《电气控制与PLC应用技术》-课后练习及答案

《电气控制与PLC应用技术》课后习题答案项目一任务一1、常用的灭弧方法有哪些？答：（1）机械灭弧

（2）磁吹灭弧

（3）窄缝（纵缝）灭弧（4)）栅片灭弧法

2、接触器的作用是什么？根据结构特征如何区分交、直流接触器？答：作用：能够频繁地接通和断开中、远距离用电设备主回路及其他大容量用电负载的自动控制电路。区分：如果从线圈外在特征来区分的话，直流线圈是高而瘦；交流线圈是矮而粗。3、中间继电器与接触器有何异同？答：区别如下：用途上的区别：接触器是指仅有一个起始位置，能接通、承载或分断正常条件（包括过载运行条件）下电流的非手动机械开关电器。接触器不能切断短路电流，它可以频繁地接通或分断交、直流电路，并可实现远距离控制。其主要控制对象是交、直流电动机，也可用于电热设备、电焊机、电容器组等其他负载。中间继电器触头和线圈通常都用在控制回路。使用回路区别：中间继电器的触点和线圈一般都用于控制回路，而接触器线圈在控制回路。结构上的区别：中间继电器一般没有灭弧装置，而接触器通常有。相同点：在控制小功率、轻负载电动机的电路中中间继电器可以代替接触器。4、熔断器的额定电流、熔体的额定电流和熔体的极限分断电流三者有何区别？答：熔断器的额定电流：指保证熔断器在长期工作下，各部件温升不超过极限允许温升所能承载的电流值。熔体的额定电流：在规定工作条件下，长时间通过熔体而熔体不熔断的最大电流值。通常一个额定电流等级的熔断器可以配用若干个额定电流等级的熔体，但熔体的定电流不能大于熔断器的额定电流值。极限分断电流：熔断器在规定的使用条件下，能可靠分断的最大短路电流值。该熔体只能分断小于等于这个值的短路电流。任务二1、PLC的最小系统有哪几部分组成？简述各部分的作用。答：PLC由中央处理器CPU、电源、存储器、输入输出接口和编程器组成。中央处理器CPU是核心，它的作用是接受输入的程序并存储程序.扫描现场的输入状态，执行用户程序，并自诊断。电源的作用是对PLC内部硬件系统进行供电。存储器用来存放程序和数据。输入接口采集现场各种开关接点的信号状态，并将其转化成标准的逻辑电平，输出接口用于输出电信号来控制对象。编程器用于用户程序的编制，编辑，调试，检查和监视。还可以显示PLC的各种状态。2、PLC的编程器有哪几种？各有何功能？各用在什么场合？答：（1）手持简易编程器，特点是轻巧，可以随身携带，但编程时比较麻烦，必须画好梯形图，再翻译后用手持编程器一下键一个键的慢慢的输入进PLC里去，可以随时修改PLC的参数。（2）智能编程器。用户可以进行程序调试，监视PLC的运行情况，修改参数。（3）使用PC（电脑），配上编程软件，编好梯形图，在菜单上点一下变换，可直接输入进PLC，它可以在梯形图上注释，监视PLC的运行情况，显示故障信息，打印程序。3、与继电器控制系统相比，PLC控制系统有哪些优点？答：PLC控制系统相对于继电器控制系统的优点：（1）功能强，性能价格比高；一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件，有很强的功能，可以实现非常复杂的控制功能。与相同功能的继电器相比，具有很高的性能价格比。可编程控制器可以通过通信联网，实现分散控制，集中管理。（2）硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强；可编程序控制器产品已经标准化，系列化，模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用。用户能灵活方便的进行系统配置，组成不同的功能、不规模的系统。可编程控制器的安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线。PLC有很强的带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和交流接触器。（3）可靠性高，抗干扰能力强；传统的继电器控制系统中使用了大量的中间继电器、时间继电器。由于触点接触不良，容易出现故障，PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件，接线可减少互继电器控制系统的1/10–1/100，因触点接触不良造成的故障大为减少。PLC采取了一系列硬件和软件抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力，平均无故障时间达到数万小时以上，可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场，PLC已被广大用户公认为最可靠的工业控制设备之一。