电气电器控制答案.doc

2015-2016学年第一学期电气控制与PLC期末考试试卷 班级:_学号:_姓名:_得分:_(卷面共有50题,总分175分,各大题标有题量和总分,每小题标号后有小分)一、选择题(8小题,共8分)1分(1)三相笼形电动机采用星-三角降压起动，使用于正常工作时（ ）接法的电动机A、三角形B、星形C、两个都行D、两个都不行 1分(2)X62W型万能铣床的主轴采用的是（ ）制动。 A、再生发电 B、能耗 C、反接1分(3)起重机不能（ ）运动。 A、向上、向下 B、向左、向右 C、向前1分(4)在FX2提供的900个状态元件中，S0S9 用于表示（ ） A、初始状态 B、回零状态 C、保持状态 1分(5)在功能指令中FCN12(D) 表示功能块中数据的长度是（ ）。 A、8位 B、16位 C、32位 1分(6)判断交流或直流接触器的依据是：（ ）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 1分(7)下述对PLC存储器描述错误的是：（ ）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 1分(8)ST指令的作用是：（ ）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二、判断题(11小题,共11分)1分(1)直流接触器比交流接触器更适合用于频繁操作的场合。（ ）1分(2)低压断路器一般具有欠压、失压保护功能。（ ）1分(3)电磁式继电器按输入信号的性质可分为电磁式电流继电器、电磁式电压继电器和电磁式中间继电器。（ ）1分(4)电动机星形降压启动瞬间，电流和启动转矩均为三角形启动时的1/3。（ ） 1分(5)1960年，美国通用汽车公司提出了新一代控制器应具备的十大条件。（ ）1分(6)可编程控制器不仅可用于工业环境下，也可应用于民用日常生活中。（ ）1分(7)并行性分支与汇合是同时处理多个分支流程，在某时刻，可以有多条支路同时满足条件。（ ）1分(8)在步进梯形图中，最后必须要用RET指令表示梯形指令的结束。（ ）1分(9)使用STL指令时，在转移条件成立后，要用复位指令使状态元件复位。（ ）1分(10)S7-200PLC任意型号的主机都可以单独构成基本配置，作为一个独立的控制系统。（ ）1分(11)计数器指令是用来累计输出脉冲的次数，在实际应用中经常用来对产品进行计数或完成一些简单的逻辑控制。（ ）三、填空题(11小题,共22分)3分(1)PLC用户程序的完成分为（ ） 、（ ） 、（ ）三个阶段。这三个阶段是采用循环扫描工作方式分时完成的。2分(2)利用PLC基本指令对梯形图编程时，通常按从（ ）、（ ）的原则进行。2分(3)在变址寄存器中，当V0=14，Z0=10时，D6V0是（ ），D10Z0是（ ）。2分(4)M8000作用是（ ）、M8002作用是（ ）、INC作用是加1。1分(5)FX系统PLC的状态继电器中，S0表示什么意思：（ ）。2分(6)在较复杂的顺序控制中，一般都是多流程的控制，常见的有（ ）流程和（ ）流程两种方式。1分(7)低压电器按照它在电路中所处的地位和作用可分为低压控制电器和（ ）两大类。3分(8)比较类指令包括三种，即（ ）指令、（ ）指令和（ ）指令。2分(9)三相异步电动机机主要由（ ）和（ ）组成。1分(10)S7-200的存储器分为用户程序空间、CPU组态空间和（ ）3分(11)S7-200 PLC计数器有3种类型：（ ）、（ ）、（ ）。四、简答题(19小题,共114分)5分(1)在电动机的控制线路中，熔断器和热继电器能否相互代替？为什么？4分(2)如何选择熔断器？5分(3)线圈电压为220V的交流接触器，误接入380V交流电源会发生什么问题？为什么？6分(4)接触器的使用类别的含义是什么？8分(5)两个相同的交流线圈能否串联使用？为什么？6分(6)自锁环节怎样组成？它起什么作用？并具有什么功能？7分(7)试述T68型镗床主轴电动机高速起动时操作过程及电路工作情况。