机床电器及PLC高起专.docx
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机床电器及PLC高起专.docx
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机床电器及PLC高起专
机床电器及PLC(高起专)
填空题
1.电动机是生产机械的___
(1)___,其作用是将___
(2)___转换成___(3)___。
电动机按使用电源的类型,可分为___(4)___和___(5)___两种。
(6分)
(1).参考答案:
原动机
(2).参考答案:
电能
(3).参考答案:
机械能(4).参考答案:
直流电动机(5).参考答案:
交流电动机
2.交流电动机是使用最普遍的电气设备之一,一般在___(6)___%到___(7)___%额定负载下运行时,效率最高,功率因数大。
(6分)
(1).参考答案:
70
(2).参考答案:
90
3.在断电后,为了防止当电压恢复时电机重新启动的保护称为___(8)___。
(6分)
(1).参考答案:
失压保护
4.三相异步电机常用的启动方式有两种,即___(9)___和___(10)___。
(6分)
(1).参考答案:
全压直接启动方式
(2).参考答案:
降压启动方式
5.电气制动是使电动机产生一个与转子旋转方向___(11)___的电磁转矩,使它迅速停转。
通常方法有___(12)___和___(13)___两种方式。
(6分)
(1).参考答案:
相反
(2).参考答案:
反接制动(3).参考答案:
能耗制动
6.改变三相异步电动机旋转方向的方法是___(14)___。
(6分)
(1).参考答案:
对调任意两相
7.反接制动的优点是___(15)___,能耗制动的优点是___(16)___。
(6分)
(1).参考答案:
制动迅速和准确
(2).参考答案:
制动平稳和能量消耗小
8.容量小于10kW的笼型异步电机,一般采用___(17)___起动。
(6分)
(1).参考答案:
全压直接
9.直流电机如果不配置弱磁保护,则电机运行时发生弱磁会导致___(18)___。
(6分)
(1).参考答案:
飞车事故
10.当电动机铭牌上标明“电压380V/220V,接法Y/△”时,如果电源电压为___(19)___V时,定子接成Y型联接,当电源电压为___(20)___V时,定子接成△联接。
(6分)
(1).参考答案:
220
11.直流电动机的结构主要由___(21)___两个基本部分组成,其电刷是安装在___(22)___上,而换向器是安装在___(23)___上。
(5分)
(1).参考答案:
定子和转子
(2).参考答案:
定子(3).参考答案:
转子
12.三相异步电动机,额定频率为50HZ,6极,额定转差率为4%,则同步转速为___(24)___r/min,额定转速为___(25)___r/min。
(5分)
(1).参考答案:
60
13.考虑到电机启动电流较大,闸刀开关的额定电流值应该选择___(26)___到___(27)___倍异步电机额定电流。
(1).参考答案:
3
(2).参考答案:
5
14.接触器是电力拖动中最主要的控制电器之一,在设计时已考虑其触点接通负荷时的起动电流问题,因此选用接触器时主要应根据___(28)___来确定。
(5分)
(1).参考答案:
负荷的额定电流
15.有些生产机械如万能铣床,要求工作台在一定距离内能自动往返,通常利用___(29)___控制电动机正反转实现。
(1).参考答案:
行程开关
16.Y-△降压启动是指电动机起动时,把定子绕组接成星形,以___(30)___和___(31)___,待电动机起动后,再把定子绕组改接成三角形,使电动机全压运行。
(5分)
(1).参考答案:
降低起动电压
(2).参考答案:
减小起动电流
17.由于直流电动机___(32)___,可达额定电流的10~20倍,所以一般不允许全压直接启动。
(5分)
(1).参考答案:
启动冲击电流大
18.C650卧式车床的三台电机分别为___(33)___电机、冷却泵电机和___(34)___电机。
(5分)
(1).参考答案:
主轴
(2).参考答案:
快速移动
填空题
1.电气控制系统图主要有___
(1)___、___
(2)___、___(3)___等三种。
(5分)
(1).参考答案:
电气原理图
(2).参考答案:
电气布线图(3).参考答案:
电气元件布置图
2.电器布置图是用来表明电气设备上所有电动机和各电器元件的___(4)___,如电动机要和被拖动的机械部件画在一起、行程开关应放在要取得信号的地方、操作元件放在操作的地方、一般电气元件应放在控制柜内,从而为生产机械上电气控制设备___(5)___提供必备的资料。
