機(jī)床電氣控制與PLC習(xí)題與答案

1、一、填空題1、低壓電器通常指工作在額定交流電壓1200V以下或直流電壓1500V以下電路中的電器,一般按基本用途分為 低壓配電電器 和 低壓控制電器 兩類。2、三相異步電動機(jī)常用制動方法有反接制動、能耗制動以及電磁機(jī)械制動。3、改變?nèi)喈惒诫妱訖C(jī)的旋轉(zhuǎn)方向原理是 改變?nèi)嚯娫聪嘈?。4、指出如下符號代表哪種電氣元器件：FU SQ KM KA KT 熔斷器 、 行程開關(guān) 、 接觸器 、 繼電器 、 時(shí)間繼電器 。 KV KI FR KS SB QS電壓繼電器、電流繼電器、熱繼電器、速度繼電器、 按鈕、 刀開關(guān)5、電氣控制系統(tǒng)中常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有：連鎖控制、短路保護(hù)、過載保護(hù)、零電壓和欠電壓 及弱磁

2、保護(hù)。6、直流電機(jī)的調(diào)速方法有 改變電樞回路電阻 、改變電樞端電壓 、 改變磁通 三種。 7、寫出以下圖形符號所代表的電氣元件名稱。三極刀開關(guān) 按扭常開觸頭 行程開關(guān)常開觸頭 接近開關(guān)常開觸頭 接觸器線圈 線圈通電時(shí) 通電延時(shí)斷開 線圈斷電延時(shí) 通電延時(shí)線圈 斷開延時(shí)線圈 延時(shí)閉合常開觸頭 常閉觸頭 閉合的常開觸頭 8、選擇接觸器時(shí)應(yīng)從其工作條件出發(fā)，控制交流負(fù)載應(yīng)選用_交流接觸器_控制直流負(fù)載則選用_直流接觸器_。9、接觸器具有低壓釋放的保護(hù)性能，適用于頻繁操作，遠(yuǎn)距離控制強(qiáng)電電路。 10、接觸器選用時(shí)，其主觸點(diǎn)的額定工作電壓應(yīng)_大于_或_ 等于_負(fù)載電路的電壓，主觸點(diǎn)的額定工作電流應(yīng)_等于

3、_或_稍大于_負(fù)載電路的電流，吸引線圈的額定電壓應(yīng)與控制回路_電壓相等_。 11、試舉出兩種不頻繁地手動接通和分?jǐn)嚯娐返拈_關(guān)電器： 熱繼電器_、_熔斷器_。 12、試舉出兩種主令電器：_控制按鈕_、_行程開關(guān)_。 13、當(dāng)電路正常工作時(shí)，熔斷器熔體允許長期通過1.2倍的額定電流而不熔斷。當(dāng)電路發(fā)生_嚴(yán)重過載_或_短路_時(shí)，熔體熔斷切斷電路。 14、當(dāng)接觸器線圈得電時(shí)，使接觸器_動合觸點(diǎn)_閉合、_動斷觸點(diǎn)_斷開。 15、熱繼電器是利用電流的_熱效應(yīng)_及熱元件熱膨脹原理工作的保護(hù)電器。它在電路中主要用作 電動機(jī)的長期過載保護(hù)、斷相保護(hù)、電流不平行運(yùn)行及其他電氣設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的控制_。16、接觸器按其

4、主觸頭通過電流的種類，可分為_直流接觸器和_交流接觸器。17、速度繼電器常與接觸器配合，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)反接制動。18、電氣控制系統(tǒng)圖包括：_電氣控制電路圖（電氣原理圖）_、電氣設(shè)備安裝圖_、_電氣設(shè)備接線圖_三種圖 。19、機(jī)床中最常見的降壓起動方法有 Y-降壓啟動 、定子串電阻降壓啟動。20、籠型三相異步電動機(jī)全壓起動控制線路中，短路保護(hù)利用 熔斷器 ；長期過載保護(hù)利用 熱繼電器 ；欠壓、失壓保護(hù)利用 接觸器 。21、電磁機(jī)構(gòu)由吸引線圈、 鐵芯 和銜鐵組成。 22、各種低壓斷路器在結(jié)構(gòu)上都有主觸頭、滅弧裝置、自由脫扣器和操作機(jī)構(gòu) 等部分組成。 23、交流接觸器的觸點(diǎn)系統(tǒng)分為主觸頭和輔助觸點(diǎn) ，用

