電氣傳動(dòng)與可編程控制器（PLC）自考內(nèi)部資料

1、揚(yáng)州大學(xué)自考的簡(jiǎn)答題（內(nèi)部資料）1、簡(jiǎn)述三相交流異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)的原理。按下SB2KM1得電KM1主觸頭閉合電機(jī)M轉(zhuǎn)動(dòng) KM1常開(kāi)輔助觸頭閉合KM1自鎖 KM1常閉輔助觸頭斷開(kāi)對(duì)KM2互鎖按下SB1KM1失電KM1主觸頭斷開(kāi)切斷交流電源能耗制動(dòng)開(kāi)始 KM1常閉輔助觸點(diǎn)復(fù)位 KM2得電KM2主觸頭閉合接通交流電源能耗制動(dòng)開(kāi)始 KM2常開(kāi)輔助觸頭閉合KM2自鎖KM2常閉輔助觸點(diǎn)斷開(kāi)對(duì)KM1互鎖KM1常閉輔助觸點(diǎn)復(fù)位 KT得電KT常開(kāi)瞬時(shí)觸點(diǎn)閉合KT自鎖KT常閉延時(shí)觸點(diǎn)斷開(kāi)KM2失電KM2所有觸點(diǎn)復(fù)位切斷直流電源能耗制動(dòng)結(jié)束KT線圈失電功能：能耗制動(dòng)控制2.定性分析直流調(diào)速系統(tǒng)轉(zhuǎn)速負(fù)反饋的基本工作

2、原理。 負(fù)載nUtgUnUnUctaUdn負(fù)載nUtgUnUnUctaUdn3.寫(xiě)出圖所示PLC控制梯形圖對(duì)應(yīng)的語(yǔ)句指令表，并分析其功能。指令表：功能：電路塊的并聯(lián)。4.簡(jiǎn)述可編程控制器PLC的特點(diǎn)。通用性強(qiáng)，使用方便 功能強(qiáng)，適應(yīng)面廣 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)控制程序可變，具有很好的柔性編程方法簡(jiǎn)單，容易掌握 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和維修工作少，極為方便。體積小、重量輕、功耗低5.機(jī)床間隙潤(rùn)滑的控制線路圖，其中接觸器KM為潤(rùn)滑液壓泵電動(dòng)機(jī)起、停用接觸器，線路可控制有規(guī)律地進(jìn)行間隙潤(rùn)滑，試分析其間隙潤(rùn)滑的工作原理，并說(shuō)明繼電器K和按鈕SB的作用。工作原理：合上開(kāi)關(guān)SKM、KT1得電潤(rùn)滑液壓泵電動(dòng)

3、機(jī)起動(dòng)，潤(rùn)滑開(kāi)始。同時(shí)KT1記錄潤(rùn)滑時(shí)間，當(dāng)KT1定時(shí)時(shí)間到，K得電自鎖。同時(shí)KT2得電，KT2記錄間歇時(shí)間，當(dāng)KT2定時(shí)時(shí)間到，K失電，KM、KT1得電進(jìn)行下一輪潤(rùn)滑，如此循環(huán)往復(fù)。作用：K為中間繼電器，起信號(hào)轉(zhuǎn)換作用。SB為點(diǎn)動(dòng)潤(rùn)滑按鈕，可隨時(shí)進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)潤(rùn)滑。6.為什么加負(fù)載后電動(dòng)機(jī)速度會(huì)降低？由公式：，可知：假如電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速工作時(shí)，在電樞電壓V和勵(lì)磁通不變的情況下，當(dāng)負(fù)載時(shí)，電樞電流I就會(huì)，電機(jī)速度n就會(huì)。7.簡(jiǎn)述交流調(diào)速特點(diǎn)。轉(zhuǎn)速不受換向器、電抗電勢(shì)的限制，可以設(shè)計(jì)的比相同功率的直流電機(jī)高電樞電流電壓值不受換向器限制，單機(jī)功率高于直流電機(jī)。換向器：制作工藝復(fù)雜，成本高。不受電抗電勢(shì)限制

