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电气电器控制答案
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,S0~S9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)S7-200PLC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C200~C234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)。
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===============================答案==========================================
一、01(8小题,共8分)
[1分]
(1)A
[1分]
(2)C
[1分](3)C
[1分](4)A
[1分](5)C
[1分](6)B
[1分](7)A
[1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 D20
[2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(5~10):
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 C235~C240
1相带启动/复位端子 C241~C245
2相双向 C246~C250
2相A-B相型 C251~C255
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 I0.0
O I0.3
LD I0.1
O I0.4
ALD
AN I0.2
= Q0.1
网络2
LD Q0.1
TON T37,+30
网络3
LD T37
S Q0.2,4
网络4
LD I0.1
S Q0.3,1
[9分](17)PID运算的输出结果为规格化的实数,范围在0~1.0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、通用辅助继电器M、特殊继电器SM、变量存储器V、局部变量存储器L、顺序控制继电器S、定时器T、计数器C、模拟输入映像寄存器AI、模拟输出映像寄存器AQ、高速计数器HC、累加器AC
[5分](19)
(1)有功能强大的指令集
(2)丰富的通信功能(3)编程软件容易使用且功能强大
(4)提供多种扩展模块 (5)有较好的性能价格比
五、07(1小题,共20分)
[20分]
(1)1.主电路 2.I/O接线图
3.梯形图
4.指令表
0 LD X1 6 OUT T1 12 LD T1 17 AND Y1 K60
1 OR Y1 K60 13 ANI M0 18 OUT M0 END
2 ANI T3 9 LD T0 14 OUT Y3 19 OUT T2
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