2014中央电大《机电控制与可编程序控制器技术》平时作业附答案参考小抄

机电控制与可编程序控制器技术平时作业（1）中央电大理工部李西平1电器在电路中的主要作用是什么答电器能根据外界的信号和要求，手动或自动地接通、断开电路，断续或连续的改变电路参数，以实现电路或非电路对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节。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答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型号的含义是什么答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4按钮的主要结构是什么常用按钮有哪几种形式答按钮一般由按钮帽、复位弹簧、桥式动触头、静触头和外壳等组成。由动触头和静触头组合成具有动合触头与动断触头的复合式结构。通常按钮有单式、复式和三联式。从按钮的结构形式又可分按钮式、旋钮式、紧急式与钥匙式等。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，它们有何不同答接触器的触头有主触头和辅助触头，主触头用于开闭大电流的主电路，辅助触头用于开闭小电流的控制电路。继电器用在控制电路中，流过触头的电流比较小，不需要灭弧装置，也没有主触头和辅助触头之分。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熔断器用于短路保护，热继电器用于过载保护。熔断器只能保护用电设备不超过最大电流，而不能反映用电设备的发热状况。热继电器是按照电流的热效应工作的电器，它用来防止用电设备长期过载造成的过热现象。8比较接近式行程开关与机械式行程开关的优缺点。答接近式行程开关具有外形结构多样，技术性能优良，拆装方便，使用灵活，动作可靠等优点；接近式行程开关具有定位精度高、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等优点9比较交、直流电磁铁的特点。答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，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152倍的初始吸力。10一台三相异步电动机，额定功率为55KW，额定电压为380V，额定电流为1125A，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AIN251AIQ758217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7875V，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105IN1051125118A。组合开关的额定电压为交流380V，三极触点，额定电流7825A即可。在下表中填上电器的图形符号和文字符号。图形符号名称文字符号线圈（元件）常开触点常闭触点刀开关Q接触器KM延时闭合延时断开时间继电器延时闭合和延时断开ST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ST11简述电磁工作台的工作原理及其优缺点。答电磁工作台的励磁线圈通入直流励磁电流后，磁通由铁心进入面板的N区，穿过被加工的工件而进入S区，然后由箱体外壳再返回铁心，形成一闭合磁路。于是，被加工的工件就被紧紧吸在面板上。切断励磁电流后，由于剩磁的影响，工件仍将被吸在工作台上，要取下工件必须在励磁线圈通入脉动电流去磁。电磁工作台不但简化了夹具，而且还具有装卸工件迅速、加工精度较高等一系列优点。只要机床的切削力不太大，一般都可采用。缺点是对加工后的产品要做去磁处理。12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熔断器起短路保护作用，热继电器起过载保护作用，长时间的过载对电机有害，但不会使熔断器动作，所以要加热继电器进行过载保护。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。答如图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。SB5KMKSB1KSB3SB2KSB4STFRM3QKMFRUVWFU1FU2图116一台双速电动机，试按下述要求设计控制电路。（1）分别用两个按钮操作电动机的高速和低速起动，用一个总停止按钮操作电动机的停止；（2）起动高速时，应先接成低速经延时后再换接到高速；（3）应有短路保护和过载保护答如图2所示，SB2为低速起动按钮，SB3为高速起动按钮，SB1为停止按钮。