(5分)
(1).参考答案:
实际位置
(2).参考答案:
安装和维修
3.电气安装接线图主要是用来表示电气控制系统中各种电气设备之间的___(6)___,它是根据电器元件布置合理、经济等原则来安排的。
它可以清楚地表明各电器元件之间的___(7)___,是实际安装接线的重要依据。
(5分)
(1).参考答案:
实际接线关系
(2).参考答案:
电气连接
4.为了表达生产机械电气控制系统工作原理,便于使用、安装、调试和检修控制系统,需要将电气控制系统中各电气元件及其连接,用一定的图形表达出来,这样绘制出来的图就是___(8)___。
(5分)
(1).参考答案:
电气控制系统图
5.低压断路器又称自动空气开关,具有___(9)___、___(10)___、___(11)___、___(12)___、___(13)___等多种保护功能。
(5分)
(1).参考答案:
漏电
(2).参考答案:
过流(3).参考答案:
过载
(4).参考答案:
短路(5).参考答案:
断相
6.接触器按其主触头通过电流的种类,可分为___(14)___、___(15)___两种。
(5分)
(1).参考答案:
直流接触器
(2).参考答案:
交流接触器
7.电路图中KA、SQ、SB、KM、FR、KT分别代表什么类型的电气元件。
KA___(16)___、SQ___(17)___、SB___(18)___、KM___(19)___、FR___(20)___、KT___(21)___。
(5分)
(1).参考答案:
中间继电器
(2).参考答案:
闸刀开关(3).参考答案:
按钮
(4).参考答案:
接触器(5).参考答案:
热继电器(6).参考答案:
时间继电器
8.继电接触器控制电路包括___(22)___、___(23)___两部分组成。
(5分)
(1).参考答案:
主电路
(2).参考答案:
控制电路
9.在同一时间内,两个接触器只允许一个通电工作的控制作用,称为___(24)___。
利用接触器的触点实现联锁控制称为___(25)___。
(5分)
(1).参考答案:
联锁
(2).参考答案:
电气联锁
10.热继电器是一种利用___(26)___原理进行动作的电路保护器。
(5分)
(1).参考答案:
电流热效应
11.控制某些机械的行程,当运动部件到达一定行程位置时利用___(27)___进行控制。
(5分)
(1).参考答案:
行程开关
12.继电接触器控制电路是由___(28)___、___(29)___、___(30)___、___(31)___等元件组成,实现对电力拖动系统的起动、调速、制动、反向等的控制和保护,以满足对生产工艺对电力拖动控制的要求。
(5分)
(1).参考答案:
按钮
(2).参考答案:
继电器(3).参考答案:
接触器(4).参考答案:
熔断器
13.热继电器是利用___(32)___原理来工作的保护电器,它在电路中主要用于三相异步电动机的___(33)___。
(5
(1).参考答案:
电流的热效应
(2).参考答案:
过载保护
14.速度继电器主要用作___(34)___控制。
(5分)
(1).参考答案:
反接制动
15.通电延时时间继电器,它的延时触点动作情况是通电时触点___(35)___,断电时触点___(36)___。
(5分)
(1).参考答案:
延时动作
(2).参考答案:
瞬时动作
16.自动开关在电路发生___(37)___ 等故障时,能自动切断故障电路,有效地保护串接在电路中的用电设
(1).参考答案:
严重过载短路或失压
17.依据生产机械的行程发出命令,以控制其运动方向和行程长短的主令电器称为___(38)___;若将其安装于生产机械行程的终点处,用以限制其行程,则称为___(39)___。
(4分)
(1).参考答案:
行程开关
(2).参考答案:
限位开关
18.接近开关为非接触式,能检测金属物体的接近状态。
接近开关不仅可以作为___(40)___行程开关来使用,还广泛应用于___(41)___等方面。
(4分)
(1).参考答案:
定位
(2).参考答案:
测速
19.机械开关电器在需要修理或更换机械零件前,所能承受的无载操作次数,称为___(42)___。
在正常工作条件下,机械开关电器无需修理或更换零件的负载操作次数称为___(43)___。
(4分)
(1).参考答案:
机械寿命
(2).参考答案:
电寿命
20.在交流接触器中,在接通和断开较大电流时,必须在主触点上安装___(44)___。
(4分)
(1).参考答案:
灭弧装置