4、，可以在高速時(shí)以額定功率運(yùn)行。設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低廉，維修方便，經(jīng)久耐用。在節(jié)能方面有明顯優(yōu)點(diǎn)。調(diào)速性能最好，調(diào)速范圍大，運(yùn)行率高，靜態(tài)穩(wěn)定性好，是一種理想的調(diào)速系統(tǒng)。8.簡(jiǎn)述題圖所示可編程控制器開(kāi)關(guān)量輸入模塊工作原理。合上現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)，光電耦合器B0產(chǎn)生光電作用，光敏三極管導(dǎo)通，A點(diǎn)為高電平，D點(diǎn)輸出為低電平，此信號(hào)送給CPU。斷開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)，光電耦合器B0不產(chǎn)生光電作用，光敏三極管截止，A點(diǎn)為低電平，D點(diǎn)輸出為高電平，此信號(hào)送給CPU。PLC內(nèi)部以高低電平區(qū)分輸入現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)“開(kāi)、關(guān)”狀態(tài)信息。9.簡(jiǎn)述可編程控制器PLC的基本編程方式。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法邏輯設(shè)計(jì)法順序控制設(shè)計(jì)法繼電器電路移植法10.調(diào)速范圍與哪

5、些因素有關(guān)？如何擴(kuò)大調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍？答：由公式，可知：調(diào)速范圍D和靜差率S、和額定轉(zhuǎn)速降落有關(guān)。若想擴(kuò)大調(diào)速范圍，可引入轉(zhuǎn)速負(fù)反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)，可以有效減小穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速降落，擴(kuò)大調(diào)速范圍。11.簡(jiǎn)述交流變頻調(diào)速的基本原理。答：交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速公式：，其中，f：電源頻率，S：轉(zhuǎn)差率，P：極對(duì)數(shù)。 由公式可知，當(dāng)極對(duì)數(shù)P和轉(zhuǎn)差率S保持不變，電源頻率和電機(jī)轉(zhuǎn)速成正比。這樣通過(guò)連續(xù)改變電源頻率就相對(duì)應(yīng)連續(xù)改變了電機(jī)的速度，稱為變頻調(diào)速。變頻調(diào)速具有調(diào)速范圍寬、速度平滑性能好等優(yōu)點(diǎn)，是交流調(diào)速發(fā)展的主流。12.簡(jiǎn)述PLC的編程元件的種類。 輸入繼電器（X）輸出繼電器（Y）輔助繼電器（M）狀態(tài)繼電器（S）定

6、時(shí)器（T）計(jì)數(shù)器（C）數(shù)據(jù)寄存器（D）變址寄存器（V/Z）指針（P：用于分支和子程序；I：用于中斷）常數(shù)（K：十進(jìn)制；H：十六進(jìn)制）13.簡(jiǎn)述可編程控制器開(kāi)關(guān)量輸出模塊工作原理。 PLC的輸出信號(hào)由CPU發(fā)出，經(jīng)過(guò)I/O總線送給輸出鎖存器，再經(jīng)過(guò)光電耦合器送給晶體管T，晶體管T的飽和和導(dǎo)通就相當(dāng)于觸點(diǎn)的接通和斷開(kāi)，進(jìn)而控制輸出模塊的負(fù)載的接通和斷開(kāi)。圖中D1為穩(wěn)壓管，用來(lái)抑制過(guò)電壓，保護(hù)晶體管T。14.簡(jiǎn)述機(jī)床工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)正反向自動(dòng)循環(huán)進(jìn)給的工作原理。a)機(jī)床工作臺(tái)自動(dòng)循環(huán)運(yùn)動(dòng)示意圖b)自動(dòng)循環(huán)控制電路 按下SB2，KM1得電并自鎖，電機(jī)正轉(zhuǎn)使工作臺(tái)前進(jìn)。當(dāng)運(yùn)行到ST2時(shí)，撞塊壓下ST2，KM1

