接触。组合开关的顶盖部分由凸轮、弹簧及手柄等零件构成操作机构，这个机构由于采用了弹簧储能，使开关快速闭合及分断。组合开关的分合速度与手柄的旋转速度无关，有利于灭弧。组合开关型号的含义如下图所示触刀极数每极触刀额定电流（A）设计序号组合式刀开关 组合开关型号的意义 H Z /-4. 按钮的主要结构是什么？常用按钮有哪几种形式？ 答：按钮由按钮帽、复位弹簧、桥式动触头、静触头和外壳组成。常用按钮有按钮式、旋转式、紧急式与钥匙式。5. 接触器的用途是什么？选择接触器时主要考虑那些技术数据？答：接触器用来频繁地接通和切断主电路或大容量控制电路，它广泛地用于控制电动机和其它电力负载。选择接触器主要考虑以下技术数据： 电源种类：交流或直流。 主触点额定电压、额定电流。 辅助触点种类、数量及触点额定电流。 励磁线圈的电源种类、频率和额定电压。 额定操作频率（次/h），即允许的每小时接通的最多次数。6. 电磁式继电器与电磁式接触器同是用来通断电路的，它们有何不同？答：电磁式继电器与电磁式接触器同是用来通断电路的，它们的结构原理相似，接触器由电磁系统、触头系统和灭弧装置三步分组成；继电器由电磁系统、触头系统和释放弹簧组成。接触器虽已将电动机的控制由手动变为自动，但还不能满足复杂生产工艺过程自动化的要求，继电器实质上是一种传递信号的电器，它根据特定形式的输入信号而动作，从而达到控制目的。它与接触器不同，主要用于反映控制信号，其触点通常接在控制电路中。7. 在电器控制中，熔断器和热继电器保护作用有何不同？为什么？答：在电器控制中，熔断器使用时串联在电路中，当电路或用电设备发生短路或过载时，熔体能自身熔断，切断电路，阻止事故蔓延，因而能实现短路或过载保护，无论是在强电系统或弱电系统中都得到广泛的应用。热继电器是利用电流的热效应原理工作的电器，用于三相异步电动机的长期过载保护。8. 比较接近式行程开关与机械式行程开关的优缺点。答：机械式行程开关的优点：外形结构多样，技术性能优良，拆装方便，使用灵活，动作可靠；有开启式、保护式两大类。动作方式有瞬时型和蠕动型，头部结构有直动、滚轮直动、杠杆、单轮、双轮、滚轮摆杆可调和弹簧杆等。接近式行程开关的优点：定位精度高、操作频率高、功率损耗小、寿命长、耐冲击振动、耐潮湿、能适应恶劣工作环境。9. 比较交、直流电磁铁的特点。答：交流电磁铁的特点：励磁电流与衔铁位置有关，当衔铁处于起动位置时，电流最大；当衔铁吸合后，电流就降到额定值。吸力与衔铁位置有关，但影响比直流电磁铁小的多，随着气隙的减小，其吸力将逐渐增大，最后将达到1.52倍的初始吸力。直流电磁铁的特点：励磁电流的大小仅取决于励磁线圈两端的电压及本身的电阻，而与衔铁的位置无关。直流电磁铁的吸力在衔铁起动时最小，而在吸合时最大10. 一台三相异步电动机，额定功率为5.5KW，额定电压为380V，额定电流为11.25A，起动电流为额定电流的7倍，试选用对它进行控制和保护用的按钮、接触器、热继电器和组合开关。解：电动机的额定电流，起动电流为控制电路采用交流220V供电。则起动按钮（优先选绿色）和停止按钮（优先选红色）选用额定电压220V的即可。接触器选用交流接触器，主触点的额定电压380V，额定电流应78.75V，励磁线圈选择额定电压交流220V，频率50Hz。热继电器的额定电流应1.05IN=1.0511.25=11.8A。组合开关的额定电压为交流380V，三极触点，额定电流78.25A即可。11. 在下表中填上电器的图形符号和文字符号。名称文字符号图形符号线圈（元件）常开触点常闭触点刀开关Q接触器KM时间继电器延时闭合ST延时断开延时闭合和延时断开空气断路器QF按钮SB速度继电器KS热继电器FR熔断器FU行程开关ST12. 在电动机的主电路中既然装有熔断器，为什么还要装热继电器？它们各起什么作用？答：热继电器是利用电流的热效应原理工作的电器，用于三相异步电动机的长期过载保护。熔断器是一种结构简单、使用方便、价格低廉、控制有效的保护电器。使用时串联在电路中，当电路或用电设备发生短路或过载时，熔体能自身熔断，切断电路，阻止事故蔓延，因而能实现短路或过载保护，无论是在强电系统或弱电系统中都得到广泛的应用。 熔断器只能保护电动机不超过最大电流，却不能反映电动机的发热状况，因此必须采用热继电器进行长期保护。13. 自锁环节怎样组成？它起什么作用？并具有什么功能？答：一般可用起动按钮和接触器的常开触点并联，然后再和接触器的线圈串联可得。