当SB2按下时，KML得电并自锁，在主电路中其常开触点闭合，出线端D1、D2、D3接电源，D4、D5、D6端悬空，此时电动机绕组为三角形接法，每相绕组中两个线圈串联，成四个极，电动机为低速；当SB3按下时，先是KML得电并自锁，此时为低速运行，经过延时后，KML断电，而KM和KMH得电，此时出线端D1、D2、D3短接，而D4、D5、D6接电源，则绕组为双星形，每相绕组中两个线圈并联，成两个极，电动机为高速运行。17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。答如图3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。FRQFRUVWFU1FU2KMLKMD1D2D3D4D5D6KMHKMKMHKMHKM低速KMKTKMLKTKMLKTKT高速SB2KMLSB3KTSB1图218为了限制点动调整时电动机的冲击电流，试设计它的电器控制线路。要求正常运行时为直接起动，而点动调整时需串入限流电阻。答如图5所示。SB1为长动起动按钮，SB3为点动起动按钮。机电控制与可编程序控制器技术平时作业（2）中央电大理工部李西平1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（任务书）；KM2M13M23KM3FR1FR2KM1QUVWFU1FU2SB2KM3KM1KM3SB1KM2KM2SB4KM2KM1KM1KM2SB3KM3KM3KM1FR1FR2图3图5SB3KM1KSB1KKSB2FRM3QFRUVWFU1FU2KM2KRKM1KM2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。2在选择机电设备拖动用的电动机时，应主要考虑哪些内容答不需要调速且对起动性能也无过高要求的设备应优先选择鼠笼式异步电动机。对于要求经常起、制动，且负载转矩较大、又有一定调速要求的机电设备，应考虑选用绕线式异步电动机；对于周期性波动负载的生产设备，为了削平尖峰负载，一般都采用电动机带飞轮工作，这种情况下也应选用绕线式异步电动机。需要补偿电网功率因数及获得稳定的工作速度时，优先选用同步电动机。对只需要几种速度，而不要求无级调速的生产设备，为了简化变速机构，可选用多速异步电动机。需要大的起动转矩和恒功率调速的生产设备，宜采用直流串励或复励电动机。对要求大范围无级调速，且要求经常起动、制动、正反转的生产设备，则可选用带调速装置的直流电动机或鼠笼式异步电动机。3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。KM1KM2SB1KM1KM1K1YA（B）（D）STSTK2K1（C）KSB2K（A）4现有三台电动机M1、M2、M3要求起动顺序为先起动M3，经10S后起动M2，再经20S后起动M1。而停车时要求首先停M1，经20S后停M2，再经10S后停M3。试设计该三电动机的起、停控制线路。答见图3所示，KM3、KM2、KM1分别为M3、M2、M1的通电接触器；SB1为起动按钮，SB2为停止按钮。5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。答见图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。6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。答见图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；7PLC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。8比较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。9继电接触器控制系统，PLC控制有哪些相同和不同之处答相同的是都用于控制。PLC与继电器控制系统区别前者工作方式是“串行”，后者工作方式是“并行”。前者用“软件”，后者用“硬件”。10PLC基本硬件由哪几部分组成答PLC硬件是以微处理器为核心的输人输出接口电路构成。微处理器电路完成PLC的控制功能。输入接口电路完成开关量的输人，模拟量的输入，高速脉冲的输人。输出接口电路完戚开关量的输出，模拟量的输出。通讯、网络接口完成通讯和联网功能。11什么叫扫描工作方式什么叫扫描周期它主要受哪些因数影响答当PLC运行时，用户程序中有众多的程序需要去执行，但CPU是不能同时执行多个操作的，它只能按分时操作原理每一时刻执行一个操作。由于CPU的运算处理速度很高，使得出现的结果从宏观看来似乎是同时完成的。这种分时操作的过程称为CPU对程序的扫描。PLC的CPU从第一条语句运行到最后一条语句为一周，运行一周所需的时间称为扫描周期。受I/O总线、CPU等因素的影响。12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。13PLC的工作过程分为哪几个工作阶段，各完成什么任务答1输入采样阶段PLC在输入采样阶段，首先扫描所有输人端点，并将各输入状态存入相对应的输入映像寄存器中。此时，输入映像寄存器被刷新。