5、來直接接通和分?jǐn)嘟涣髦麟娐泛涂刂齐娐贰?24、熱繼電器是利用電流 流過發(fā)熱元件產(chǎn)生熱量來使檢測元件受熱彎曲，進(jìn)而推動機(jī)構(gòu)動作的一種保護(hù)電器，主要被用作電動機(jī)的長期過載 保護(hù)。 25、熔斷器主要作為電路的短路 保護(hù)元件。 26、觸頭的接觸形式有：點(diǎn)接觸 、線接觸、面接觸。 27、交流接觸器主要由 觸頭系統(tǒng)  、 電磁系統(tǒng) 、和 滅弧系統(tǒng) 組成。為了減小鐵心的振動和噪音，在鐵心上加入 短路環(huán) 。 28、復(fù)合按鈕的復(fù)位順序?yàn)椋?#160;常開 按鈕先斷開， 常閉 按鈕后閉合。 29、根據(jù)工作

6、電壓的高低，電器分為 低壓電器 和 高壓電器 。 30、速度繼電器常用以接受轉(zhuǎn)速信號，當(dāng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速上升到 120 r/min以上時(shí)觸頭動作；下降到 100 r/min以下時(shí)觸點(diǎn)復(fù)位。31、繼電器和接觸器的工作原理一樣。主要區(qū)別在于，接觸器 的主觸頭可以通過大電流，而 繼電器 的觸頭只能通過小電流。所以，繼電器只能用于控制電路中。32、刀開關(guān)主要用于接通和切斷長期工作設(shè)備的電源及不經(jīng)常啟動和制動、功率小于7.5kW的異步電動機(jī)。33、低壓斷路器也稱為自動空氣開關(guān)，用于分配電能、不頻繁地啟動異步電動機(jī)，以及對電源

7、及電動機(jī)等的保護(hù)。當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重過載、短路或欠電壓等故障時(shí)能自動切斷電路。34、主令電器用于控制回路，不能直接分合主回路。35、行程開關(guān)又稱為限位開關(guān)，是一種利用生產(chǎn)機(jī)械某些運(yùn)動部件的碰撞來發(fā)出控制命令的主令電器，是用于控制生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動方向、速度、行程大小或位置的一種自動控制器件。36、接觸器主要結(jié)構(gòu)：電磁機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧機(jī)構(gòu)、回位彈簧力裝置、支架與底座等。37、中間繼電器的結(jié)構(gòu)與接觸器相同，但中間繼電器的觸點(diǎn)無（有/無）主輔之分。38、時(shí)間繼電器的延時(shí)方式有兩種：通電延時(shí)和斷電延時(shí)。39、由于熱元件有熱慣性，熱繼電器不能作瞬時(shí)過載保護(hù)，更不能作短路保護(hù)。40、一般常用的電磁式繼電器可以實(shí)現(xiàn)

8、欠壓保護(hù)。一般帶有自鎖環(huán)節(jié)的控制電路本身已兼?zhèn)淞銐罕Ｗo(hù)。41、調(diào)速范圍D指電動機(jī)在額定負(fù)載下最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速之比。42、靜差度s是指電動機(jī)在額定負(fù)載下轉(zhuǎn)速降落（）與理想空載轉(zhuǎn)速（）之比。43、直流電動機(jī)的調(diào)速方式：變電樞電壓調(diào)速（恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速）、變磁通調(diào)速（恒功率調(diào)速）和改變電樞回路電阻。44、有轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)調(diào)速范圍為開環(huán)系統(tǒng)調(diào)速范圍的（1+K）倍，放大倍數(shù)越大，靜態(tài)轉(zhuǎn)速降落越小，調(diào)速范圍越大。因此，提高系統(tǒng)放大倍數(shù)是減小靜態(tài)轉(zhuǎn)速降落和擴(kuò)大調(diào)速范圍的有效措施。45、PI調(diào)節(jié)器的特點(diǎn)：由于有比例調(diào)節(jié)功能，有較好的動態(tài)響應(yīng)特性，有良好的快速性；由于有積分調(diào)節(jié)功能，只要輸入端有微小的信號，積