（4）系统的设计、安装、调试工作量少；PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。PLC的梯形图程序一般采用顺序控制设计方法。这种编程方法很有规律，很容易掌握。对于复杂的控制系统，梯形图的设计时间比设计继电器系统电路图的时间要少得多。PLC的用户程序可以在实验室模拟调试，输入信号用小开关来模拟，通过PLC上的发光二极管可观察输出信号的状态。完成了系统的安装和接线后，在现场的统调过程中发现的问题一般通过修改程序就可以解决，系统的调试时间比继电器系统少得多。（5）编程方法简单；梯形图是使用得最多的可编程序控制器的编程语言，其电路符号和表达方式与继电器电路原理图相似，梯形图语言形象直观，易学易懂。（6）维修工作量少，维修方便；PLC的故障率很低，且有完善的自诊断和显示功能。PLC或外部的输入装置和执行机构发生故障时，可以根据PLC上的发光二极管或编程器提供的住处迅速的查明故障的原因，用更换模块的方法可以迅速地排除故障。（7）体积小，能耗低。对于复杂的控制系统，使用PLC后，可以减少大量的中间继电器和时间继电器，小型PLC的体积相当于几个继电器大小，因此可将开关柜的体积缩小到原来的确1/2—1/10。PLC的配线比继电器控制系统的配线要少得多，故可以省下大量的配线和附件，减少大量的安装接线工时，可以减少大量费用。4、S7-200系列PLC的硬件系统主要有哪些部分组成？答：S7-200系列PLC硬件系统由主机系统、扩展系统、特殊功能模块、相关设备等组成。5、S7-200系列PLC中有哪些软元件？答：(1)输入继电器(I)；(2)输出继电器(Q)；(3)通用辅助继电器(M)；(4)特殊继电器(SM)；(5)变量存储器(V)，局部变量存储器(L)；(6)顺序控制继电器(S)；(7)定时器(T)；(8)计数器(C)、高速计数器(HC)；(9)模拟量输入映像寄存器(AI)、模拟量输出映像寄存器(AQ)；(10)累加器(AC)。任务三1、S7-200硬件安装的先决条件是什么?答：（1）严禁S7-200系列PLC与高温、高压和高噪声的设备安装在一起，在控制柜中安装布置S7-200系列PLC时，避免将高、低压信号先和通信电缆与高能快速切换直流电线放在同一线槽内。（2）提供适当的冷却和布线空间。S7-200系列PLC的设计使用于自然对流冷却。为了达到冷却的目的，在安装时必须在其上方和下放至少留出25mm的空间，至少留出75mm的深度。2、STEP7-Micro/WIN32主要包括哪些窗口组件?答：STEP7-Micro/WIN32窗口组件包括浏览条、指令树、交叉引用、数据块、局部变量表、程序编辑器窗口、输出窗口、状态条等。3、STEP7-Micro/WIN32里如何判断通信是否成功?答：在工具栏上单击“通讯”按钮或主界面浏览窗格上单击“通讯”选项，弹出课本中图1-77所示的“通讯”对话框。在“双击刷新”位置上双击，执行刷新操作，出现显示PLC类型和地址的画面则表示通信正常。如出现如图1-78所示的对话框，则表示通信失败。4、STEP7-Micro/WIN32里梯形图和功能块编程有何区别又有何相同之处?答：区别：梯形图(LAD)编程语言是一种以图形符号及其在图中的相互关系表示控制关系的编程语言，是从继电器控制系统原理图的基础上演变而来的。它的许多图形符号与继电器控制系统电路图有对应关系。功能块图是一种类似于数字逻辑电路的编程语言，熟悉数字电路的人比较容易掌握。该编程语言用类似与门、或门的方框来表示逻辑运算关系。相同之处：它们都可以看成一种假想的“能流”，左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，信号自左向右流动。就像电路图一样，它们被“导线”连接在一起。编程方法都容易被掌握，简单易懂。任务四1、S7-200系列PLC系统定期检查的环境条件有哪些标准要求?答：定期检查的环境条件包括温度、湿度、振动和粉尘。温度要求0~55摄氏度，相对湿度85%以下，振幅小于0.5mm(10-55Hz)，无大量灰尘、盐分和铁屑。2、S7-200系列PLC系统定期维护电池，电源指示灯亮表示什么?此时电池还能保障多长正常工作时间?答：表示电池电源低，报警。约一周正常工作时间。3、S7-200系列PLC系统的CPUSF(系统故障)灯亮时，可能是发生了哪些故障?该如何解决?答：（1）CPU运行错误或硬件元件损坏。此时如果Micro/WIN32还能在线，则可在命令菜单中进入PLCInformation在线查看，可看到具体的错误描述。（2）程序错误，如进入死循环，或编程造成扫描时间过长，“看门狗”超时也会造成SF灯亮。（3）CPU电源电压可能过低，检查供电电压。任务五1、请叙述说明电气控制线路的装接原则和接线工艺要求。答：装接原则：（1）按元件明细表配齐电器元件，并进行检验。