接着，进入程序执行阶段和输出刷新阶段，在此阶段输入映像寄存器与外界隔离，无论输入情况如何变化，其内容保持不变，直到下一个扫描周期的输人采样阶段，才重新写入输入端的新内容。所以一般来说，输人信号的宽度要大于一个扫描周期，否则很可能造成信号的丢失。由此可见，输入映像寄存器的数据完全取决于输入端子上各输入点在上一刷新期间的接通和断开状态。2程序执行阶段根据PLC梯形图程序扫描原则，一般来说，PLC按从左到右、从上到下的步骤顺序执行程序。当指令中涉及输入、输出状态时，PLC就从输入映像寄存器中“读入”采集到的对应输入端子状态，从元件映像寄存器“读入”对应元件“软继电器”的当前状态。然后，进行相应的运算，运算结果再存入元件映像寄存器中。对元件映像寄存器来说，每一个元件“软继电器”的状态会随着程序执行过程而变化。3输出刷新阶段在所有指令执行完毕后，元件映像寄存器中所有输出继电器的状态接通断开在输出刷新阶段转存到输出锁存器中，通过输出端子和外部电源，驱动外部负载。由此可见，输出映像寄存器的数据取决于输出指令的执行结果，输出锁存器中的数据由上一次输出刷新期间输出映像寄存器中的数据决定，而输出端子的接通和断开状态，完全由输出锁存器决定。14什么是PLC的输入输出滞后现象造成这种现象的原因是什么可采取哪些措施缩短输入输出滞后时间答PLC以扫描方式执行操作，在扫描过程中PLC的输人输出信号间的逻辑关系，存在着原理上的滞后，扫描周期越长，滞后就越严重。产生输入输出滞后的原固有如下几个方面输八滤渡器有时间常数输出继电器有机械滞后延迟作用与执行用户程序、系统管理公共操作、IO刷新所占用的时间有关。用户程序的长短及指令操作的复杂程度、程序没计安排直接影响输人输出得知后时间。15PLC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。机电控制与可编程序控制器技术平时作业（3）中央电大理工部李西平1、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。2、CPM1APLC最多可扩展多少个I/O点的系统，I/O点如何编号答3个扩展I/O模块，目前可以到160点。输入通道000001。100101。200201。300301。输出通道10001001。11001102。11003、CPM1APLC的继电器区域数据区有哪些答内部继电器区（IR）、特殊辅助继电器区（SR）、暂存继电器区（TR）、保持继电器（HR）、辅助记忆继电器（AR）、链接继电器区（LR）、定时器/计数器（TIM/CNT）、数据存储区（DM）。4、CPM1APLC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010019，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。5CPM1APLC为什么要设计时间常数可调的输入滤波器说明其用途答有些输入信号极不稳定会带有脉冲毛刺，那么通过加长时间常数，可以防止PLC误读到这些带有毛刺的脉冲信号。时间常数其实也就是信号采集的周期范围，一定要输入的信号周期大于时间常数，PLC才会认可这个输入信号6200HPLC是那些型号PLC的统称答C200HX/C200HG/C200HE的统称。7C200HPLC有那些特点答（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01S/条。（3）用户程序存储器。最大3124字，具有保护功能。（4）数据存储器容量。6K字。（5）指令系统基本指令14条，特殊指令231条。（6）编程方式。（7）内部定时器和计数器。（8）安装机架。（9）I/O系统。（10）通讯联网能力。（11）提供两种COMPONENT网络总线。（12）C200H的特殊I/O单元可以用在C200HA系列的PLC。8C200HPLC的数据区是如何划分的答PLC数据存储器的分区引用了继电器控制系统的术语，将数据存储器分为几个继电器区，每一个继电器区都划分为若干个连续通道，继电器地址由5位数组成，前3位为通道号，后2位为该通道继电器号。9C200HPLC的基本组成有那几部分答C200HAPLC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。10高密度单元有哪些型号，与标准I/O单元有何区别答高密度I/O单元不使用所在的槽号所分配到得通道，而是根据设置的I/O号分配IR030IR049中的通道。对于32点的单元，每个单元分配2个通道，对于64点的单元，每个单元分配4个通道。11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。12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。13温度传感器单元有哪些功能答温度传感器单元有C200HTS001/TS101，用于输入热电偶或热电阻温度传感器信号的特殊功能单元。它相当于变送器和A/D转换器两者的功能，能够直接监测温度传感器的输出信号，并将其转换为相应的温度数值传送给PLC。