7、斷電，KM2得電并自鎖，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)使工作臺(tái)后退。當(dāng)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)到ST1時(shí),撞塊壓下ST1，KM2斷電，KM1得電并自鎖，電動(dòng)機(jī)又正轉(zhuǎn)使工作臺(tái)前進(jìn)，這樣可一直循環(huán)下去，直到按下停止按鈕才能停下來(lái)。15.比較交流調(diào)速與直流調(diào)速方案的優(yōu)缺點(diǎn)。答：1）交流調(diào)速：轉(zhuǎn)速不受換向器、電抗電勢(shì)的限制，可以設(shè)計(jì)的比相同功率的直流電機(jī)高電樞電流電壓值不受換向器限制，單機(jī)功率高于直流電機(jī)。換向器：制作工藝復(fù)雜，成本高。不受電抗電勢(shì)限制，可以在高速時(shí)以額定功率運(yùn)行。設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低廉，維修方便，經(jīng)久耐用。在節(jié)能方面有明顯優(yōu)點(diǎn)。調(diào)速性能最好，調(diào)速范圍大，運(yùn)行率高，靜態(tài)穩(wěn)定性好，是一種理想的調(diào)速系統(tǒng)。2）直流調(diào)速： 優(yōu)點(diǎn)：

8、直流電機(jī)：可控性能、啟動(dòng)和制動(dòng)性能都好，適于在大范圍內(nèi)平滑調(diào)速。 缺點(diǎn)：電樞電流電壓值以及轉(zhuǎn)速受換向器限制。換向器：制作工藝復(fù)雜，成本高，維修麻煩。直流拖動(dòng)系統(tǒng)：控制設(shè)備復(fù)雜，機(jī)構(gòu)龐大，造價(jià)高。在高速范圍運(yùn)行時(shí)，受電抗電勢(shì)的限制，輸出功率在最高速時(shí)僅能達(dá)到額定功率的80%。16.簡(jiǎn)述PLC工作周期的組成部分。PLC有兩種工作狀態(tài)，RUN和STOP。當(dāng)處于RUN狀態(tài)時(shí)，PLC開(kāi)機(jī)后會(huì)進(jìn)行內(nèi)部處理，通信服務(wù)，輸入處理，程序執(zhí)行，輸出處理五個(gè)階段的工作，并且周而復(fù)始循環(huán)工作，這種工作方式就是掃描。當(dāng)PLC處于STOP狀態(tài)時(shí)，PLC只進(jìn)行內(nèi)部處理和通信服務(wù)。17簡(jiǎn)述三相交流異步電動(dòng)機(jī)Y降壓?jiǎn)?dòng)的原理。

9、KM2、KM3常閉觸頭為互鎖觸頭,以防同時(shí)接成星形和三角形造成電源短路。工作過(guò)程：起動(dòng):按下SB2KM1得電KM1主觸頭閉合電機(jī)M正轉(zhuǎn)KM1輔助觸頭閉合KM1自鎖 KM3常閉輔助觸頭斷開(kāi)對(duì)KM2互鎖 KM3得電KM3主觸頭閉合電機(jī)M星形降壓起動(dòng) KT得電KT常開(kāi)觸點(diǎn)閉合KM2得電KM2主觸頭閉合電機(jī)M三角形全壓起動(dòng) KM2常開(kāi)輔助觸點(diǎn)閉合對(duì)KM2自鎖 KM2常閉輔助觸點(diǎn)斷開(kāi)對(duì)KM3互鎖，KT失電，所有觸電瞬時(shí)復(fù)位KT常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)KM3失電KM3主觸頭斷開(kāi)電機(jī)M星形停轉(zhuǎn) KM3常閉斷開(kāi)KM2失電KM2主觸頭斷開(kāi)電機(jī)M三角形停轉(zhuǎn)停止：按下SB1KM1(或KM2)失電KM1(或KM2)主觸頭斷開(kāi)電機(jī)

10、M停轉(zhuǎn)功能：星形-三角形（Y-）降壓起動(dòng)控制18某直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速范圍D=30,額定轉(zhuǎn)速ncd1=3000r/min,開(kāi)環(huán)轉(zhuǎn)速降落ncd=100r/min,如果要求系統(tǒng)的靜差度S為5%,求系統(tǒng)總放大倍數(shù)K。19.簡(jiǎn)述交流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法的種類與特點(diǎn)答：改變定子繞組極對(duì)數(shù)P：只適用于專門生產(chǎn)的多速電機(jī)，屬于有級(jí)調(diào)速，只能達(dá)到大范圍粗調(diào)的目的。改變轉(zhuǎn)差率S：有調(diào)壓調(diào)速和電磁調(diào)速，但速度改變范圍小，效率低。改變電源頻率f：調(diào)速即變頻調(diào)速，是交流電機(jī)調(diào)速發(fā)展的主流。轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速：只適用于繞線式異步電機(jī)，效率低，只適用于調(diào)速要求不高的場(chǎng)合。串級(jí)調(diào)速：只適用于繞線式異步電機(jī)。20、電器控制線路常用的保護(hù)環(huán)