所有电气控制器件，至少应具有制造厂的名称或商标、型号或索引号、工作电压性质和数值等标志。若工作电压标志在操作线圈上，则应使装在器件上线圈的标志是显而易见的。（2）电器的位置安排：尽可能组装在一起，使其成为一台或几台控制装置。只有那些必须安装在特定位置上的器件，如按钮、手动控制开关、位置传感器、离合器、电动机等，才允许分散安装在指定的位置上。

安放发热元件时，必须使箱内所有元件的温升保持在它们的容许极限内。对发热很大的元件，如电动机的启动、制动电阻等，必须隔开安装，必要时可采用风冷。接线工艺要求：（1）安装前应检查各元件是否良好。（2）安装元件不能超出规定范围。（3）导线连接可用单股线（硬线）和多股线（软线）连接，用单股线连接时，要求连线横平竖直，沿安装板走线，尽量少出现交叉线，拐弯处应为直角。布线要美观、整洁、便于检查。用多股线连接时，安装板应搭配有线槽，所有连线沿线槽内走线。（4）导线线头裸露部分不能超过2mm。（5）每个接线柱不允许超过两根导线，导线与元件连接要接触良好，以减小接触电阻。（6）导线与元件连接处是螺丝的，导线线头要沿顺时针方向绕线。2、电气控制系统图主要有哪3种?其各自的特点又是什么?答：按用途和表达方式的不同，电气控制系统图可分为电气原理图、电器布置图、电气安装接线图等几种。（1）电气原理图电气原理图是采用国标规定的图文符号，以电器元件展开的形式绘制而成。它不按照电器元件的实际布置位置来绘制，也不反映电器元件的大小，但包含了所有电器元件的导电部件和接线端点。主要作用是便于了解电气控制系统的工作原理，方便电气设备的安装、调试与维修。（2）电器布置图电器布置图主要是标示电气设备上电器元件的实际位置，方便电气控制设备的制造、安装。在实际应用中，一般将电器布置图与电气安装接线图组合在一起，以便于安装施工时一目了然。（3）电气安装接线图电气安装接线图是采用国标规定的图文符号，按各电器元件相对位置绘制的实际接线图。绘图时不仅要把同一电器的各个部件画在一起，而且各个部件的布置要尽可能符合电器的实际情况。3、读图1-93，思考并回答：（1）此控制线路由哪些元件组成?（2）此控制线路的线路工作原理。（3）此控制线路使用哪些元器件来构成保护环节?（4）此控制系统实现的是什么功能?答：（1）由刀开关QS、熔断器FU1，FU2、交流接触器KM、按钮SB和三相异步电动机M组成。（2）当合上QS时，三相交流电源提供三相电，此时如果按下SB，KM线圈正常得电，KM三对主触点吸合，M运转；当松开SB时，KM线圈失电，KM三对主触点断开，M停止。（3）FU1实现对主电路的短路保护，FU2实现对控制电路的短路保护。（4）实现的是对一台三相异步电动机的点动控制。项目二任务一1.结构：定子、转子和气隙；原理：三相异步电动机定子绕组通入三相对称交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割定子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流，载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。2.长动控制线路适合需要电机做长时间连续运行的场合，比如传送带电机的运行；而点动控制线路适合电机的短暂运行，比如工作台位置的微调采用点动控制电路。点动与长动控制线路的区别在于后者具有自锁环节，而前者不具有。两者都需要熔断器做短路保护，以及接触器做欠压、失压保护，同时由于长动电路电机运行时间长，还需要热继电器做过载保护。3.该电路实现的是电机的延时启动，工作原理如下：按下启动按钮SB1，时间继电器KT线圈得电，并且利用其瞬动触点KT实现自锁，到达设定时间后，其延时动合触点KT闭合，使得接触器KM线圈得电，电机运行。按下停止按钮SB2，时间继电器KT和接触器KM均断电，电机停止运行。KM——接触器 FU1——主电路熔断器 FU2——控制电路熔断器 FR——热继电SB1——启动按钮 SB2——停止按钮 KT——时间继电器任务二1．略2．串联对应“与”逻辑，并联对应“或”逻辑。3.I/O分配表输入输出停止按钮SB1I0.0接触器线圈KMQ0.0启动按钮SB2I0.1转换开关SAI0.2参考程序任务三1.