14高数计数单元有哪几种工作模式有哪几种信号输入方式答线性模式、环形模式、预置模式、门控模式、闩锁计数器工作模式、采样计数器工作模式。信号输入方式有相位差输入；正、反向计数器脉冲输入；计数脉冲和计数方向输入。15存继电器TR的作用是什么答暂存继电器区简称TR区，只有8个二进制位，寻址范围为TR00TR07，TR区用于存储程序分支点上的数据，对于有许多输入分支点的程序这是很有用的。16编程时是怎样处理梯形图分支的答编程时一般应用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。17写出下图中的梯形图的语句表答ALD00000AND00001LD00100ANDNOT00101LDNOT20000AND20001ORLDAND00102ORLDLD00002ANDNOT00003AND00004LDNOT00103AND00104ANDNOT20002OR20003ORLDANDLDOUT01000ENDBLD00000OR01000ANDNOT00001OUT01000AND00100OR01001ANDNOT00101OUT01001TIM0000050LDTIM000OUT01002END18将下图中的梯形图分别改画成用联锁指令编程和用TR继电器编程的梯形图，并分别写出对应的语句表程序。答19已知梯形图及00000、00001的时序图如下图所示，画出25501及01000、01001、01002、01003个元件的时序图。（其中25501为02S脉冲输出）。答时序图如下20定时器的输入条件为ON的时间小于其设定值SV设定的时间，其输出能否为ON为什么若利用通道作为定时器的SV，改变后的SV在什么情况下才能有效答TIM是以01S为单位计时的，其设定值SV的范围为09999，具有01S的精确度。定时器的输出为ON的条件是定时时间到且输入为ON，当其输入为OFF时，输出为OFF，定时器复位，下次定时从SV开始计时。21可逆计数器在何时输出为ON答随着脉冲和其方向的输入，计数器在输入脉冲的上升沿可能作增值计数或减值计数。如果输入方向为ON，则计数器减值计数。22CMP20、BCMP68、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。23子程序应放在程序中的什么位置中断子程序是如何调用的答所有子程序都必须排在主程序的结尾。子程序调用指令SBS91。24如何用FAL指令设置故障诊断答FAL为故障诊断指令，这两条指令向FAL数据区输出一个8位BCD故障代码，用户可据此代码对故障进行诊断。0099的故障代码可由用户任意设定，但N00时只能用于FAL（06），FAL0600用于清除FAL数据区中其他故障代码，将FAL数据区清零。机电控制与可编程序控制器技术平时作业（4）中央电大理工部李西平1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。答2编程实现对扫描次数进行计数。当输入00000接通时，开始对扫描次数计数，当扫描次数达到1000时，输出01000接通。答00001200002000120002200030000420001000022000020002200012000300004200020000320000200032000120002000042000300000200012000020002200030000420000INC38200000002550601000CMP20200100025313010003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。答400000、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。答CNT000100000000CNT000000010100025502输入输出I000000I100001I200002I300003O01000000000001000100001110100001011011010111010000100111010110110110011101011100111105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。答6某广告牌上有六个字，每个第字显示05秒后六个字一起显示1秒，然后全灭。05秒后再从第一个字开始显示，重复上述过程。试用PLC实现之。