11、節(jié)有哪些？各采用什么電器元件？ 短路保護(hù)：熔斷器FU、自動(dòng)開(kāi)關(guān) 過(guò)載保護(hù)：熱繼電器FR零電壓保護(hù)：電壓繼電器KZ欠電壓保護(hù)：欠電壓繼電器KV零壓和欠壓保護(hù)：接觸器KM聯(lián)鎖保護(hù)：通過(guò)通過(guò)正向接觸器KM1與反向接觸器KM2的常開(kāi)觸點(diǎn)進(jìn)行互 鎖實(shí)現(xiàn)。弱勵(lì)磁保護(hù)：電流繼電器KI過(guò)電流保護(hù)：過(guò)電流繼電器超程保護(hù)21.簡(jiǎn)述三相交流異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)的工作原理按下SB2KM1得電KM1主觸頭閉合電機(jī)M正轉(zhuǎn)KS動(dòng)合觸點(diǎn)閉合KM1常開(kāi)輔助觸點(diǎn)閉合KM1自鎖按下SB1KM1失電KM1主觸頭斷開(kāi)電機(jī)M停轉(zhuǎn)KM1常開(kāi)輔助觸點(diǎn)斷開(kāi)KM1失去自鎖 KM2得電KM2主觸頭閉合反接制動(dòng)開(kāi)始n0，KS復(fù)位KM2失電反接制動(dòng)結(jié)束

12、KM2常開(kāi)輔助觸點(diǎn)閉合KM2自鎖功能：反接制動(dòng)控制22.寫(xiě)出IEC61131-3制定的五種PLC編程語(yǔ)言名稱。梯形圖（LD）：使用最廣泛指令表（IL）功能塊圖（FBD）邏輯功能圖順序功能圖（SFC）結(jié)構(gòu)文本（ST）高級(jí)語(yǔ)言23.試說(shuō)明FX2n64MR型號(hào)名稱的含義。FX2n：FX三菱PLC2n系列64I/O點(diǎn)總數(shù)為64M基本單元R繼電器輸出24.寫(xiě)出順序功能圖的基本組成。 步轉(zhuǎn)換動(dòng)作設(shè)計(jì)題1設(shè)計(jì)繼電器，接觸器控制線路（主電路與控制電路），實(shí)現(xiàn)機(jī)床工作臺(tái)得正反向自動(dòng)循環(huán)經(jīng)給，并要求有正向點(diǎn)動(dòng)，正向進(jìn)給到位的工作停留；短路，過(guò)載保護(hù)及超程保護(hù)。答：主電路與控制電路如下圖所示： 主電路 控制電路2設(shè)

13、計(jì)三相交流異步電動(dòng)機(jī)降壓?jiǎn)?dòng)的星-三角轉(zhuǎn)換繼電器、接觸器原理圖主電路，要求；（1）畫(huà)出PLC的控制端子接線圖；（2）畫(huà)出PLC控制梯形圖；（3）寫(xiě)出PLC控制指令表。答：主電路、接線圖、梯形圖、指令表如下圖所示： 3設(shè)計(jì)機(jī)床間隙潤(rùn)滑的繼電器，接觸器電氣控制線路圖（主電路可省略），要求用接觸器KM控制潤(rùn)滑液壓泵電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，停止，時(shí)間繼電器KT1，KT2分別控制機(jī)床的潤(rùn)滑時(shí)間和間歇時(shí)間。答：控制電路如下圖所示：4設(shè)X0，X10為FX型PLC的輸入繼電器，M0為輔助繼電器Y0為輸出繼電器，其時(shí)序波形圖如圖所示，試畫(huà)出PLC控制梯形圖。答：梯形圖如下圖所示：5圖為組合機(jī)床動(dòng)力頭，工作進(jìn)給示意圖及電氣控