21.交流接触器中线圈通电时产生电磁吸引力将衔铁吸下,使___(45)___闭合,___(46)___断开。
线圈断电后电磁吸引力消失,依靠___(47)___使触点恢复到原来的状态.(4分)
(1).参考答案:
常开触点
(2).参考答案:
常闭触点(3).参考答案:
弹簧弹力
填空题
1.对电动机和生产机械实现控制和保护的电工设备叫做___
(1)___。
控制电器的种类很多,按其动作方式可分为___
(2)___两类。
(7分)
(1).参考答案:
控制电器
(2).参考答案:
手动和自动
2.刀开关又叫闸刀开关,一般用于操作频繁程度___(3)___的低压电路中,用作接通和切断电源,或用来将电路与电源隔离,有时也用来控制小容量电动机的直接起动与停机。
(7分)
(1).参考答案:
较低
3.自动开关在正常情况下过流脱扣器的衔铁是释放的,当___(4)___时,线圈因流过大电流而产生较大的电磁吸力,把衔铁往下吸而顶开锁钩,使主触点断开,起过流保护作用。
(7分)
(1).参考答案:
严重过载或短路
4.熔断器主要作短路或过载保护用,___(5)___(连接方式)在被保护的线路中。
线路正常工作时如同一根导线,起通路作用;当线路短路或过载时熔断器熔断,起到保护线路上其他电器设备的作用。
(7分)
(1).参考答案:
串联
5.行程开关也称为位置开关,主要用于将机械位移变为___(6)___,以实现对机械运动的电气控制。
(6分)
(1).参考答案:
电信号
6.热继电器下层金属膨胀系数大,上层的膨胀系数小。
当主电路中电流超过容许值而使双金属片受热时,双金属片的自由端便向上弯曲超出扣板,扣板在弹簧的拉力下将___(7)___断开。
(6分)
(1).参考答案:
常闭触点
7.通过开关、按钮、继电器、接触器等电器触点的接通或断开来实现各种控制功能的系统称为___(8)___ 系统。
(6分)
(1).参考答案:
继电器-接触器控制
8.电动机多地控制的接线原则是:
所有启动按钮___(9)___,所有停机按钮___(10)___。
(6分)
(1).参考答案:
并联
(2).参考答案:
串联
9.自动开关主要用于___(11)___,用于___(12)___负荷电路,所以自动开关又被称为___(13)___。
(6分)
(1).参考答案:
低压动力线路中
(2).参考答案:
分断和接通(3).参考答案:
低压断路器
10.热继电器按用途可分为___(14)___和___(15)___两种。
(6分)
(1).参考答案:
控制继电器
(2).参考答案:
保护继电器
11.热继电器、过流继电器、欠电压继电器属于___(16)___继电器,时间继电器、速度继电器、时间继电器属于___(17)___继电器。
(6分)
(1).参考答案:
保护型
(2).参考答案:
控制型
12.电器元件正常工作的周围温度一般规定为___(18)___到___(19)___°C。
(6分)
(1).参考答案:
–5
(2).参考答案:
+40
13.按钮常用于控制电路,___(20)___色表示起动,___(21)___色表示停止。
(6分)
(1).参考答案:
绿
(2).参考答案:
红
14.时间继电器是一种触头___(22)___或___(23)___的控制电器。
(6分)
(1).参考答案:
延时接通
(2).参考答案:
断开
15.通常电压继电器___(24)___联在电路中,电流继电器___(25)___联在电路中。
(6分)
(1).参考答案:
并
(2).参考答案:
串
16.接触器的额定电压是指___(26)___上的额定电压。
(6分)
填空题
1.PLC的存储器主要用于存放___
(1)___、___
(2)___、___(3)___。
(6分)
(1).参考答案:
系统程序
(2).参考答案:
用户程序(3).参考答案:
用户数据
2.在PLC的工作数据存储器中,部分数据在掉电时用后备电池维持其现有的状态,这部分在掉电时可保存数据的存储区域称为___(4)___。
(6分)
(1).参考答案:
保持数据区
3.在PLC产品样本或使用手册中所列存储器的形式及容量是指___(5)___。
(6分)
(1).参考答案:
用户程序存储器
4.PLC可看成是由普通继电器、定时器、计数器等组合而成的电气控制系统。
当输入到存储单元的逻辑状态为1时,则表示相应继电器的线圈通电,其___(6)___闭合,___(7)___断开;而当输入到存储单元的逻辑状态为0时,则表示相应继电器的线圈断电,其___(8)___断开,___(9)___闭合。
(6分)
(1).参考答案:
常开触点
(2).参考答案:
常闭触点
(3).参考答案:
常开触点(4).参考答案:
常闭触点
5.根据PLC内部的等效电路,可将其分成___(10)___、___(11)___、___(12)___等三个部分。
(6分)
(1).参考答案:
输入部分
(2).参考答案:
内部控制电路(3).参考答案:
输出部分
6.PLC是采用___(13)___和___(14)___的方式进行工作的。
(6分)
(1).参考答案:
顺序扫描
(2).参考答案:
不断循环
7.可编程控制器通过循环扫描___(15)___,执行用户程序,实现控制任务。
其程序的执行过程一般可分为___(16)___、___(17)___和___(18)___三个主要阶段。
(6分)
(1).参考答案:
输入端口的状态
(2).参考答案:
输入采样
(3).参考答案:
程序执行(4).参考答案:
输出刷新
8.S7-200系列PLC的指令含义:
LDN___(19)___、A___(20)___、LPS___(21)___、ON___(22)___。
(6分)
(1).参考答案:
将常闭触点接在母线上
(2).参考答案:
串联常开触点
(3).参考答案:
逻辑入栈指令(4).参考答案:
并联常闭触点
9.PLC常用的编程语言有___(23)___、___(24)___、___(25)___等三种。
(6分)
(1).参考答案:
语句表
(2).参考答案:
梯形图(3).参考答案:
流程图
10.在控制电路中,如果两个常开触点串联,则它们是___(26)___(与、或、非)逻辑关系;如果两个常开触点并联,则它们是___(27)___(与、或、非)逻辑关系。
(6分)
(1).参考答案:
与
(2).参考答案:
或
11.PLC中的存储器包括EPROM和RAM,其中EPROM存放___(28)___程序,RAM存放___(29)___程序。
(6分)
(1).参考答案:
系统
(2).参考答案:
用户
12.PLC的输入模块一般采用___(30)___隔离电路,用于外部电路和内部电路的隔离,提高抗干扰能力。
(6分)
(1).参考答案:
光耦
13.PLC的输出模块包括___(31)___、___(32)___、___(33)___等三种形式。
(6分)
(1).参考答案:
继电器输出
(2).参考答案:
晶体管输出(3).参考答案:
晶闸管输出
14.PLC的内部元素X表示___(34)___继电器,Y表示___(35)___继电器,M表示___(36)___继电器,T表示___(37)___继电器,C表示___(38)___继电器等。
(6分)
(1).参考答案:
输入
(2).参考答案:
输出(3).参考答案:
中间
(4).参考答案:
时间(5).参考答案:
计数
15.输入继电器与PLC的___(39)___相连,它只能由___(40)___信号来驱动,不能被程序指令来驱动。
(6分)
(1).参考答案:
输入端子
(2).参考答案:
外部
16.I/O总点数是指___(41)___。
(5分)
(1).参考答案:
输入信号点数和输出信号点数之和
17.PLC的中文全称是___(42)___。
(5分)
(1).参考答案:
可编程逻辑控制器
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问答题
说明:
1.短路保护和热保护(过载保护)有什么区别?
(10分)
参考答案:
电动机长期超载运行时,绕组温升超过其允许值,其绝缘材料就要变脆,寿命缩短,严重时使电动机损坏。
过载电流越大,达到允许温升的时间就越短。
常用的过载保护元件是热继电器,它可以满足这样的要求:
当电动机为额定电流时,电动机为额定温升,热继电器不动作;在过载电流较小时,热继电器要经过较长时间才动作;过载电流较大时,热继电器则经过较短时间就会动作。
由于热惯性的原因,热继电器不会受电动机短时过载冲击电流或短路电流的影响而瞬时动作,因此在使用热继电器过载保护的同时,还必须设有短路保护,并且短路保护的熔断器熔体的额定电流不应超过热继电器发热元件的额定电流的4倍。
2.简述互锁控制的工作原理。
(10分)
参考答案:
在电气控制系统中,有时要求两个电动机M1和M2不能同时接通,或同一电动机驱动的执行元件有两个相反的动作(如主轴正反转、工作台的上下双向移动等),或两个电气元件不允许同时得电,这时就要用到互锁控制线路。
如图所示,分别将KM1、KM2的动断(常闭)触点串接在对方线圈所在电路,使KM1、KM2的触点互相制约,可保证KM1、KM2的线圈不会同时得电。
此外,还可将复合按钮或行程开关的常闭触头串接在对方接触器的线圈电路中来实现机械互锁。
3.什么是PLC的晶体管型、晶闸管型、继电器型输出单元,各有什么特点和使用场合?
