《电器控制与PLC技术》理论习题集.doc

电器控制与PLC技术习题集简 答 题 1按下列逻辑表达式画出它所表征的电路图。 KM = SB·KA1 + KM（KA1 + KA2）·FR 2什么是反接制动？什么是能耗制动？各有什么特点及适应什么场合？ 3画出带有热继电器过载保护的三相异步电动机启动停止控制线路，包括主电路。 4试将以上第四题的控制线路的功能改由PLC控制，画出PLC的I/O端子接线图，并写出梯形图程序。 5既然三相异步电动机主电路中装有熔断器，为什么还要装热继电器？可否二者中任意选择。 6试比较交流接触器与中间继电器的相同及不同之处，并说明如果采用PLC控制，还需要中间继电器吗，为什么？ 7电气控制中，熔断器和热继电器的保护作用有什么不同？为什么？ 8两台电动机不同时启动，一台电动机额定电流为14.8A，另一台的额定电流为6.47A，试选择用作短路保护熔断器的额定电流及熔体的额定电流。 9. 电动机的启动电流很大，在电动机启动时，能否使按电动机额定电流整定的热继电器动作？为什么？ 10. 空气式时间继电器按其控制原理可分为哪两种类型？每种类型的时间继电器其触头有哪几类？画出他们的图形符号。 11. 动合触点串联或并联，在电路中起什么样的控制作用？动断触点串联或并联起什么控制作用？ 12说明自动开关DZ10-20/330额定电流大小，极数，并说明它有哪些脱扣装置和保护功能？ 13试说出交流接触器与中间继电器的相同及不同之处。14在复杂的电气控制中，采用PLC控制与传统的继电器控制有哪些优越性？15.什么是可编程控制器？它的特点是什么？16  PLC由哪几部分组成？各有什么作用？17  PLC控制系统与传统的继电器控制系统有何区别？18  PLC开关量输出接口按输出开关器件的种类不同，又几种形式？19  简述PLC的扫描工作过程。20  为什么PLC中软继电器的触点可无数次使用？21. PLC按I/O点数和结构形式可分为几类？22.可编程控制器梯形图编程规则的主要内容是什么？ 23.PLC执行程序是以循环扫描方式进行的，请问每一扫描过程分为哪几个阶段？ 24.请写出以下指令表对应的梯形图。 0 LD X000 11 ORB 1    MPS 12 ANB 2    LD X001 13 OUT Y001 3    OR X002 14 MPP 4    ANB 15 AND X007 5    OUT Y000 16 OUT Y002 6    MRD 17 LD X010 7    LDI X003 18 ORI X011 8    AND X004 19 ANB 9    LD X005 20 OUT Y003 10   ANI X006 25.说明FX0N-40MR型号中40、M、R的意义，并说出它的输入输出点数。 26. 根据下列语句表画出对应的梯形图。 LD X1 LD X5 AND X2 AND X6 OR X3 OR M2 ANI X4 ANB ORI M3 OR M1 OUT Y2 设 计 题   1. 画出三相异步电动机即可点动又可连续运行的电气控制线路。2. 画出三相异步电动机三地控制（即三地均可起动、停止）的电气控制线路。 3为两台异步电动机设计主电路和控制电路，其要求如下： 两台电动机互不影响地独立操作启动与停止； 能同时控制两台电动机的停止； 当其中任一台电动机发生过载时，两台电动机均停止。 4试将以上第3题的控制线路的功能改由PLC控制，画出PLC的I/O端子接线图，并写出梯形图程序。 5. 试设计一小车运行的继电接触器控制线路，小车由三相异步电动机拖动，其动作程序如下： 小车由原位开始前进，到终点后自动停止； 在终点停留一段时间后自动返回原位停止； 在前进或后退途中任意位置都能停止或启动。 6. 试将以上第5题的控制线路的功能改由PLC控制，画出PLC的I/O端子接线图，并写出梯形图程序。 7. 试设计一台异步电动机的控制电路。要求： 1） 能实现启、停的两地控制； 2）能实现点动调整； 3）能实现单方向的行程保护； 4）要有短路和过载保护。 8. 试设计一个工作台前进退回的控制线路。工作台由电动机M拖动，行程开关SQ1、SQ2分别装在工作台的原位和终点。要求： 1）能自动实现前进后退停止到原位； 2）工作台前进到达终点后停一下再后退； 3）工作台在前进中可以立即后退到原位； 4）有终端保护。 9. 有两台三相异步电动机M1和M2，要求： 1）  M1启动后，M2才能启动； 2）  M1停止后，M2延时30秒后才能停止； 3）  M2能点动调整。 试作出PLC输入输出分配接线图，并编写梯形图控制程序。 10. 设计抢答器PLC控制系统。 控制要求：1）抢答台A、B、C、D，有指示灯，抢答键。 2）裁判员台，指示灯，复位按键。 3）抢答时，有2S声音报警。 11.设计两台电动机顺序控制PLC系统。 