顺序控制主要用于机床电气中各电机需要按一定次序启动或停止的场合，如油泵与主轴电机、引风机与鼓风机电机和多级传送带电机等；多点控制主要用于工厂中需要在多个地点任何一处都能控制电机的启动和停止的场合。2.启动按钮（常开触点）应并联，停止按钮（常闭触点）应串联。任务四1．是通过PLC定时器模块实现的，该模块之所以不需要外接输入/输出端口是因为定时器属于PLC内部“软元件”，既不是输入，也不是输出。2.I/O分配表输入输出A地启动运行按钮I0.0控制电动机M的接触器线圈Q0.0A地停止运行按钮I0.1B地启动运行按钮I0.2B地停止运行按钮I0.3C地启动运行按钮I0.4C地停止运行按钮I0.5参考程序项目三任务一1.可以，改变励磁电流方向就可以改变它的旋转方向。2.主电路中对调三相异步电动机的任意两相即可实现正反转，控制电路中为了防止相间短路需要加上互锁。3.可在正反转电路间加以时间继电器定时，当触发反转信号时，先接通时间继电器，但此时正转继续，等定时时间到后，用时间继电器延时动断触点断开正转，同时用时间继电器延时动合触点接通反转即可。任务二1．相同之处在于都需要在控制电路中加入“互锁”环节。不同之处在于，电气控制实现的互锁，是用硬件实现，如果用接触器的动断触点互串对方线圈电路中叫做“电气互锁”，如果用复式按钮的常闭触点互串对方线圈电路中叫做“机械互锁”，而PLC中实现“电气互锁”和“机械互锁”都是用PLC的“软元件”实现的，是程序，而非实实在在的硬件。2.I/O分配表不用修改，只需要加入定时器就可以，当小车触发限位开关后，接通定时器定时，时间到达后再用定时器触点控制反转接通即可。项目四任务一1、简述空气阻尼式时间继电器的延时原理，如何调整其延时时间长短？怎样将通电延时的时间继电器改为断电延时的时间继电器？答：它的原理是：当线圈通电时，衔铁克服反力弹簧的阻力，与固定的铁心吸合，活塞杆在宝塔弹簧的作用下向上移动，空气由进气孔进入气囊。经过一段时间后，活塞才能完成全部过程，到达最上端，通过杠杆压动微动开关，使常闭触点延时断开，常开触点延时闭合；延时时间的长短取决于节流孔的节流程度，进气越快，延时越短。延时时间的调节是通过旋动节流孔螺钉，改变进气孔的大小；将电磁机构翻转180°安装后，通电延时型可以改换成断电延时型，同样，断电延时型也可改换成通电延时型。2、试用时间继电器、接触器等设计一个电动机循环正、反转控制线路。答：3、主电路中若有一相熔体接触不良，会出现什么情况？答：主电路中一相熔体接触不良会使用电设备无法正常使用，以三相异步电动机为例，出现上述故障会出现电机发出嘶嘶声音（已通两相电）但无法旋转（未形成旋转磁场）。4、电动机在什么情况下应采用降压启动？定子绕组为星形接法的笼型异步电动机能否采用Y－△降压启动？为什么？答：一般情况下在电机功率大于25KW时采用降压启动方式；定子绕组为星形接法的笼型异步电动机不用采用Y-△降压启动方式，三角形接法运行时电压大于额定电压会烧坏电机。任务二1、在三相异步电动机Y－△降压启动案例中，如何修改定时器T37的设定值？答：通过选择定时器的编号可以选择定时器的分辨率，再通过设定定时器的时间设定输入端（PT端口），可以设定或修改定时器的设定值。任务三1、三相异步电动机定子中串电阻降压启动控制中所串联的电阻起到什么作用？答：电阻起分压作用，使电机的启动电压小于额定电压达到降压启动的目的。2、串电阻降压启动与Y－△降压启动的区别是什么？答：串电阻降压启动控制线路简单，成本低，动作可靠，提高了功率因素，有利于保证电网质量。但启动过程中能量损耗较大，电阻容量限制不能频繁启动；Y-△启动过程中能量损耗较小，可频繁启动，启动转矩较其他方法低，只能用于正常运行为△的电动机。任务四1、请编制一个秒脉冲发生器的程序（即1s产生一个脉冲）。答：2、设计一个控制线路，要求第一台电动机启动20s后，第二台电动机自行启动，运行10s后，第一台电动机停止并同时使第三台电动机自行启动，再运行20s后电动机全部停止。答：I/O分配表输入输出启动按钮SB1I0.0KM1Q0.0热继电器FRI0.1KM2Q0.1KM3Q0.2程序如下：任务五1、三相异步电动机有哪几种降压启动方式？各有何特点？答：电阻或电抗减压启动（启动时定子绕组经电阻或电抗器减压，启动后将电阻或电抗切除。启动电流较小；启动转矩较小；串接电阻时损耗大；电阻容量限定不能频繁气动），自耦变压器降压启动（启动时定子绕组经自耦变压器减压，启动后将自耦变压器切除。气动电流较小；可灵活选择电压抽头得到合适的启动电流和启动转矩；启动转矩较其他方式要大，故使用较多；设备费用较高；不能频繁启动），Y/D降压启动（启动时将定子绕组接成星形，启动后转接成三角形，启动电路较小；启动设备简单，费用低廉，可频繁启动；启动转矩较其他方式低，一般用在小容量电动机的空载或者轻载启动；只用于正常运行于D联接的电动机）。