6分(8)T68型镗床为防止两个方向同时进给而出现事故，采取有什么措施？6分(9)吊车正在起吊，大车向前，小车向左运动时，当小车碰撞终端开关时，将会影响哪些运动？要想将小车退出终端开关，应如何操作？6分(10)桥式起重机的电气控制有哪些特点？6分(11)警戒时钟的功能是如何实现的？6分(12)FX2系列PLC的高速计数器有哪几种类型？计数器C200C234的计数方向如何设定？5分(13)STL指令与LD指令有什么区别？请举例说明。5分(14)说明FX2N - 48MT型号中48、M、T的意义，并说出它的输入、输出点数各是多少5分(15)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? 9分(16)写出下图所示梯形图的语句表程序。（原题程序不分网络，应该按右图所示修改） 9分(17)将PID运算输出的标准化实数0.75先进行比例换算，然后再转换成一个有符号整数（INT），结果存入AQW2。5分(18)S7-200系列PLC中有哪些软元件？5分(19)S7-200系列PLC有什么特色？五、设计题(1小题,共20分)20分(1)设计用PLC控制三台电动机，按启动按钮间隔3秒顺序启动运行，按停止按钮逆序停机的程序（包括主回路、I/O接线图、梯形图和指令表）。=答案=一、01(8小题,共8分)1分(1)A1分(2)C1分(3)C1分(4)A1分(5)C1分(6)B1分(7)A1分(8)A二、02(11小题,共11分)1分(1)对1分(2)对1分(3)对1分(4)对1分(5)错1分(6)错1分(7)对1分(8)对1分(9)错1分(10)对1分(11)错三、03(11小题,共22分)3分(1)输入处理、程序执行、输出处理2分(2)左到右 自上而下2分(3)D20 D202分(4)运行监控 初始脉冲1分(5)初始状态2分(6)选择性 并行性1分(7)低压配电器3分(8)接点比较 组件比较2分(9)定子 转子1分(10)数据区空间3分(11)增计数、减计数、增减计数四、04(19小题,共114分)5分(1)二者不能相互替换，热继电器和熔断器在电动机保护电路中的作用是不相同的。热继电器只做长期的过载保护，而熔断器只做短路保护，因此一个较完整的保护电路，特别是电动机电路，应该两种保护都具有。4分(2)选择熔断器首先根据三个技术参数额定电流、额定电压和极限分断能力。然后根据被保护电路的要求首先选择熔体的额定电流，然后根据使用条件与特点选定熔断器的种类和型号。5分(3)接入380V的电压远远超过它的额定电压220V，线圈电流将大大增加，线圈迅速发热最终导致烧毁。6分(4)接触器用于不同的负载时，其对主触头的接通和分断能力要求不同，按不同的使用条件来选用相应的使用类别的接触器便能满足其要求。8分(5)在交流控制线路中，不能串联接入两个电器线圈。因为每个线圈上所分配到的电压与线圈阻抗成正比，两个电器动作总有先后，先吸合的电器，磁路先闭合，其阻抗比没吸合的电器大，电感显著增加，线圈上的电压也相应增大，故没吸合电器的线圈的电压达不到吸合值。同时电路电流将增加，有可能烧毁线圈。因此，两个电器需要同时动作时，线圈应并联连接。6分(6)在连续控制中，将接触器的常开辅助触头QA与自复位启动按钮SF并联，即可形成自锁环节。当启动按钮SF松开后，接触器QA的线圈通过其辅助常开触头的闭合仍继续保持通电，从而保证电动机的连续运行。这种依靠接触器自身辅助常开触头而使线圈保持通电的控制方式，称自锁或自保。起到自锁作用的辅助常开触头称自锁触头。所以自锁环节的功能就是在启动按钮松开后，能够保持接触器线圈一直通电，使电动机连续运行。7分(7)若将速度选择手柄置于高速档，经联动机构将行程开关SQ1压下，触点SQ1（16区）闭合，同样按下正转起动按钮SB3，在KM3通电的同时，时间继电器KT也通电。于是，电动机M1低速接法起动并经一定时间后，KT通电延时断开触点KT（13区）断开，使KM3断电； KT延时闭合触点（14区）闭合，使KM4、KM5通电。