(10分)
参考答案:
(1)晶体管型输出单元:
输出模块的功率驱动元件是晶体管;特点是电压范围广,导电压降小,承受瞬时过电压和电流的能力强,但动作速度较慢,寿命(动作次数)有一定的限制;主要应用于系统输出的变化不是很频繁的场合。
(2)晶闸管型输出单元:
输出模块的功率驱动元件是晶闸管;特点是可靠性高,反应速度快,寿命长,但缺点是过载能力差,负载只能是直流;适合于系统输出的变化频繁的场合。
(3)继电器型输出单元:
输出模块的功率驱动元件是继电器,只适用于交流输出(交流负载)场合。
4.简述PLC的工作方式及其工作过程。
(10分)
参考答案:
PLC采用顺序扫描的工作方式,即扫描从0000号存储地址所存放的第一条用户程序开始,在无中断或跳转控制的情况下,按存储地址号递增的方向顺序逐条扫描用户程序,也就是顺序逐条执行用户程序,直到程序结束。
每扫描完一次程序就构成一个扫描周期,然后再从头开始扫描,并周而复始地重复。
PLC的工作过程可以分为三个阶段:
(1)输入采样(或输入处理)阶段;
(2)程序执行(或程序处理)阶段和(3)输出刷新(或输出处理)阶段。
5.PLC梯形图与继电器接触器线路图主要区别是什么?
(10分)
参考答案:
(1)电气符号
继电器接触器线路图中的电气符号代表的是一个实际物理器件,如继电器、接触器的线圈或触点等。
图中的连线是“硬接线”,线路图两端有外接电源,连线中有真实的物理电流。
梯形图中表示的是一个控制程序。
图中继电器线圈以及触点实际上是存储器中的一位,称为“软继电器”。
PLC梯形图两端没有电源,连线上并没有真实电流流过,仅是“概念”电流。
(2)线圈
继电器接触器线路图中的线圈包括中间继电器、时间继电器以及接触器等。
PLC梯形图中的继电器线圈是广义的,除了有输出继电器线圈、内部继电器线圈,而且还有定时器、计数器以及各种运算等。
(3)触点
继电器接触器线路图中继电器触点数量是有限的,长期使用有可能出现接触不良。
PLC梯形图中的继电器触点对应的是存储器的存储单元,在整个程序运行中是对单元信息的读取、可以反复使用,没有使用寿命的限制,无需用复杂的程序结构来减少触点的使用次数。
(4)工作方式
继电器接触器线路图是并行工作方式,也就是按同时执行的方式工作,一但形成电流通路,可能有多条支路电器工作。
PLC梯形图是串行工作方式,按梯形图先后顺序自左到右,自上而下执行,并循环扫描,不存在几条并列支路电器同时动作的因素。
设计题
说明:
6.设计一个控制线路,要求第一台电动机起动10s后,第二台电动机自动起动,运行20s后,两台电动机同时停转。
参考答案:
7.某装料小车可以从任意位置启动左行,到达左端压下行程开关SQ1,小车开始装料,15s后装料结束自动开始右行,到达右端压下行程开关SQ2,小车开始卸料,10s后小车卸料完毕,自动左行去装料,如此自动往复循环,直到按下停止按钮,小车停止运行。
试设计该小车的PLC自动控制程序。
(15分)
分析题
说明:
8.请说明电动机常用的保护环节有哪些,各应用于什么场合?
(20分)
参考答案:
(1)短路保护:
包括熔断器保护和自动开关保护。
其中熔断器串联在被保护的电路中,当电路发生短路或严重过载时,它自动熔断切断电路,达到保护的目的。
熔断器一般适用于对动作准确性和自动化程度要求不高的系统中,如小容量的笼型电动机、一般的普通交流电源等。
自动开关又称自动空气熔断器,它有短路、过载和欠压保护,这种开关能在线路发生上述故障时快速地自动切断电源。
它是低压配电的重要保护元件之一,常作低压配电盘的总电源开关及电动机变压器的合闸开关。
在发生短路时,熔断器很可能使一相熔断器熔断,造成单相运行,而自动开关只要发生短路就会自动跳闸,将三相同时切断。
自动开关结构复杂,操作频率低,广泛用于要求较高的场合。
(2)过载保护:
电动机长期超载运行时,绕组温升超过其允许值,其绝缘材料就要变脆,寿命缩短,严重时使电动机损坏。
过载电流越大,达到允许温升的时间就越短。
常用的过载保护元件是热继电器,它可以满足这样的要求:
当电动机为额定电流时,电动机为额定温升,热继电器不动作;在过载电流较小时,热继电器要经过较长时间才动作;过载电流较大时,
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