任务六1、现有一台三相异步电动机准备采用自耦变压器降压启动方案，请用PLC的置位和复位指令编写程序实现其功能。答：项目五任务一1、反接制动能否采用时间继电器来控制反接制动的时间？答：电动机反接制动必须可靠性高，一般都是通过大容量控制器（如主令控制器触点）触点控制的；而时间继电器可靠性较差，也不能增加之间环节；另外，反接制动要求瞬时动作，无需延时的。2、电动机反接制动控制与电动机正、反转运行控制的主要区别是什么？答：一个是以改变转向为目的，一个是以制动为目的。共同点是主电路都采用换相，不同点是目的不同且正反转控制当中就有反接制动的过程，反接制动后如果不断电，就变成了正反转控制了。3、一台电动机为Y－△660/380接法，允许轻载启动，试设计满足如图5-8所示的时序要求的控制线路。（1）采用手动和自动控制降压启动。（2）实现连续运转和点动工作，且当点动工作时要求处于降压状态工作。（3）具有必要的联锁和保护环节。答：SB1长动按钮SB2点动按钮SB3手动降压启动SB4停止按钮KM1正常运行接触器KM2制动控制接触器KM3星形接法接触器KM4三角形接法接触器（图中有两个SB2常闭触点如果复合按钮只有一对常开及常闭触点可改为用SB2点动控制中间继电器KA，然后用KA的常开、常闭触点代替SB2的对应触点。）任务二1、继电器电路中的时间继电器与PLC的定时器有什么区别？答：PLC的定时器：属于PLC内部功能性的软元件，需要在编程时才可以使用，具有无限个软常闭触点和软常开触点；PLC有很多个定时器软元件，结合编程可以组成各种功能性的程序，以便达到PLC控制目的；

继电电路的时间继电器：属于一种电气控制的元器件，可以直接作为一些简单设备的定时控制功能，其常开和常闭触点是机械触点并且数量有限；也有一种是可编程的时间继电器，具有简单的编程功能，能对各个常闭和常开触点进行简单的编程控制。2、继电器电路中的中间继电器与PLC的辅助继电器有什么区别？答：PLC的辅助存储器属于PLC内部功能性的软元件，需要在编程时才可以使用，具有无限个软常闭触点和软常开触点；PLC有很多个副主存储器软元件，结合编程可以组成各种功能性的程序，以便达到PLC控制目的；

继电电路的中间继电器：属于一种电气控制的元器件，其常开和常闭触点是机械触点并且数量有限，具有简单的编程功能，能对各个常闭和常开触点进行简单的编程控制。3、继电器电路图转换成为PLC的外部接线图和梯形图有哪些步骤？答：（1）了解和熟悉被控设备的工作原理，工艺过程和机械的动作情况，根据继电器电路图分析和掌握控制系统的工作原理。（2）确定PLC的输入信号和输出负载。（3）选择PLC的型号，根据系统所需要的功能和规模选择CPU模块，电源模块和数字量输入和输出模块，对硬件进行组态，确定输入，输出模块在机架中的安装位置和它们的起始地址。（4）确定PLC各数字量输入信号与输出负载对应的输入位和输出位的地址，画出PLC的外部接线图。（5）确定与继电器电路图中的中间，时间继电器对应的梯形图中的存储器和定时器,计数器的地址。（6）根据上述的对应关系画出梯形图。任务三1、电动机能耗制动与反接制动控制各有何优、缺点？分别适用于什么场合？答：反接制动的优点是制动迅速，但制动冲击大，能量消耗也大。故常用于不经常起动和制动的大容量电动机；能耗制动的优点是制动准确、平稳，能量消耗小，但需要整流设备。故常用于要求制动平稳、准确和启动频繁的容量较大的电动机。任务四1、PLC编程的经验设计法基本步骤有哪些？答：（1）分析控制要求，确定输入、输出设备，绘制I/O接线图；（2）典型单元梯形图程序的引入；（3）修改、完善以满足控制要求。2、略任务五1、举例说出你所知道的有哪些设备使用过变频器（变频技术）？答：在风机和水泵电动机上采用变频控制最为广泛，还有日常生活中的电梯也适用了变频调速设备。2、简单说说变频器改变电动机转速的原理。答：变频器的功能是将电网电压提供的恒压恒频交流电变换为变压变频的交流电，它是通过平滑改变异步电动机的供电频率f来调节异步电动机的同步转速n0，从而实现异步电动机的无级调速。任务六答：该变频器端子的连接图为：其设定参数如下表所示：固定频率DIN3(K3)DIN2(K3)DIN1(K1)对应频率所设置的参数频率/HzOFF00001001P1001102010P1002203011P1003304100P1004505101P1005406110P1006157111P1007-10注：“0”表示断开，“1”表示接通。