电气控制与PLC.docx
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电气控制与PLC
习题、测试题及答案
习题
1.接触器的线圈额定电流和额定电压与接触器的额定电流和接触器的额定电压有何区别?
答:
线圈的额定电压标注在线包上,与是控制回路的电压一致,其额定电流为额定电压下流过线圈的电流,而额定电压标注在铭牌上,与主回路的电压一致,其额定电流大于主回路电流。
2.在什么情况下中间继电器可以取代接触器启动电动机?
答:
在控制小功率、轻负载电动机的电路中
3.电动机的启动电流很大,当电动机启动时,热继电器会不会动作?
为什么?
答:
正常情况下不会动作,因为电动机启动的时间比较短,其电流产生的热效应不足以使热继电器动作。
4.空气式时间继电器如何调节延时时间?
JST型时间继电器触头有哪几类?
画出他们的图形符号。
答:
用螺丝刀调节进气孔气隙大小
其触头有如下类型
5.熔断器为什么一般不用作过载保护?
答:
熔断器主要用于短路保护和严重过载保护,只有当线路电流达到熔断器熔断短路一定的时间后,熔断器才熔断,而一般的过载电流远远小于熔断电流,熔断器不会熔断,不能起到过载保护的作用。
4.试设计可进行两处操作,对一台电动机实现长动和点动的控制电路。
SB3、SB5点动;SB1、SB4长动 一处为SB3点动、SB1长动、SB2停止
SB2、SB6停止 一处为SB5点动、SB4长动、SB6停止
5.试设计两台笼型电动机M1、M2的顺序起动/停止的控制电路,要求如下:
①M1、M2能循序启动,并能同时或分别停止。
②M1启动后M2启动,M1可点动,M2单独停止。
① ②
SB1、KM1、M1 启动,SB2、KM2、M2启动 。
。
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。
。
。
SB3停M1,SB4停M2 ,SB5 总停
9.某台机床主轴和润滑油泵各由一台电动机带动。
要求主轴必须在油泵起动后才能起动,主轴能正/反转并能单独停车,设有短路、失电压及过载保护等。
绘出电气控制原理图。
5.设计一个控制电路,要求第一台电动机启动10S后,第二台电动机自行起动,运行10s后,第一台电动机停止运行并同时使第三台电动机自行起动,再运行15s后,电动机全部停止运行。
7.画出笼型异步电动机的能耗制动控制电路,要求如下。
①用按钮SB2和SB1控制电动机M的起停
②按下停止按钮SB1时,应使接触器KM1断电释放,接触器KM2通电运行,进行能耗制动。
③制动一段时间后,应使接触器KM2自动断电释放,试用通电延时型和断电延时型继电器个画出一种控制电路。
第一种
第二种
1.设计一个工作台前进后退控制线路。
工作台由电动机M带动,行程开关ST1、ST2、分别装在终点和原点。
要求:
前进到终点后停顿一下再后退到原点停止;前进过程中能立即后退到原点。
(画出主、控制电路,并用文字简单说明)
第一种方法
第二种方法
测试题
1. 下列低压电器中可以实现过载保护的有 ①④
① 热继电器 ② 速度继电器
③ 接触器 ④ 低压断路器 ⑤ 时间继电器
2. 在三相笼式电动机的正反转控制电路中,为了避免主电路的电源两相短路采取的措施是 ②
① 自锁 ② 互锁 ③ 接触器 ④ 热继电器
3. 在三相笼式异步电动机的Y-△起动控制电路中,电动机定子绕组接为Y型是为了实现电动机的 ① 起动。
① 降压 ② 升压 ③ 增大电流 ④ 减小阻抗
4. 在电动机的连续运转控制中,其控制关键是 ① 的应用。
① 自锁触点 ② 互锁触点 ③ 复合按钮 ④ 机械联锁
5.以下哪些设备可以作为PLC的输入设备?