当按下起动按钮后，可实现长动，它又具有失压保护功能。14. 什么是互锁环节，它起到什么作用？答：将两个接触器的常闭触点分别串联到对方的线圈回路中，即可得到互锁。它用来防止两个接触器同时得电。15. 试设计一台异步电动机的控制线路。要求：（1）能实现起、停的两地控制；（2）能实现点动调整；（3）能实现单方向的行程保护；（4）要有短路和过载保护。SB5KMKSB1KSB3SB2KSB4STFRM3QKMFRu v wFU1FU2图1解：如图1所示，左侧为主电路，右侧为控制电路。SB1 和SB2 是长动起动按钮，SB3 和SB4是停止按钮，SB5是点动按钮，行程开关ST的常闭触点起行程保护作用，熔断器起短路保护作用，热继电器起过载保护作用。KM2M13M23KM3FR1FR2KM1Qu v wFU1FU2SB2KM3KM1KM3SB1KM2KM2SB4KM2KM1KM1KM2SB3KM3KM3KM1FR1FR2图216. 今有两台电动机，每次只允许一台运转且一台只需单方向运转，另一台要求能正反转。两台电动机都要求有短路保护和过载保护，试画出其电路。解：如图2所示。电动机M2可单向运行，KM3为其控制接触器；电动机M3可正反转运行，KM1和KM2分别为正、反转接触器。17. 简述机电设备电器控制线路的基本设计步骤。答：机电设备电器控制线路的基本设计步骤如下： 拟定技术条件 选择电气传动形式及控制方案 选择电动机 设计电器控制原理图 选择电气元件，并制定电气元件明细表 设计操作台、电气柜、标准电气元件和专用安装零件 绘制电气设备总布置图、电气安装图以及电气接线图 编写设计说明书和使用说明书18. 试问下列控制线路是否合理（注：图中KM1、KM2为交流接触器，YA为直流电磁铁）？若不合理，应怎样改正？KM1KM2SB1KM1KM1K1YA（b） （d）STSTK2K1（c）KSB2K（a） 答：（a）不合理，交流接触器的线圈不能串联，应改为并联形式。(b)不合理，应改为起动按钮和停止按钮直接连接，以减少连接导线。(c)不合理，同一个电器的常开触头和常闭触头位置靠的很近，不能分别接在电源的不同相上，另外，电器线圈的一端应接在电源的同一端。应将K2的线圈和行程开关ST的常闭触点换个位置。(d)不合理，大容量的直流电磁铁线圈YA与继电器K的线圈直接并联，在K1断开时，由于电磁铁YA线圈的电感大，储存的磁能经继电器线圈放电，使继电器K重新吸合，从而产生误动作。应将电磁铁的线圈和继电器的线圈分别由K1常开触点控制。19. 设计一条由两台电动机拖动的装配车间的一输送机控制线路，应满足下列要求：（1）M1电动机与M2电动机均单向运转；（2）M1电动机起动工作后，M2电动机才能起动工作；（3）M2电动机先停机，而后M1电动机才能停机；（4）M1电动机过载时，两台电动机同时停机，M2电动机过载时，仅M2电动机停机；（5）要有必要的保护环节。试画出控制电路。解：见图1所示，SB3、SB1、KM1、FR1分别为M1电动机的起动按钮、停止按钮、通电接触器和热继电器；SB4、SB2、KM2、FR2分别为M2电动机的起动按钮、停止按钮、通电接触器和热继电器。20. 设计组合机床的两台动力头的电气控制线路。设计要求如下：（1）加工时两台动力头电动机同时起动；（2）两台动力头电动机单向运转；（3）两台动力头电动机，在加工完成后各自停机；（4）若其中一台动力头电动机过载，另一台动力头电动机也应停机。画出其控制电路。解：见图2所示，SB1为两台动力头电动机的起动按钮；SB2、KM1、FR1分别为其中一台动力头电动机的停止按钮、通电接触器和热继电器； SB3、KM2、FR2分别为另一台动力头电动机的停止按钮、通电接触器和热继电器；图1SB4SB2KM1KM2SB3KM1SB1KM1KM2FR1KM2FR2FU1图2KM1SB2SB1KM1FR1FR2KM2KM1SB3KM221. PLC主要特点有哪些？PLC的发展趋势如何？答：可靠性高，通用性强，使用灵活性、方便，编程简单。PLC的发展有两个主要趋势。其一是向体积更小、速度更快、高可靠性高、功能更强、价格更低的小型PLC方向发展；其二是向功能大型化、网络化、良好兼容性和多功能方向发展。22. PLC控制和继电接触器控制、微机控制的优缺点。答：PLC控制和继电接触器控制比较：传统的继电器控制线路的控制作用是通过许多导线与继电器硬连接实现的，而PLC控制系统的控制作用是通过软件编程实现的，PLC控制系统可以通过软件编程改变其控制作用，继电器控制线路就很难做到。