项目六任务一1、CA6140型车床的控制电路有几台电动机?它们的作用分别是什么?答：三台电动机。（1）主轴电动机：实现主运动，工件的旋转运动；拖动进给箱实现纵向或横向进给。（2）冷却泵电动机：切削加工时，工件及刀具温度过高时，需要冷却，由冷却泵电动机实现。（3）刀架快速移动电动机：为提高工作效率，溜板箱(刀架)可快速移动，由单独的快速移动电动机拖动。2、CA6140型车床的电气控制具有哪些保护环节?答：FU1实现主电路短路保护；FU2、FU3、FU4分别实现照明灯控制电路、信号灯控制电路和电机控制电路的短路保护；FR1实现主轴电机过载保护；FR2实现冷却泵电机过载保护；PE实现三台电机外壳接地保护；KM自锁环节实现主轴电机欠电压保护；带有开关锁SB的断路器QF实现了人身安全保护。3、CA6140型车床中，若主轴电动机只能点动，则可能的故障原因有哪些?此时冷却泵电动机能否正常工作?答：故障原因：接触器KM自锁触点接触不良，或连接导线松脱。此时冷却泵电动机不能工作。因为冷却泵电动机在电气控制上需KM辅助常开触点吸合后才能够得电工作。4、CA6140型车床的主轴电动机运行中自动停车后，操作者立即按下启动按钮，但电动机不能启动，试分析故障原因。答：故障原因：主轴电动机中无制动回路，停车后，由于惯性需一段时间才能稳定停车。在没有稳定停车前，按下启动按钮，主轴电动机不能启动。任务二1、CA6140型车床PLC改造后的电气控制系统由哪几部分组成?答：电源电路、主电路和照明电路与改造前相同，还包括PLC控制线路和PLC控制程序。2、给主轴电动机、冷却泵电动机和快移电动机各增加一只运行状态指示灯，控制程序如何修改?答：在PLC的控制线路的输出端接三个指示灯，分别占有的地址为：Q0.3，Q0.4和Q0.5。项目七任务一1、X62W万能铣床由哪几个部分组成?答：主要由床身、主轴、刀杆支架、悬梁、工作台、回转盘、横溜板、升降台和底座等几部分组成。2、X62W万能铣床的主要运动形式有哪些?答：X62W万能铣床的主要运动包括：（1）主运动，即主轴带动刀杆和铣刀的旋转运动。（2）进给运动，即加工中工作台带动工件纵向、横向和垂直方向共3个方向的移动以及圆形工作台的旋转运动。（3）辅助运动，即工作台带动工件在纵向、横向和垂直3个方向的快速移动。3、万能转换开关操作手柄的位置与多层触点通断的逻辑关系如何表示?答：逻辑关系如下：4、电磁离合器主要由哪几部分组成?其工作原理是什么?答：电磁离合器主要由励磁线圈、铁芯、衔铁、摩擦片及连接件等组成。工作原理：电磁离合器的主动部分与从动部分借接触面的摩擦作用，或是用液体作为介质(液力藕合器)，或是用磁力传动(电磁离合器)来传动转矩，使两者之间可以暂时分离，又逐渐结合，在传动过程中又允许两部分相互转动。5、X62W万能铣床对主轴有哪些电气要求?答：主轴电动机M1的控制包括启动控制、制动控制、换刀控制和变速冲动控制。为方便操作，主轴电动机的启动、停止均要求采用两地控制方式。启动还包括正反转启动。6、X62W万能铣床对进给系统有哪些电气要求?答：铣床的工作台要求有前后、左右和上下6个方向上的进给运动和快速移动。工作台的进给运动分为工作进给和快速进给。工作进给只有在主轴启动后才可进行，快速进给是点动控制，即使不启动主轴也可进行。工作台的6个方向的运动都是通过操纵手柄和机械联动机构带动相应的位置开关，控制进给电动机M2正转或反转来实现的。7、X62W万能铣床电气控制线路中为什么要设置变速冲动?答：为使变速时齿轮组能很好重新啮合，设置变速冲动装置。8、控制电路中组合开关SAl的作用是什么?答：确保主轴换刀时的人身安全。在主轴更换铣刀时，为避免人身事故，将主轴置于制动状态，即将主轴换刀制动转换开关SA1转到“接通”位置，其常开触点SA1-1闭合，接通电磁离合器YC1，将电动机轴抱住，主轴处于制动状态；其常闭触点SAl-2断开，切断控制回路电源，铣床不能通电运转，保证了上刀或换刀时，机床没有任何动作，确保人身安全。当上刀、换刀结束后，将SA1扳回“断开”位置。9、X62W万能铣床电气控制线路中3个电磁离合器的作用分别是什么?答：YC1实现主轴电机的制动作用，YC2实现连接上工作进给的作用，YC3实现连接上快速进给的作用。10、X62W万能铣床的工件能在哪些方向上调整位置或进给?是怎样实现的?答：左、右、上、下、前、后六个方向上调整位置或进给。工作台的前后和上下进给运动由一个手柄控制，左右进给运动由另一个手柄控制。左右进给操作手柄与行程开关SQ5和SQ6联动，有左、中、右3个位置，当手柄扳向中间位置时，行程开关SQ5和SQ6均未被压合，进给控制电路处于断开状态；当手柄扳向左(或右)位置时，手柄压下行程开关SQ5(或SQ6)，同时将电动机的传动链和左右进给丝杠相连。