OI0I1I2I3I0I1I2I3I0I1I2I3I0I1I2I3I0I1I2I3I0I1I2I300000000010000200003010000000000001000020000300000000010000200003000000000100002000030000000001000020000300000000010000200003TIM00020000TIM0000100TIM0010050TIM00100000200002000020000TIM000CNT002000301000CNT002CNT00201000答2000220003200042000520001200062000701001TIM0010100101002TIM002010010100201003TIM00301001010020100301004TIM0040100101002010030100401005TIM005010010100201003010040100501006TIM006TIM007TIM001TIM002TIM003TIM004TIM005TIM006TIM00725315第1个字20001010012000220003200042000520006200020100220003200042000520006200030100320004200052000620004010042000520006200050100520006200060100620001TIM001200032000220002TIM002000520007TIM007120002200012000125315TIM001000520002TIM002200042000320003TIM003000520003TIM003200052000420004TIM004000520004TIM004200062000520005TIM005000520005TIM005200072000620006TIM006001520006TIM0006200012000720007TIM0070005第2个字第3个字第4个字第5个字第6个字7分拣大、小球的机械装置如下图所示。工作顺序是手臂在左上点原点，ST2、ST3闭合，按一下启动按钮，手臂向下运动，碰到下端限位开关ST1时，停止下行；手伸出，碰到球时，压力继电器闭合，手动停止；电磁铁吸住球1秒后，手开始缩回，缩回到位的时间为05秒；手臂上行，碰到上端限位开关ST2时，停止上行；右行，行至右端光电开关GK1抓小球或GK2抓大球处，停止右行，电磁铁释放球；1秒后，左行，至左端限位开关ST3处，停止左行。再次下行。如此循环，直到按一下停止按钮，机械手完成最后一次循环后，停止在原点。抓住小球时，极限开关ST4闭合，抓住大球时，极限开关ST4不闭合。分配I/O点，画出功能表图，设计出梯形图。答输入输出ST100100手臂向下01000ST200101手臂向上01001ST300102手伸出01002ST400103手缩回01003GK100104电磁铁吸合01004GK200105右行01005压力继电器00106左行01006启动按钮00000停止按钮00001电磁铁吸合1S01004置位20003TIM00001006左行TIM00020004TIM00120005001012000601005右行01003TIM00101001手臂向上2000720008放小球01004复位TIM003TIM00201004复位2000900102TIM002TIM003放大球20101001052010100104手缩回05S25315001010010220000201002000100100200020100000106初始等待手臂向下01002手伸出8比较RS232C、RS422/RS485串行通信的特点。答RS232C电气接口电路，采用的是单端驱动非差分接收电路，在收、发两端必须有公共地线，这样当地线上有干扰信号时，则会当作有用信号接收进来，故不适于在长距离、强干扰的条件下使用。RS232C有许多不足之处数据传输速率低，最高为20KBPS；传输距离短，最远为15M；两个传输方向共用一根信号地线，接口使用不平衡收/发器，可能在各种信号成分间产生干扰。RS422和RS485电气接口电路，采用的是平衡驱动差分接收电路，其收、发不共地。这可以大大减少共地所带来的共模干扰。这种电路其驱动电路相当于两个单端驱动器，如有共模信号干扰时，接收器只接收差分输入电压，从而大大提高抗共模干扰能力，所以可达到较高的传输速率和进行较长距离传输，数据传输速率最高为10MBPS，传输距离最远为1200M。RS422和RS485广泛应用于工业环境中。RS232C为全双工型即收、发可同时进行，RS422为全双工型，RS485为半双工型即收、发分时进行。9据传送中常用的校验方法有哪几种答1奇偶校验PARITYCHECK奇偶校验可以检验单个字符的错。发送端在每个字符的最高位之后附加一个奇偶校验位。这个校验位可为“1”或“0”，以便保证整个字符为“1”的位数是奇数称奇校验或偶数称偶校验。发送端按照奇或偶校验的原则编码后，以字符为单位发送，接收端按照相同的原则检查收到的每个字符中“1”的位数，如果为奇校验，发送端发出的每个字符中“1”的位数为奇数，若接收端收到的字符中“1”的位数也为奇数，则传输正确，否则传输错误。偶校验方法类似，不再赘述。2循环冗余校验CRCCYCLICREDUNDANCYCHECKCRC校验以二进制信息的多项式表示为基础。