与微机控制的比较：编成简单，组成控制系统快捷、灵活、可靠性高。23. PLC基本硬件由哪些部分组成？各部分的主要作用式什么？答：PLC基本硬件由CPU单元，数据存储器，寄存器，输入、输出接口单元，电源，编程器或编程软件（计算机）组成。CPU单元，又称中央处理单元，是PLC的核心。它除CPU芯片外，还包含外围芯片、总线接口及有关电路等。主要作用是读入现场状态；控制存储器和解读用户逻辑；执行各种算术运算；输入、输出运算结果；执行系统诊断程序；与外部设备或计算机通讯。数据存储器：PLC用到一些特殊单元，如模拟量输入、模拟量输出、高速计数时总要进行一些数据处理和数据计算，这就需要一些数据存储器单元，所以各种PLC都备有数据存储单元。存储器单元：在PLC系统中存储器主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。 输入、输出接口单元：PLC的对外功能主要通过各类接口单元实现对工业设备或生产过程的检测与控制。通过各种输入输出接口电路，PLC即可检测到所需要的过程信息，又可以将处理后的结果传送给外部过程，驱动各种执行机构，实现工业生产过程的自动控制。24. 什么叫扫描工作方式？什么叫扫描周期？它主要受哪些影响？答：与其它计算机系统一样，PLC的CPU是采用分时操作的原理，每一时刻执行一个操作，随着时间的延伸一个动作接一个动作顺序地进行。这种分时操作进程称为CPU对程序的扫描。PLC的用户程序由若干条指令组成，指令在存储器中按序号顺序排列。CPU从第一条指令开始，顺序逐条地执行用户程序，直到用户程序结束。然后，返回第一条指令开始新的一轮扫描，这就是PLC的扫描工作方式。除了执行用户程序之外，在每次扫描过程中还要完成输入、输出处理等工作。扫描一次所用的时间称为扫描周期。扫描周期的长短，首先与每条指令执行时间长短有关，其次与指令类型及包含指令条数的多少有关。25. 为什么称PLC的内部继电器为软继电器？和硬件继电器相比，软继电器的触点在使用上有何特点？答：PLC内部的继电器并不是实际的硬继电器，而是PLC内部的存储单元。因此，称为“软继电器”，梯形图是由这些“软继电器”组成的梯形图控制线路图，它们并不是真正的物理连接，而是逻辑关系的连接，称为“软连接”。当存储单元某位状态为1时，相当于某个继电器线圈得电；当该位状态为0时，相当于该继电器线圈断电。软继电器的常开触点、常闭触点可以在程序中使用无数多次。26. PLC的性能指标主要有那些？PLC是怎样分类的？答：I/O总点数，即输入或输出的点数总数量，是PLC很重要的指标。PLC机器产品不同I/O能力也不同。一般小型PLC机在256点以下（无模拟量）。中型PLC机在2562048（模拟量64128路）。而大型机2048点以上（模拟量128512路）。按控制规模分类主要以开关量计数，模拟量的路数可折算成开关量的点数，一般一路相当于8点16点。根据I/O点数通，PLC大致可分为微型机，小型机、中型机、大型机、超大型机。27. 18. 进行系统配置时有那些方法？具体含义是什么？答：1）类比法，通过相同规模系统的类比，大致确定可选用的厂家产品及机型。2）估算法，估算I/O点数及模拟量路数，并确定要选用的机型。3）计算法，依完整性原则计算所需的模块数。这里可能有多个方案，那就应计算出各个方案的结果。4）计算各个方案的投入费用，并依经济性原则选其中最优者。28. CPM1A PLC的继电器区与数据区有哪些？答：CPM1A PLC的继电器区与数据区有：内部继电器区(IR)、特殊继电器区(SR)、暂存继电器区(TR)、保持继电器区(HR)、辅助记忆继电器(AR)、链接继电器区(LR)、定时器/计数器(TIM/CNT)、数据存储器(DM)29. CPM1A PLC的内部继电器是怎样划分的？那些继电器有断电保护功能？答：内部继电器区分为两部分：一部分供输入点/输出点用，称为输入/输出继电器区；另一部分供PLC内部的程序使用，称为内部辅助继电器区。输入继电器区有10个通道000009，其中，000，001通道是CPU单元输入通道，002009通道用于和CPU单元连接的扩展单元的输入通道。输出继电器区有10个通道010-019，其中，010，011通道用于CPU单元输出通道，012019通道用于和CPU单元连接的扩展单元的输出通道。保持继电器具有断电保持功能，即当电源掉电时，它们能够保持掉电前的ON/OFF状态。