①③
①限位开关 ②接触器的线圈 ③按钮 ④指示灯
6. 右图为三相笼式异步电动机的正反转控制电路,用文字说明指出图中的错误。
主电路没有短路保护——Q与KM1之间需增设熔断器FU;
电动机不能反转——KM2与FR之间的连线任意调换两相。
没有电气互锁,会引起电源短路——KM1线圈前串联KM2常闭辅助触点,KM2线圈前串联KM1常闭辅助触点。
不能实现过载保护——KM1、KM2线圈后应串联FR的常闭触点
7.
用PLC控制一个工作台运行,其动作程序为:
工作台由原位开始前进,到终端后自动停止;在终端停留2min后自动返回原位停止;要求能在前进或后退途中任意位置都能停止或再次起动;电网停电后再来电工作台不会自行运动。
请画出主电路、PLC接线图、PLC梯形图。
(有必要的保护措施)。
1、低压电器通常指工作在额定交流电压1200V以下或直流电压1500V以下电路中的电器,一般按基本用途分为配电电器和控制电器两类。
2、三相异步电动机常用制动方法有反接制动、能耗制动以及机械制动。
3、直流稳压电源的功能是将非稳定交流电源变换为稳定直流电源,在数控机床电气控制系统中需要直流稳压电源给驱动器、控制单元、直流继电器、信号指示灯等提供电源。
4、PLC由中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出接口、外部设备编程器及电源模块组成。
5、FX2N系列PLC编程元件有输入输出继电器(X与Y)、辅助继电器(M)、状态继电器(S)、定时器(T)、计数器(C)、数据寄存器(D)、和指针(P、I、N)等七大类。
(1)主电动机M1的点动控制
若需要检修或调整车床是,要求主动电动机M1点动控制
工作原理:
合QS 点按SB2 KM1得电 M串R降压启动
松开SB2 KM1失电 M停车
(2)主电动机M1的正、反转控制线路
正转:
合QS 按下SB3 KM3得电
(3)主电动机M1的反接制动控制
正向反接制动:
正转时
KS1(10-12)闭合
按下SB1
(4)刀架的快速移动和冷却泵控制
快速移动:
转动刀架手柄
压下SQ
KM5吸合
M3得电
刀架快速移动
冷却泵控制:
M2为冷却泵电动机,它的起动和停止通过按钮SB6和SB5控制。
(5)监视电路分析
通过电流表来监视主电动机绕组的正常工作电流。
(6)照明电路
照明灯采用36V的安全电压供电,开关SA控制
练习题
以下为一些机床基本控制电路原理图,若将其改为PLC控制,试画出相应的控制电路输入输出接线图、梯形图及对应的指令程序。
1、两台电动机顺序起动联锁控制电路
两台电动机顺序起动联锁控制线路
2.自动限位控制电路
自动限位控制电路
自动限位控制电路
3.电动机Y-Δ减压起动控制电路
电动机Y-Δ降压起动自动控制电路
电动机Y-Δ降压起动自动控制电路
4.自动循环控制
自动循环控制电路
自动循环控制电路
用按钮、继电器、灯泡等设计一个三位抢答器控制电路。
5.能耗制动控制
带变压器的桥式整流能耗制动自动控制电路
1.一般公认的PLC发明时间为:
C
A.1945 B.1968 C.1969 D.1970
2.十六进制的F,转变为十进制是多少?
C
A.31 B.32 C.15 D.29
3.三菱PLC中,16位的内部计数器,计数数值最大可设定为 B
A.32768 B.32767 C.10000 D.100000
4.FX系列PLC是( B)公司的产品。
A.西德西门子 B.日本三菱 C.美国HONEWELL D.日本富士
5.PLC中不包括( C )。
A.CPU B.输入/输出部件 C.物理继电器 D.存贮器
6. FX系列PLC中LDP,表示什么指令 B
A.下降沿 B.上升沿 C.输入有效 D.输出有效
7. FX系列PLC,主控指令应采用 B
A. CJ B.MC NO C.GOTO D. SUB
8. FX系列PLC中PLF,表示什么指令?
A
A.下降沿 B.上升沿 C.输入有效 D.输出有效
9. FX系列PLC中SET,表示什么指令 D
A.下降沿 B.上升沿 C.输入有效 D.置位
10.热继电器在电路中做电动机的什么保护 B
A.短路 B.过载 C.过流 D.过压
11.PLC的输出方式为晶体管型时,它适用于哪种负载。
C
A.感性 B.交流 C.直流 D.交直流
12.二进制数1011101等于十进制数的( B )。
A.92 B.93 C.94 D.95
二、简答题
1.可编程控制器的定义是什么?