它的基本思想是，在发送端给信息报文加上CRC校验位，构成手缩回20100200002531500101200012000020009001020010220000201002000220001200010100020002001062000420003TIM000001020003TIM00020005200042000401003TIM0010005200010010020003200022000201002SET20101等待手臂向下手伸出电磁铁吸合1SSET01004001032000300000000012010020004TIM001200062000520005010012000500101200082000620006010052000620101200092000700104RESET01004TIM0020010200062010120009200082000800105TIM00300102000920007TIM002200002000920008TIM00301006手臂向上左行20007放大球右行RESET01004放小球RESET2010120007一个特定的待传报文，使它所对应的多项式能被一个事先指定的多项式除尽。这个指定的多项式叫作生成多项式GX。GX由发送方和接受方共同约定。接受方收到报文后，用GX来检查收到的报文。如果用GX去除收到的报文多项式，可以除尽就表示传输无误，否则说明收到的报文不正确。CRC校验具有很强的检错能力，并可以用集成芯片电路实现，是目前计算机通信中使用最普遍的校验码之一。PLC网络中广泛使用CRC校验码。10工业局域网常用的网络拓扑结构有哪几种各有什么特点答常用的网络拓扑结构有三种星形、总线形和环形。1星形结构这种结构有中心节点，网络上其它节点都与中心节点相连接。通信由中心节点管理，任何两个节点之间通信都要经过中心节点中继转发。这种结构的控制方式简单，但可靠性较低，一旦中心节点出现故障，整个系统就会瘫痪。2总线形结构所有节点连接到一条公共通信总线上。任何节点都可以在总线上传送数据，并且能被总线上任一节点所接收。这种结构简单灵活，容易加扩新节点，甚至可用中继器连接多个总线。节点间通过总线直接通信，速度快、延迟小。某个节点故障不会影响其它节点的工作，可靠性高。但由于所有节点共用一条总线，总线上传送的信息容易发生冲突和碰撞，出现争用总线控制权、降低传输效率等问题。3环形结构在环上数据按事先规定好的一个方向从源节点传送到目的节点，路径选择控制方式简单。但由于从源节点到目的节点要经过环路上各个中间节点，某个节点故障会阻塞信息通路，可靠性差。11CONTROLLERLINK网的节点有哪几种类型各做怎样的配置答CONTROLLERLINK网的节点有CQM1H、C200HX/HG/HEC200H、CS1系列、CV系列PLC和个人计算机。网络中的每个节点需安装相应的通信单元，PLC上安装CONTROLLERLINKCLK单元，个人计算机在扩展槽上插上CONTROLLERLINKCLK支持卡。C200H机上安装CLK单元时，PLC的CPU单元上应插上通信板C200HWCOM01/04，并用总线连接单元C200HWCE001把CLK单元和通信板连接起来。12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C200HSEND90、RECV98CVSEND192、RECV193、CMND194CS1SEND90、RECV98、CMND490SEND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。13什么是FINS通信协议如何使用答FINS通信协议是由OMRON开发、用于工厂自动化控制网络的指令/响应系统。FINS通信除用于CONTROLLERLINK网，还用于COMPOBUS/D、SYSMACLINK、SYSMACNET、ETHERNET等网络以及网络之间的通信。在PLC的用户程序里，不需要复杂的编程，使用FINS指令，就能够读写另一个PLC数据区内容，甚至控制其运行。CS1系列、CV系列PLC是在程序中执行CMND指令来发送FINS信息的。14何谓网桥、网关OMRON的FA网络之间怎样实现互连答在OMRONFA网络中，通过在同一台PLC上安装多个通信单元来实现网络之间的互连，使用网桥连接同类的网络，使用网关连接不同种类的网络。CS1、CV机可以起到网桥和网关的作用。尽管机上可以安装两个通信单元，但机不具备网桥或网关的功能，即不能通过机实现不同网络节点间的直接通信，但可以通过该机运行程序来交换两个网络的数据。15远距离编程和监控有什么限制条件答在CONTROLLERLINK网中，一台连接在机或CV机CPU单元上的编程设备，可以对本地网络上的同类PLC进行编程和监控。例如，如果编程设备连接在CV系列PLC上，则只能对网络中的CV系列PLC进行编程和监控。在互连网络中，一台连接在CV机CPU单元上的编程设备可以利用CV系列PLC网桥或网关的作用，对另一个相同或不同种类的网络中的一台CV机进行编程和监控，但远程网络上的其它种类PLC不能被编程和监控。连接在机上的编程设备不能对远程网络上的节点进行编程和监控。16路径表包括几种形式在信息通信中起什么作用答路径表包括本地网络表、中继网络表。本地网络表提供了安装在PLC上的通信单元的单元号和所属网络的地址。中继网络表要包括三项内容终点网络ENDNETWORK、中继网络RELAYNETWORK和中继节点RELAYNODE。