30. C200Ha PLC是哪些型号PLC的统称？答：C200H PLC是C200HX/C200HG/C200HE的统称。31. C200Ha PLC有哪些特点？答：C200H 具有以下几方面特点:（1）最大I/O点数。最大I/O点数1184点。（2）处理速度。基本指令执行时间0.1s/条。（3）用户程序存储器。最大3124字，C200H PLC具有内存保护功能。（4）数据存储器容量。6K字（16位/字）。（5）指令系统基本指令14条，特殊指令231条。该指令系统除了支持梯形图逻辑之外，还可以执行复杂的算术运算、逻辑运算、子程序调用和中断功能、通讯协议宏功能。（6）编程方式。在使用简易编程器时只能使用助记符命令语句（梯形图指令），也可以使用图形编程器或计算机编程（采用SSS、CPT或CX-Programmer软件）。（7）内部定时器和计数器。系统提供512个内部定时器计数器，可供用户编程使用。（8）安装机架。安装机架有，3槽、5槽、8槽、10槽等四种规格，以适应不同应用规模的要求。（9）I/O系统。C200H PLC的I/O系统相当完善，系统采用模块化结构。32. C200Ha PLC标准I/O单元在CPU机架和扩展I/O机架插槽位的通道号是如何确定的？答：C200Ha PLC标准I/O单元在CPU机架和扩展I/O机架插槽位的通道号的确定方法如下所示。机架槽1槽2槽3槽4槽5槽6槽7槽8槽9槽10CPUIR000IR001IR002IR003IR004IR005IR006IR007IR008IR009扩展机架1IR010IR011IR012IR013IR014IR015IR016IR017IR018IR019扩展机架2IR020IR021IR022IR023IR024IR025IR026IR027IR028IR029扩展机架3IR300IR301IR302IR303IR304IR305IR306IR307IR308IR30933. C200Ha PLC 的基本组成有那几部分？答：C200Ha PLC的基本组成：一个提供系统总线和模块插槽的安装机架（母板），一个CPU单元、电源单元、若干个I/O单元或特殊I/O单元。34. 模拟量输入单元具有哪些功能？答：模拟量输入单元它可将现场设备（如传感器等）输出的多种模拟量信号转换成PLC可读的数字量形式。它接受CPU单元发来的指令和相关参数完成相应的功能，并将执行的结果和状态返回给主CPU。一旦其开关设置CPU指令和参数传送完毕，模拟量输入单元就可独立地完成A/D转换及各项规定的功能，并不需要主CPU干预。它还可以对自身运行状态和外部输入信号范围进行监视，它对外部输入信号进行连续的、周期性的循环采样和转换。CPU将模拟量输入单元的结果和状态返回均是通过相应的IR区和DM区来实现的。35. 模拟量输出单元具有哪些功能？答：模拟量输出单元将PLC的数字量转换为模拟信号输出，以驱动现场模拟装置。模拟量输出单元可以不需要主CPU干预而独立运行，按照主CPU给定的参数输出各路模拟量，并将运行状态提供给CPU。命令、参数和状态的传送也是通过相应的IR区和DM区来进行的。模拟量输出单元提供三种输出功能：输出限幅、输出极限报警和脉冲输出，这些功能必须用编程器来设置，在用户程序中不能改变这些数据。36. 暂存继电器TR的作用是什么？答：一个暂存继电器TR位可以用在具有一个以上输出分支的地方作为一个暂存工作位。37. 编程时是怎样处理梯形图分支的？编程时一般应用IL（连锁）与ILC（连锁清除）指令或者是暂存继电器TR来实现梯形图的分支结构的。38. 写出图1中的梯形图的语句表。1图( a )000000000100101001000010200103001042000220000200010000200003000040100020003( b )0000000001010000010001000010010010101001TIM000#0050TIM00001002 解：(a)LD 00000AND 00001LD 00100AND NOT 00101LD NOT 20000AND 20001OR LDAND 00102OR LDLD 00002AND NOT 00003AND 00004LD NOT 00103AND 00104AND NOT 20002OR 20003OR LD AND LDOUT 01000END (b) LD 00000 OR 01000 AND NOT 00001 OUT 01000 AND 00100 OR 01001 AND NOT 00101 OUT 01001 TIM 000 #0050LD TIM000OUT 01002END39. 