9、分就進(jìn)行，直到輸出達(dá)到限幅值；積分調(diào)節(jié)在控制系統(tǒng)中能消除靜態(tài)誤差。46、梯形圖的編程規(guī)則：上重下輕 、左重右輕。47、利用PLC基本指令對梯形圖編程時(shí)，通常按從左到右 、 自上而下的原則進(jìn)行。48、FX2N系列PLC編程元件有輸入輸出繼電器（X與Y）、輔助繼電器（M）、狀態(tài)繼電器（S）、定時(shí)器（T）、計(jì)數(shù)器（C）等。二、選擇題1、下列低壓電器中可以實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)的有（AE） A、熱繼電器 B、速度繼電器 C、接觸器 D、低壓斷路器 E、時(shí)間繼電器 2、在三相籠式電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路中，為了避免主電路的電源兩相短路采取的措施是（B）A、自鎖 B、互鎖 C、接觸器 D、熱繼電器 3、在三相籠式異步

10、電動機(jī)的Y-起動控制電路中，電動機(jī)定子繞組接為Y型是為了實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的（A）起動。A、 降壓 B、升壓 C、增大電流 D、減小阻抗4、在電動機(jī)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制中，其控制關(guān)鍵是（A）的應(yīng)用。A、自鎖觸點(diǎn) B、互鎖觸點(diǎn) C、復(fù)合按鈕 D、機(jī)械聯(lián)鎖5、以下哪些設(shè)備可以作為PLC的輸入設(shè)備（AC）A、限位開關(guān) B、接觸器的線圈 C、按鈕 D、指示燈6、判斷交流或直流接觸器的依據(jù)是：（B） A、線圈電流的性質(zhì)B、主觸點(diǎn)電流的性質(zhì) C、主觸點(diǎn)的額定電流D、輔助觸點(diǎn)的額定電流 7、用于使自動空氣開關(guān)遠(yuǎn)距離斷開電路的是：（C） A、過電流脫扣器B、欠電壓脫扣器 C、分勵脫扣器D、自由脫扣器 8、電磁機(jī)構(gòu)中，吸引線

11、圈的作用是：（A） A、將電能轉(zhuǎn)化成磁場能量 B、將磁場能轉(zhuǎn)化成電能 9、熔斷器作為短路保護(hù)的電器，它是（B）于被保護(hù)電路中的。 A、并接 B、串接 C、串接或并接都可以 10、把線圈額定電壓為220V的交流接觸器線圈誤接入380V的交流電源上會發(fā)生的問題是：（C） A、接觸器正常工作 B、接觸器產(chǎn)生強(qiáng)烈震動 C、燒毀線圈 D、燒毀觸點(diǎn) 11、分析電氣原理圖的基本原則是：（C） A、先分析交流通路B、先分析直流通路 C、先分析主電路、后分析輔助電路 D、先分析輔助電路、后分析主電路 12、自動空氣開關(guān)的電氣符號是：（B） A、SB B、QF C、FRD、FU13、下列對PLC軟繼電器的描述，正

12、確的是：（A） A、有無數(shù)對常開和常閉觸點(diǎn)供編程時(shí)使用 B、只有2對常開和常閉觸點(diǎn)供編程時(shí)使用 C、不同型號的PLC的情況可能不一樣 D、以上說法都不正確三、簡答題1、既然在電動機(jī)的主電路中裝有熔斷器，為什么還要裝熱繼電器?裝有熱繼電器是否就可以不裝熔斷器?為什么?答：因?yàn)槿蹟嗥鞯闹饕饔檬亲鳛殡娐返亩搪繁Ｗo(hù)元件，而熱繼電器的主要作用是作為電動機(jī)的長期過載保護(hù)元件，所以在電動機(jī)的主電路中裝有熔斷器，還需要裝熱繼電器。 不可以。因?yàn)槿蹟嗥骱蜔崂^電器的保護(hù)功能不同，熱繼電器具有熱慣性，在電路過載時(shí)不能瞬時(shí)動作而切斷電源，而熔斷器可以在電路發(fā)生短路故障時(shí)瞬時(shí)切斷電源而起保護(hù)作用。2、斷路器（也叫自動

13、開關(guān)）它同時(shí)具有那些保護(hù)作用答：具有欠壓 、嚴(yán)重過載 、 短路等保護(hù)作用。3、熔斷器為什么一般不用作過載保護(hù)？答：熔斷器主要用于短路保護(hù)和嚴(yán)重過載保護(hù)，只有當(dāng)線路電流達(dá)到熔斷器熔斷短路一定的時(shí)間后，熔斷器才熔斷，而一般的過載電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于熔斷電流，熔斷器不會熔斷，不能起到過載保護(hù)的作用。4、接觸器的線圈額定電流和額定電壓與接觸器的額定電流和接觸器的額定電壓有何區(qū)別？答：線圈的額定電壓標(biāo)注在線包上，與是控制回路的電壓一致，其額定電流為額定電壓下流過線圈的電流，而額定電壓標(biāo)注在銘牌上，與主回路的電壓一致，其額定電流大于主回路電流。5、在什么情況下中間繼電器可以取代接觸器啟動電動機(jī)？答：在控制小功率、