为什么说可编程控制器是一种数字的电子系统?
答:
国际电工委员会(IEC)于1985年在颁布的可编程控制器标准草案第二稿中,给PLC做了如下定义:
“可编程控制器是一种数字运算器,是一种数字运算操作的电子系统,专为工业环境应用而设计。
它采用可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式、模拟式的输入和输出,控制各种机械或生产过程。
”因为PLC实际上是一个计算机,内部处理的是数字信号,所以说是一种数字的电子系统。
”
因为PLC实际上是一个计算机,内部处理的是数字信号,所以说是一种数字的电子系统
2.简述可编程控制器的结构?
可编程控制器是由中央处理器,存储器,I/O单元,电源单元,编程器,扩展接口,编程器接口,存储器接口等部分组成。
3.简述可编程控制器的常用编程语言?
答:
PLC常用的编程语言有:
顺序功能图(SFC),梯形图(LD),功能块图(FBD),指令表(IL),结构文本(ST)。
4.简述PLC的主要功能。
答:
1、逻辑控制功能。
逻辑控制功能实际上就是位处理功能,是可编程控制器的最基本的功能之一。
2、定时控制功能。
3、计数控制功能。
4、步进控制功能。
5、数据处理功能。
6、过程控制功能。
有A/D、D/A转换功能,可以方便地完成对模拟量的控制和调节。
7、通信联网功能。
8、监控功能。
9、停电记忆功能。
10、故障诊断功能
5.PLC与继电器控制的差异是什么?
答:
PLC与继电器控制的差异是:
(1)组成器件不同。
PLC是采用软继电器,J-C采用硬件继电器等元件。
(2)触点数量不同。
PLC触点可无限使用,J-C触点是有限的。
(3)实施的控制方法不同。
PLC采用软件编程解决,J-C是采用硬件接线解决。
6.简述PLC系统的现场调试方法?
答:
1.信号模拟。
2.信号监视。
3.寻找/替换与换线。
4. 变量监控与修改。
5. 输出/输入强制。
三.程序转换
1、由梯形图转换为指令表。
LDX000
MPS
ANDX001
OUTY000
MRD
LDX002
ANDX003
ANB
OUTY001
MRD
OUTY002
MPP
LDX004
ORX005
ANB
OUTY003
END
2、由梯形图转换为指令表。
LDX000
MPS
ANDX001
MPS
ANDX002
OUTY001
MPP
LDX003
ORX004
ANB
OUT Y002
MPP
ANDX005
MPS
ANDX006
OUTY003
MPP
LDX007
ANDX010
LDX011
ANDX012
ORB
ANB
OUTY004
END
3.写出下列梯形图的指令表程序
LD X000
AND X001
LD X002
AND X003
ORB
LDI X004
AND X005
ORB
OUT Y006
END
4.写出下列梯形图的指令表程序
LD X000
OR X005
LD X001
AND X002
LDI X004
AND X003
ORB
OR X006
ANB
OR X007
OUT Y006
END
5.画出下列指令对应的梯形图。
指令表:
0 LD X000 10 OUT Y004
1 AND X001 11 MRD
2 MPS 12 AND X005
3 AND X002 13 OUT Y005
4 OUT Y000 14 MRD
5 MPP 15 AND X006
6 OUT Y001 16 OUT Y006
7 LD X003 17 MPP
8 MPS 18 AND X007
9 AND X004 19 OUT Y007
解:
五、设计题