14、制原理圖，試設(shè)計(jì)電氣控制原理圖的控制電路。須有必要的保護(hù)環(huán)節(jié)。答：6圖示為三相異步電動(dòng)定子串電阻降壓?jiǎn)?dòng)電氣控制原理圖的主電路，試設(shè)計(jì)其控制電路。答：控制電路如圖所示：7用FX 系列可編程控制器PLC的定時(shí)器與計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)50秒定時(shí)控制功能，畫(huà)出梯形圖并寫(xiě)出控制指令表。答：梯形圖如下圖所示： 分析題1圖為FX系列可編程控制的梯形圖，圖中X0,X1為輸入繼電器，T0為100MS定時(shí)器，C100為16位加法計(jì)數(shù)器，寫(xiě)出指令表并分析梯形圖的功能。答：指令表:LD X0ANI C100OUT T0 K10LD X1RST C100LD T0 OUT C100 K100LD C100OUT Y0功能：當(dāng)“

15、接通”X0（一直處于“ON”的狀態(tài)），T0開(kāi)始計(jì)時(shí)1秒，1秒后計(jì)數(shù)器C100計(jì)數(shù)1次，同時(shí)使T0復(fù)位開(kāi)始第二輪的計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)1秒，1秒后計(jì)數(shù)器C100又計(jì)數(shù)1次，同時(shí)使T0復(fù)位開(kāi)始第三輪的計(jì)時(shí)如此反復(fù)，直到C100計(jì)數(shù)100次，即100秒后，Y0輸出。X1為C100的復(fù)位條件，“接通”X1可以使C100復(fù)位，使Y0停止輸出。2試分析繼電器，接觸器控制與PLC控制的特點(diǎn)與應(yīng)用。答：繼電器、接觸器控制特點(diǎn)：可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床的各種運(yùn)動(dòng)，如起停、正反轉(zhuǎn)、改變轉(zhuǎn)速等的控制。應(yīng)用：在普通機(jī)床中多數(shù)由繼電器控制方式來(lái)實(shí)現(xiàn)其控制，尤其在三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的交流拖動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。這種控制方法需要有大量的接線工作，

16、因此對(duì)于功能簡(jiǎn)單，且控制要求變化不大的機(jī)床比較實(shí)用。PLC控制特點(diǎn)：通用性強(qiáng)，使用方便 功能強(qiáng)，適應(yīng)面廣 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)控制程序可變，具有很好的柔性編程方法簡(jiǎn)單，容易掌握 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和維修工作少，極為方便。體積小、重量輕、功耗低應(yīng)用：開(kāi)關(guān)量邏輯控制運(yùn)動(dòng)控制閉環(huán)過(guò)程控制數(shù)據(jù)處理通信聯(lián)網(wǎng)適合數(shù)控機(jī)床的電氣控制和復(fù)雜功能機(jī)床的控制3分析題圖所示繼電器，接觸器控制線路的工作原理。答：該電路是工作臺(tái)正反向自動(dòng)循環(huán)進(jìn)給電路，工作臺(tái)往返示意圖如下：按下SB2，KM1得電并自鎖，電機(jī)正轉(zhuǎn)使工作臺(tái)前進(jìn)。當(dāng)運(yùn)行到ST2時(shí)，撞塊壓下ST2，KM1斷電，KM2得電并自鎖，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)使工作臺(tái)后退。當(dāng)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)到ST1時(shí),撞塊壓下ST1，KM2斷電，KM1得電并自鎖，電動(dòng)機(jī)又正轉(zhuǎn)使工作臺(tái)前進(jìn)，這樣可一直循環(huán)下去，直到按下停止按鈕才能停下來(lái)。4寫(xiě)出題圖所示的PLC得梯形圖所對(duì)應(yīng)的指令表，畫(huà)出T001,T002及Y0的輸出波形，并分析其功能（設(shè)圖中K10，K20分別表示定時(shí)器定時(shí)1秒，2秒）答：指令表：波形圖如下圖所示：功能：該程序具有間歇輸出功能，間歇時(shí)間由T001記錄，輸出時(shí)間