14、輕負(fù)載電動機(jī)的電路中6、電動機(jī)的啟動電流很大，當(dāng)電動機(jī)啟動時(shí)，熱繼電器會不會動作？為什么？答：正常情況下不會動作，因?yàn)殡妱訖C(jī)啟動的時(shí)間比較短，其電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)不足以使熱繼電器動作。7、交流接觸器有哪幾部分組成？試說出交流接觸器與交流繼電器的相同及不同之處。答：交流接觸器由電磁系統(tǒng)、觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧裝置、反作用彈簧、緩沖彈簧、觸點(diǎn)壓力彈簧、傳動機(jī)構(gòu)等部分組成；繼電器和接觸器都是用來自動接通或斷開電路的低壓電器，但他們有很多不同之處。繼電器主要用與控制與保護(hù)電路或作信號轉(zhuǎn)換用，可對各種電量或非電量的變化做出反應(yīng)，而接觸器只在一定的電壓信號下動作;繼電器用來控制小電流電路，而接觸器則用來控制大電流電

15、路，繼電器觸點(diǎn)容量不大于5A。8、電氣控制中，交流接觸器主觸點(diǎn)控制什么樣的電路？交流接觸器輔助觸點(diǎn)控制什么樣的電路？答：主觸點(diǎn)用來控制通斷電流較大的主電路，由3對動合觸點(diǎn)組成；輔助觸點(diǎn)用來控制通斷電流小的控制電路，由動合和動斷觸點(diǎn)成對組成。輔助觸點(diǎn)無滅弧裝置，容量較小，不能用于主電路。9、電氣控制中，熔斷器和熱繼電器的保護(hù)作用有什么不同？為什么？答：熱繼電器主要是起到過載保護(hù)作用還有因三相電流不平衡、缺相引起的過載保護(hù)，而保險(xiǎn)絲主要起短路保護(hù)作用和限流保護(hù)。兩者不能互相替換，因?yàn)楫?dāng)線路發(fā)生短路時(shí)熱繼電器需要內(nèi)部的保護(hù)機(jī)構(gòu)一定時(shí)間來發(fā)熱令原本是常閉的觸點(diǎn)斷開，相應(yīng)時(shí)間自然要比保險(xiǎn)絲要長，起不到及

16、時(shí)的保護(hù)作用，而且熱繼電器當(dāng)常閉觸點(diǎn)斷開后過來一段時(shí)間內(nèi)部的保護(hù)機(jī)構(gòu)慢慢的冷卻后原本斷開起保護(hù)的常閉觸點(diǎn)又復(fù)位閉合了，此時(shí)如果短路還沒有解決的話，常閉觸點(diǎn)又一次斷開，這樣如此的循環(huán)下去。 10、空氣式時(shí)間繼電器按其控制原理可分為哪兩種類型？每種類型的時(shí)間繼電器其觸頭有哪幾類？答：可分為通電延時(shí)和斷電延時(shí)兩種類型；通電延時(shí)繼電器的觸點(diǎn)有：當(dāng)時(shí)間繼電器線圈通電時(shí)，各延時(shí)觸頭不立即動作，而要延長一段整定時(shí)間才動作，線圈斷電時(shí)延時(shí)觸頭迅速復(fù)原。斷電延時(shí)繼電器的觸點(diǎn)有：當(dāng)時(shí)間繼電器線圈通電時(shí)，各延時(shí)觸頭立即動作，線圈斷電時(shí)，各延時(shí)觸頭不立即動作，而要延長一段整定時(shí)間才動作。11、電動機(jī)的啟動電流很大，在