终点网络是与本地PLC不直接连接的网络，中继节点、中继网络是本地PLC去终点网络时，数据必须送至的第一个节点和网络地址。由路径表可以确定本地PLC经中继节点至最终节点通信的路径。跨网进行信息通信或远距离编程/监控时必须对每一个节点建立路径表。17什么是配置器它的作用是什么答配置器是在一台个人计算机上运行的应用软件，而该计算机是作为COMPOBUS/D网的一个节点。在计算机上要安装专用的ISA板3G8F5DRM21或专用的PCMCIA卡3G8E2DRM21。当使用下述任意功能时，要使用配置器1用户设定远程I/O分配；2在同一台PLC上安装一个以上的主单元；3在同一个网络中连接多个主单元；4设定通信参数。18哪些PLC可以入以太网以太网的功能有哪些答以太网中的PLC节点有三种类型CS1机、CV机和C200H机。CS1机、CV机上分别安装ETHERNET单元CS1WETN01、CV500ETN01。而在C200H上则要安装PLC卡单元C200HWPCU01，并在PLC卡上插上市售的以太网卡，除此之外，C200H的CPU单元上还要插上通信板C200HWCOM01/04，并用总线连接单元把PLC卡与通信板连接起来。以太网的主要功能有FINS通信、FTP服务、SOCKET服务。19以太网中的节点如何从FINS节点地址转换为IP地址答以太网通信使用IP地址，而FINS通信使用FINS节点号。因此，以太网单元应能在IP地址和FINS节点号之间进行转换。地址转换方法由用户在ETHERNET单元的系统设置中指定，有下列三种方法1自动转换地址自动转换利用FINS节点号作为IP地址主机号进行转换。目标节点的IP地址通过本地以太网单元的IP地址和子网模相“与”再与目标节点FINS节点号相“或”计算出来。目标节点IP地址本地IP地址AND子网模目标节点FINS节点号2IP地址表IP地址表可以在FINS节点号和IP地址之间转换。IP地址表用编程设备，如CVSS进行设置。例如IP地址表中有下面的记录FINS节点号11IP地址15031283有了这种对应关系，去节点11的FINS信息会发送到IP地址15031283的节点。3复合地址转换自动转换和IP地址表一起使用，首先使用IP地址表，如果需要的节点号不包括在表里，IP地址改用自动转换方式计算出来。20FTP的功能是什么答文件传输协议FTP支持以太网中的上位机读写PLC内存卡中的文件。内存卡有RAM、EPROM、EEPROM等类型，插在PLC的CPU单元上。FTP基于客户服务器模式，由客户向服务器发出文件操作指令。以太网单元不支持FTP客户功能，仅可作为FTP服务器。中央广播电视大学20082009学年度第一学期“开放本科期末考试机电控制与可编程序控制器技术试题2009年1月一、简答题每小题8分，共40分1比较PLC控制和继电接触器控制的优缺点。答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，控制功能是固定的，而PLC控制系统的控制作用是通过软件编程实现的，可以通过软件编程改变其控制功能。2PLC基本硬件由哪几部分组成各部分主要作用是什么答PLC硬件是以微处理器为核心的输入输出接口电路构成。微处理器电路完成PLC控制功能。输入接口电路完成开关量的输入，模拟量的输入，高速脉冲的输入。输出接口电路完成开关量的输出，模拟量的输出。通讯、网络接口完成通讯和联网功能。3输入输出模块中为什么要设光电隔离电路答隔离PLC内部电路和外部电路电的连接，提高PLC的抗干扰能力。4开关量输入单元、输出单元有哪几种类型各有何特点答开关量输入单元直流输入单元和交流输入单元；直流输入单元，用于直流信号输入；交流输入单元，用于交流信号输入。开关量输出单元继电器输出单元，晶闸管输出单元，晶体管输出单元等。继电器输出单元适合控制直流、交流负载，输出响应时间长；晶闸管输出单元适合控制交流负载，输出响应时间短；晶体管输出单元适合控制直流负载，输出响应时间短。5什么是PLC的输入输出滞后现象造成这种现象的原因是什么可采取哪些措施缩短输入输出滞后时间答PLC以扫描方式执行操作，在扫描过程中PLC的输入输出信号间的逻辑关系，存在着原理上的滞后，扫描周期越长，滞后就越严重。产生输入输出滞后的原因有如下几个方面1输入滤波器有时间常数；2输出继电器有机械滞后；3延迟作用与执行用户程序、系统管理公共操作、IO刷新所占用的时间有关。用户程序的长短及指令操作的复杂程度、程度设计安排直接影响输入输出的滞后时间。二、读图分析共20分下图所示为机床工作台自动往复行程控制的电路，行程开关ST1、ST2分别装在机床床身的两侧需要返回的位置，挡铁装在工作台上。试分析该电路的工作过程，并说明行程开关ST3、ST4以及接触器KM1和KM2的常闭触点的作用。答线路工作过程如下；按下起动按钮SB2，接触器KM1，得电自锁，电动机正转，工作台前进，当到达预定行程后，挡块压下ST1、ST1常闭触点断开，切断接触器KM1，6分同时ST1常开触点闭合，反向接触器KM2得电，电动机反转，工作台后退。当后退到位，挡块压下ST2，工作台又转到正向运动，进行下一个工作循环。直