从而使电动机M1由低速接法自动换接成高速丫丫接法。构成了双速电动机高速运转起动时的加速控制环节，即电动机按低速档起动再自动换接成高速档运转的自动控制，控制过程为： KT+ YB+ KT延时到 KM4+ KT- SB3+ KM1+（自锁）KM3+ M1低速起动 KM3- KM5+ M1高速起动6分(8)为保证主轴进给和工作台进给不能同时进行，为此设置了两个联锁保护行程开关SQ3与SQ4。其中SQ4是与工作台和镗头架自动进给手柄联动的行程开关，SQ3是与主轴和平旋盘刀架自动进给手柄联动的行程开关。将行程开关SQ3、SQ4的常闭触点并联后串接在控制电路中，当以上两个操作手柄中任一个扳到“进给”位置时，SQ3、SQ4中只有一个常闭触点断开，电动机M1、M2都可以起动，实现自动进给。当两种进给运动同时选择时，SQ3、SQ4都被压下，其常闭触点断开，将控制电路切断，M1、M2无法起动，于是两种进给都不能进行，实现联锁保护。6分(9)小车的运行对大车没有影响，小车碰撞到终端开关时停止运动，若退出终端开关，应该合上反向按扭让小车向右运动，即可让小车步入正常运行状态。6分(10)（1）具有合适的升降速度，空钩能实现快速升降，以减少辅助工时。 （2）具有一定的调速范围，普通起重机调速范围为3：1，对要求较高的起重机，其调速范围可达（510）：1。（3）具有适当的低速区。（4）提升第一挡的作用是为了消除传动间隙，使钢丝绳张紧。（5）在负载下降时，根据重物的大小，拖动电动机的转矩可以是电动转矩，也可以是制动转矩，两者之间的转换是自动进行的。（6）为确保安全，常采用电气与机械双重制动。6分(11)P188警戒定时器是一个专用的定时器，其设定值存放在特殊的数据寄存器D8000中，并以ms为记时单位。当PLC一上电，则对警戒定时器进行初始化，将K100（设定值为100ms）装入D8000中，每个扫描周期结束时，也就是说扫描到FEND或END时，马上刷新警戒定时器的当前值，使PLC能正常运行。当扫描周期大于100ms时，即超过了警戒定时器的设定值，警戒定时器的逻辑线圈被接通，CPU立即停止执行用户程序，同时切断全部输出，并且报警显示。6分(12)计数器类型如下：1相无启动 / 复位端子C235C2401相带启动 / 复位端子 C241C245 2相双向 C246C2502相A-B相型 C251C255计数器C200-C234的点数设为双向记数5分(13)STL是步进开始指令。步进开始指令只能和状态元件配合使用，表示状态元件的常开触点与主母线相连。然后，在副母线上直接连接线圈或通过触点驱动线圈。与STL相连的起始触点要使用LD、LDI指令。LD常开触点逻辑运算起始指令，操作元件X、Y、M、S、T、C程序号为1。5分(14)M表示为FX2N系列的基本单元、T表示晶体管输出；输入、输出点数各是24。 5分(15)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。 9分(16)语句表程序如下 网络1 / 网络标题LD I0.0O I0.3LD I0.1O I0.4ALDAN I0.2= Q0.1网络2 LD Q0.1TON T37, +30网络3 LD T37S Q0.2, 4网络4 LD I0.1S Q0.3, 19分(17)PID运算的输出结果为规格化的实数，范围在01.0之间。在将PID指令计算得到的PID回路的输出作为实际的模拟信号用于驱动实际负载之前，需要先将PID指令计算得到输出换算到实际需要的成比例的16位整数值，然后输出到模拟输出模块。转换公式如下式中，RSca1是与PID环路输出成比例的实数值；Mn是规格化的环路输出的实数值；Offset是偏移量，对单极输出是0.0，对双极输出是0.5；Span是实际输出的最大可能的数值减去最小可能的数值，对单极输出，典型值为32000，对双极输出，典型值为64000。设输出为双极性（输出的整数范围为-32000+32000），程序如下图所示。5分(18)输入继电器I、输出继电器Q、通用辅助继