17、電動機(jī)啟動時(shí)，能否使按電動機(jī)額定電流整定的熱繼電器動作？為什么？答：一般不會。因?yàn)樗矔r(shí)的高電流不會使熱繼電器馬上動作，如果啟動時(shí)間較長就可能會動作，這是因?yàn)闊崂^電器的動作是靠電流產(chǎn)生熱量來控制的，是機(jī)械型的，所以反應(yīng)較慢。12、梯形圖與繼電器控制線路各自的控制原理是什么？答：PLC程序的工作原理簡述為由上至下、由左至右、循環(huán)往復(fù)、順序執(zhí)行。繼電器控制線路原理為并行控制。13、分別列舉機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中自鎖控制與互鎖控制的電路。（10分）答：自鎖控制 互鎖控制14、根據(jù)語句表畫出對應(yīng)的梯形圖。（7分）0LDX01ANDX12LDX23ANDX34ORB5LDIX4 6ANDX57ORB8OUTY

18、615、運(yùn)用FX2N系列PLC的堆棧指令將題所示梯形圖轉(zhuǎn)換為語句指令程序，并加以必要的注釋。（10分）解答：題圖梯形圖的語句指令程序?yàn)椋?LDX26OUTY31MPS/X4進(jìn)棧7MRD/讀出X42ANDX58OUTY43OUTY29MPP/出棧4MRD/讀出X410ANDX75ANDX611OUTY516、按FX2N系列PLC的指令系統(tǒng)，將下圖簡化改進(jìn)后畫出新梯形圖。17、請將下面梯形圖按FX2N系列PLC的指令系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為語句指令程序。答：1LDX25ANIX32ANDX06OUTM1013OUTY37ANDT14LDY38OUTY4四、設(shè)計(jì)題1、下圖是兩臺電動機(jī)順序起動控制的繼電器控制原理圖

19、，請采用PLC實(shí)現(xiàn)其控制原理（要求設(shè)計(jì)外圍接線圖、編制梯形圖）。答：(1)硬件接線圖(2)梯形圖2、設(shè)計(jì)三相異步電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制線路。要求如下：（1）電路具有正、反轉(zhuǎn)互鎖功能；（2）從正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)，或從反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)時(shí)，可直接轉(zhuǎn)換；（3）具有短路、長期過載保護(hù)。設(shè)計(jì)要求：（1）設(shè)計(jì)并繪出采用繼電接觸器控制的電動機(jī)主電路和控制電路；（2）設(shè)計(jì)并繪出采用FX2N系列PLC控制的安裝接線圖；（3）繪出PLC梯形圖；（4）編寫PLC指令程序。解答：（1）采用繼電接觸器控制的電動機(jī)主電路和控制電路如圖1；M3 FR32KM1KM1FUL1 L2 L31KM1KM2KM2SB2KMFR1SB3SB圖12FU2KM

20、1KM（2）采用FX2N系列PLC控制的安裝接線圖如圖；（3）PLC梯形圖如圖；（4）PLC指令程序LDX0ORY1ORY0ANIX2ANIX2ANIX3ANIX3ANIY0ANIY1OUT Y1OUT Y0ENDLDX13、有一臺三相異步電動機(jī)M,要求用PLC實(shí)現(xiàn)“正轉(zhuǎn)停反轉(zhuǎn)”的控制要求，且要求有“急?！笨刂乒δ?，PLC的I/O接線圖如下，要求（1）設(shè)計(jì)梯形圖。（2）寫出指令表。LDI X004 OR Y1MPS ANI X003AND X000 ANI Y0OR Y0 OUT Y1ANI X001ANI Y1OUT Y0MPPAND X0024、如圖所示為一輛自動控制小車運(yùn)動的示意圖。設(shè)小

21、車在最左端，（X001閉合），當(dāng)按下啟動按鈕（X000閉合），小車自動循環(huán)工作，若按下停止按鈕（X005）,小車停止運(yùn)行。（1）要求畫出功能圖（7分）。（2）畫出梯形圖（7分）。（3）寫出指令表（6分）。LD X000 LD X002OR M0 S S3AND X005 STL S3OUT M0 OUT Y1LD M8002 LD X003S S0 S S4STL S0 STL S4LD X001 OUT Y0AND M0 LD X001S S1 S S0STL S1 RETOUT Y1LD X004S S2STL S2OUT Y05、試設(shè)計(jì)可進(jìn)行兩處操作，對一臺電動機(jī)實(shí)現(xiàn)長動和點(diǎn)動的控制電路。SB3、SB5點(diǎn)動；SB1、SB4長動 一處為SB3點(diǎn)動、SB1長動、SB2停止SB2、SB6停止 一處為SB5點(diǎn)動、SB4長動、SB6停止 6、試設(shè)計(jì)兩臺籠型電動機(jī)M1、M2的順序起動/停止的控制電路，要求如下:M1、M2能循序啟動