已知梯形图及00000、00001的时序图如图2所示，画出25501及01000、01001、01002、01003个元件的时序图。（其中25501为0.2s脉冲输出）。00000I00000SFT(10)255012S0.3S00001P 010R 010000012图解：时序图如下：0.3秒2秒0000000001255010100001001010020100340. CMP(20)、BCMP (68)、TCMP（85）的作用分别是什么？答：CMP指令比较C1和C2两个通道中数据的大小；BCMP指令将16个范围值（上限和下限）以下限在前，上限在后的顺序存放在以CB开始的32个连续通道中，然后将数据CD与这16个范围值依次进行比较；TCMP指令将CD通道的内容与TB开始的16个连续通道的内容逐个进行比较。若相等，则在结果通道R的相应位上置1；否则，清0。41. 用PLC设计一个先输入优先电路。辅助继电器2000020003分别表示接受0000000003的输入信号(若00000有输入，20000线圈接通，依此类推)。电路功能如下：(1) 当未加复位信号时(00004无输入），这个电路仅接受最先输入的信号，而对以后的输入不予接收； (2) 当有复位信号时(00004加一短脉冲信号)，该电路复位，可重新接受新的输入信号。00001200002000120002200030000420001000022000020002200012000300004200020000320000200032000120002000042000320000200032000120002000042000300000200012000020002200030000420000 解：42. 定时器不具有断电保持功能，如果需要在断电时保持定时器的当前值，恢复供电后又从当前值开始定时，可用计数器实现。试用计数器设计一个具有断电保持功能的定时器。CNT 000#100000000CNT000000010100025502 解：43. 00000、00001、00002、00003四个输入端，每当有两个输入“1”，另两个输入“0”时，输出01000就接通。设计梯形图。 解：输 入输 出I000000I100001I200002I300003O0100000000000100010000111010000101101101011101000010011101011011011001110101110011110 O = I0 I1 I2 I3 + I0 I1 I2 I3 + I0 I1 I2 I3 + I0 I1 I2 I3 + I0 I1 I2 I3 + I0 I1 I2 I3 0000000001000020000301000000000000100002000030000000001000020000300000000010000200003000000000100002000030000000001000020000344. 按一下启动按钮后，电动机运转10s，停止5s，重复如此动作3次后停止运转。设计梯形图。TIM00020000TIM000#0100TIM001#0050TIM00100000200002000020000TIM000CNT002#000301000CNT002CNT00201000解：45. 信息通信指令有哪几种？功能是什么？答：用于各种PLC的信息通信指令如下： C200Ha：SEND(90)、RECV(98) CV：SEND(192)、RECV(193)、CMND(194) CS1：SEND(90)、RECV(98)、CMND(490)SEND：数据发送指令。在程序执行该指令时，把本地PLC(源节点)数据区中指定的一段数据，送到指定(目标)节点PLC数据区的指定位置。RECV：数据接收指令。在程序执行该指令时，把指定(源)节点PLC数据区中指定的一段数据，读到本地(目标)节点的PLC并写入数据区的指定位置。CMND：发送FINS指令的指令，用于CV、CS1系列PLC。在程序执行该指令时，可以向指定节点发送FINS指令，读写指定节点PLC的存储区、读取状态数据、改变操作模式以及执行其它功能。46. 什么是FINS通信协议？如