控制过程如课本中图8-6所示。工作台的上下和前后进给由上下和前后进给手柄控制，其控制过程与左右进给控制相似。11、X62W万能铣床具有哪些联锁和保护?为何要有这些联锁与保护?答：左右进给与上下、前后进给的联锁控制。在控制进给的两个手柄中，当其中的一个操作手柄被置定在某一进给方向后，另一个操作手柄必须置于中间位置，否则将无法实现任何进给运动。这是因为在控制电路中对两者实行了联锁保护。如当把左右进给手柄扳向左时，若又将另一个进给手柄扳到向下进给方向，则行程开关SQ5和SQ3均被压下，常闭触点SQ5-2和SQ3-2均分断，断开了接触器KM3和KM4的通路，从而使电动机M2停转，保证了操作安全。12、简述X62W万能铣床圆工作台电气控制的原理。答：当需要加工螺旋槽、弧形槽和弧形面时，可在工作台上加装圆工作台。使用圆工作台时，先将圆工作台转换开关SA2扳到“接通”位置(即触点SA2-2闭合，触点SA2-1和触点SA2-3断开)，再将工作台的进给操纵手柄全部扳到中间位置，按下主轴启动按钮SB1或SB2，接触器KM1得电吸合，主轴电动机M1启动，接触器KM3线圈经(10—SQ2-2—13—SQ3-2—14—SQ4-2—15—SQ6-2—20—SQ5–2—19—SA2–2—17—KM4常闭触点—18—KM3线圈）路径得电吸合，进给电动机M2正转，通过一根专用轴带动圆形工作台做旋转运动。圆工作台只能沿一个方向做回转运动。当不需要圆形工作台旋转时，转换开关SA2应扳到“断开”位置，这时触点SA2-1和SA2-3闭合，触点SA2-2断开，工作台在6个方向上正常进给，圆形工作台不能工作。任务二1、简述PLC系统设计的基本步骤。答：（1）熟悉加工工艺流程，弄清老设备的继电器控制原理。其中包括：控制过程的组成环节，各环节的技术要求和相互间的控制关系，输人输出的逻辑关系和测量方法，设备的控制方法与要求。（2）列出机床电器元件，根据现场信号、控制命令、作用等条件，确定现场输人输出信号和分配到PLC内与其相连的输人输出端子号，应绘出输人输出(I/0)端子接线图。（3）确定PLC机型，主要依据输人输出形式和点数。（4）根据控制流程，设计PLC的梯形图或指令语句程序。（5）将程序输人到PLC中并接线调试。2、在PLC硬件设计过程中如何分配输人/输出点?答：包括16个输入，8个输出点。3、简述机床电气系统进行PLC改造的基本方法。答：基本方法：X62W万能铣床共用3台异步电动机拖动，它们分别是主轴电动机M1、进给电动机M2和冷却泵电动机M3。进行电气控制线路改造时，X62W万能铣床电气控制线路中的电源电路、主电路及照明电路保持不变，在控制电路部分，保留变压器TC,T1和T2，而其后的控制电路则用PLC来代替实现，为了保证各种联锁功能，将SQ1~SQ6,SB1~SB6分别接人PLC的输人端，换刀开关SA1和圆形工作台转换开关SA2，分别用其一对常开触点接人PLC的输人端子。输出器件分3个电压等级，一个是接触器使用的110V交流电压，另一个是电磁离合器使用的32V直流电压(交流24V经全桥整流得到)，还有一个是照明使用的36V交流电压，相应地将PLC的输出口分为3组连接点。4、在PLC梯形图程序中主轴运动与进给运动的速度冲动控制是如何实现的?答：下图1的第三行程序实现的是主轴运动的速度冲动控制，图2的第三行程序实现的是进给运动的冲动控制。图1图25、试在PLC梯形图程序中指出何处实现了联锁控制。答：下图3的第一和第二行、图4的程序实现了联锁控制。图3图4项目八任务一1、起重设备采用机械抱闸的优点是什么?答：为保证安全可靠地工作，必须使用机械抱闸制动实现机械制动。大车和小车的运行机构对电力拖动自动控制的要求比较简单，要求有一定的调速范围，分几档进行控制；为实现准确停车，采用机械制动。2、什么是凸轮控制器的零位保护？答：零位保护就是必须回到零位串入全部起动电阻开始才能起动，不能在无起动电阻或串入部分起动电阻情况下起动。3、绕线转子异步电动机串电阻启动的目的和方法是什么？答：目的：降压启动。方法：起动时，AC5～AC9全部断开电机串入全部起动电阻起动，具有小的起动电流和较大的起动转矩。AC手轮由正（反）向“1”位置转向“2”时，转子电阻R中第一级被切除电动机转矩加大转速提升；AC手轮由正（反）向“2”位置转向“3”时，转子电阻R中第一级和第二级被切除电动机在大转矩下正向转动；手柄继续由“3”到“4”到“5”时，依次切除起动电阻，电动机起动完毕进入正常运行状态。4、桥式起重机为什么多选用绕线转子异步电动机驱动?答：绕线转子异步电动机驱动功率大，且容易实现串电阻启动。