1.有一条生产线,用光电感应开关X1检测传送带上通过的产品,有产品通过时X1为ON,如果在连续的20秒内没有产品通过,则灯光报警的同时发出声音报警信号,用X0输入端的开关解除报警信号,请画出其梯形图,并写出其指令表程序。
解:
X0:
报警复位;X1:
光电检测;X10:
启动;X11:
停止
2.液体混合装置如图所示,上限位、下限位和中限位传感器被液体淹没时为ON,阀A、阀B和阀C为电磁阀,线圈通电时打开,线圈断电时关闭。
开始时窗口是空的,各阀门均为OFF。
按下起动按钮后,打开阀A,液体A流入容器,中限位开关变为ON时,关闭阀A,打开阀B,液体B流入容器。
当兴衰成败到达上限位开关时,关闭阀B,电动机M开始运行,搅动液体,60秒后停止搅动,打开阀C,放出混合液,当兴衰成败降至下限位开关之后再过5S,容器放空,关闭阀C,打开阀A,又开始下一周期的工作。
按下停止按钮,在当前工作周期的工作结束后,才停止工作(停在初始状态)。
画出PLC的外部接线图和控制系统的程序(包括状态转移图、顺控梯形图)。
解:
X10:
启动;X11:
停止
六、设计:
(每题10分)
1、 设计一个三相异步电动机两地起动的主电路和控制电路,并具有短路、过载保护。
©
2、 设计一个三相异步电动机正—反—停的主电路和控制电路,并具有短路、过载保护。
(B)
3、 设计一个三相异步电动机星型——三角形减压起动的主电路和控制电路,并具有短路、过载保护。
(B)
4、 设计一个三相异步电动机单向反接串电阻制动的主电路和控制电路,并具有短路、过载保护。
(B)
5、 某机床有两台三相异步电动机,要求第一台电机起动运行5s后,第二台电机自行起动,第二台电机运行10s后,两台电机停止;两台电机都具有短路、过载保护,设计主电路和控制电路。
(B)
6、 某机床主轴工作和润滑泵各由一台电机控制,要求主轴电机必须在润滑泵电机运行后才能运行,主轴电机能正反转,并能单独停机,有短路、过载保护,设计主电路和控制电路。
(B)
7、 一台三相异步电动机运行要求为:
按下起动按钮,电机正转,5s后,电机自行反转,再过10s,电机停止,并具有短路、过载保护,设计主电路和控制电路。
(A)
8、 设计两台三相异步电动机M1、M2的主电路和控制电路,要求M1、M2可分别起动和停止,也可实现同时起动和停止,并具有短路、过载保护。
©
9、 一台小车由一台三相异步电动机拖动,动作顺序如下:
1)小车由原位开始前进,到终点后自动停止。
2)在终点停留20s后自动返回原位并停止。
要求在前进或后退途中,任意位置都能停止或起动,并具有短路、过载保护,设计主电路和控制电路。
(A)
10、设计三相异步电动机交流接触器控制的全压起动主辅控制电路,具有短路保护,热保护功能。
(C)
七、分析题(每题10分)
1、根据下图,分析它的工作原理
按下SB2,KM1吸合并自保,电机运行,速度达到140转/分以上时,KS触点闭合。
按下SB1,KM1断电,KM2吸合,进行反接制动,速度达到100转/分以下时,KS触点断开,制动结束,电机慢慢停止转动。
2、分析点动控制电路的工作原理
按下SB,KM线圈得电,KM触点闭合,电机转动;松开SB, KM线圈失电,KM触点断开,电机停转。
3、分析起动、自保控制电路的工作原理
按下SB2,KM1线圈得电,KM吸合,主触电接通电机电源,电机运行;同时辅助触点闭合,接通控制回路,并保持。
松开SB2,由于辅助触点已经闭合了控制回路,靠辅助触点继续接通控制回路,电机继续运行。
按下SB1,KM1断电,辅助触点断开,主触点断开电机电源,电机慢慢停止转动。
4、分析多点控制电路的工作原理
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