5、桥式起重机在启动前各控制手柄为什么都要置于零位?答：只有当各控制手柄置于零位时，对应的AC10、AC11、AC12的常闭触点闭合，此时按下SB1，线圈KM才能得电，为电动机起动做好准备。6、简述在主钩控制电路中接触器KM9的自锁触点与KM1的辅助常开触点串接使用的原因。答：保证主令控制器手柄由强力下降位置向制动下降位置转换时，接触器KM9线圈始终得电，切除所有转子回路电阻。7、简述接触器KM2线圈支路中（23区），KM2常开触点与KM9的辅助常闭触头并联的作用。答：当接触器KM1线圈断电释放后，只有在KM9线圈断电释放的情况下，接触器KM2线圈才允许获电并自锁，保证了只有在转子电路中串接一定外接电阻的前提下，才能进行反接制动，以防止反接制动时造成直接启动而产生过大的冲击电流。8、在20／5t桥式起重机的电路图中，若合上电源开关QS1并按下启动按钮SB后，主接触器KM不吸合，可能的故障原因有哪些？答：故障的原因可能是：线路无电压，熔断器FU1熔断，紧急开关QS4或安全门开关SQ7、SQ8、SQ9未合上，主接触器KM线圈断路，有凸轮控制器手柄没在零位，或凸轮控制器零位触头AC1-7、AC2-7、AC3～7触头分断，过电流继电器KA0～KA4动作后未复位。任务二1、S7-200的扩展配置的地址是如何分配的？试举例说明。答：S7-200的扩展配置的地址分配原则有两点：第一是数字量扩展模块和模拟量模块分别编址。数字量输入模块的地址要冠以字母“I”，数字量输出模块的地址要冠以字母“Q”，模拟量输入模块的地址要冠以字母“AI”，模拟量输出模块的地址要冠以字母“AQ”；第二是数字量模块的编址是以字节为单位，模拟量模块的编址是以字为单位（即以双字节为单位）。地址分配是从最靠近CPU模块的模块开始从左到右按字节递增。输入地址按字节连续递增，输入字节和输出字节可以重号。模拟量模块的地址从最靠近CPU模块的模拟量模块开始从左到右地址按字递增，模拟量输入和模拟量输出字可以重号。例如：由CPU224组成的扩展配置CPU224基本单元的I/O地址：输入点地址为：I0.0～I0.7、I1.0～I1.5。输出点地址为：Q0.0～Q0.7、Q1.0、Q1.1。第1个扩展模块EM223的I/O地址：输入点地址为：I2.0～I2.7、I3.0～I3.7。输出点地址为：Q2.0～Q2.7、Q3.0～Q3.7。第2个扩展模块EM223的I/O地址：输入点地址为：I4.0～I4.7、I5.0～I5.7。输出点地址为：Q4.0～Q4.7、Q5.0～Q5.7。第3个扩展模块EM223的I/O地址：输入点地址为：I6.0～I6.7、I7.0～I7.7。输出点地址为：Q6.0～Q6.7、Q7.0～Q7.7。第4个扩展模块EM223的I/O地址：输入点地址为：I8.0～I8.7、I9.0～I9.7。输出点地址为：Q8.0～Q8.7、Q9.0～Q9.7。第5个扩展模块EM221的I/O地址：输入点地址为：I10.0～I10.7。第6个扩展模块EM221的I/O地址：输入点地址为：I11.0～I11.7。2、试说明USS通讯的结构方式及其优点。答：USS协议是主-从结构的协议，规定了在USS总线上可以有一个主站和最多30个从站；总线上的每个从站都有一个站地址（在从站参数中设定），主站依靠它识别每个从站；每个从站也只对主站发来的报文做出响应并回送报文，从站之间不能直接进行数据通讯。另外，还有一种广播通讯方式，主站可以同时给所有从站发送报文，从站在接收道报文并做出相应的响应后可不回送报文。优点：（1）USS协议对硬件设备要求低，减少了设备之间布线的数量。（2）无需重新布线就可以改变控制功能。（3）可通过串行接口设置来修改变频器的参数。（4）可连续对变频器的特性进行监测和控制。（5）利用S7-200CPU组成USS通信的控制网络具有较高的性价比。3、试述起重机系统中电动机采用转子串电阻调速的缺点。答：有级调速，调速级数有限制，而且不平滑。4、试述起重机系统中电动机采用变频器调速的优点。答：无极调速，调速级数无限制，而且平滑。5、请根据软元件设置列表中的定义编写出副钩悬停/起动控制的梯形图。答：项目九任务一1．I/O分配表输入输出表决人甲I0.0表决结果Q0.0表决人乙I0.1表决人丙I0.2参考程序2．I/O分配表输入输出楼下开关I0.0楼梯灯泡Q0.0楼上开关I0.1参考程序任务二1．参考程序（1）参考程序（2）2．I/O分配表输入输出超声波开关I0.0正转开门接触器Q0.0光电开关I0.1反转关门接触器Q0.1上限位开关I0.2下限位开关I0.3参考程序3.I/O分配表参考程序任务三1．I/O分配表输入