控制要求：两台电动机相互协调运转，M1运转10S，停止5S，M2要求与M1相反，M1停止M2运行，M1运行M2停止，如此反复动作3次，M1和M2均停止。 12设计PLC三速电动机控制系统 控制要求：启动低速运行3S，KM1，KM2接通；中速运行3S，KM3通（KM2断开）；高速运行KM4，KM5接通（KM3断开）。 13.设计交通红绿灯PLC控制系统。控制要求：1）东西向：绿5S，绿闪3次，黄2S；红10S。 2）南北向：红10S，绿5S，绿闪3次，黄2S。 14设计彩灯顺序控制系统。控制要求：1） A亮1S，灭1S；B亮1S，灭1S； 2） C亮1S，灭1S；D亮1S，灭1S。 3） A、B、C、D亮1S，灭1S。 4） 循环三次。 15设计电动机正反转控制系统 控制要求：正转3S，停2S，反转3S，停2S，循环3次。 16用PLC对自动售汽水机进行控制，工作要求：）此售货机可投入元、元硬币，投币口为，；）当投入的硬币总值大于等于元时，汽水指示灯亮，此时按下汽水按钮，则汽水口出汽水秒后自动停止。）不找钱，不结余，下一位投币又重新开始。请：A、设计I/O口，画出PLC的I/O口硬件连接图并进行连接； B、画出状态转移图或梯形图； 17设计电镀生产线PLC控制系统.控制要求：1）SQ1SQ4为行车进退限位开关，SQ5SQ6为上下限为开关。 2）工件提升至SQ5停，行车进至SQ1停，放下工件至SQ6，电镀10S，工件升至SQ5停，滴液5S，行车退至SQ2停，放下工件至SQ6，定时6S，工件升至SQ5停，滴液5S，行车退至SQ3停，放下工件至SQ6，定时6S，工件升至SQ5停，滴液5S，行车退至SQ4停，放下工件至SQ6。 3）完成一次循环。 18有一3台皮带运输机传输系统，分别用电动机M1、M2、M3带动，控制要求如下： 按下起动按钮，先起动最末一台皮带机M3，经5S后再依次起动其它皮带机。正常运行时，M3、M2、M1均工作。 按下停止按钮时，先停止最前一台皮带机M1，待料送完毕后再依次停止其它皮带机。 1） 写出I/O分配表； 2） 画出梯形图图。 19. 使用传送机，将大、小球分类后分别传送的系统。 左上为原点，按启动按钮SB1后，其动作顺序为：下降 吸收（延时1S）上升 右行下降 释放（延时1S） 上升 左行。 其中：LS1：左限位；LS3：上限位； LS4：小球右限位； LS5：大球右限位； LS2：大球下限位 LS0：小球下限位 注意：机械壁下降时，吸住大球，则下限位LS2接通，然后将大球放到大球容器中。 若吸住小球，则下限位LS0接通，然后将小球放到小球容器中。 请：a：设计I/O； b：画梯形图； c：写出指令系统； 20某系统有两种工作方式，手动和自动。现场的输入设备有：6个行程开关（SQ1SQ6）和2个按钮（SB1SB2）仅供自动程序使用，6个按钮（SB3SB8）仅拱手动程序使用，4个行程开关（SQ7SQ10）为手动、自动两程序共用。现有CPM1A-20CDR型PLC，其输入点12个（0000000011），是否可以使用？若可以，是画出相应的外部输入硬件接线图。21 如果PLC的输入端或输出端接有感性元件，应采取什么措施来保证PLC的可靠运行？22  设计一个汽车库自动门控制系统，具体控制要求是：当汽车到达车库门前，超声波开关接收到车来的信号，开门上升，当升到顶点碰到上限开关，门停止上升，当汽车驶入车库后，光电开关发出信号，门电动机反转，门下降，当下降碰到下限开关后门电动机停止。试画出输入输出设备与PLC的接线图、设计出梯形图程序并加以调试。23电机正反转控制线路。要求：正反转启动信号X1、X2，停车信号X3，输出信号Y2、Y3。具有电气互锁和机械互锁功能。24六盏灯正方向顺序全通，反方向顺序全灭控制。要求：按下启动信号X0，六盏灯（Y0Y5）依次都亮，间隔时间为1秒；按下停车信号X1，灯反方向（Y5Y0）依次全灭，间隔时间为1秒；按下复位信号X2，六盏灯立即全灭。25两种液体混合装置控制。要求：有两种液体A、B需要在容器中混合成液体C待用，初始时容器是空的，所有输出均失效。按下启动信号，阀门X1打开，注入液体A；到达I时，X1关闭，阀门X2打开，注入液体B；到达H时，X2关闭，打开加热器R；当温度传感器达到60时，关闭R，打开阀门X3，释放液体C；当最低位液位传感器L=0时，关闭X3进入下一个循环。按下停车按钮,要求停在初始状态。启动信号X0，停车信号X1，H（X2），I（X3），L（X4），温度传感器X5，阀门X1（Y0），阀门X2（Y1），加热器R（Y2），阀门X3（Y3）26设计喷泉电路。要求：喷泉有A、B、C三组喷头。启动后，A组先喷5秒，后B、C同时喷，5秒后B停，再5秒C停，而A、B又喷，再2秒，C也喷，持续5秒后全部停，再3秒重复上述过程。说明：A（Y0），B（Y1），C（Y2），启动信号X0。27设计一工作台自动往复控制程序。要求：正反转启动信号X0、X1，停车信号X2，左右限位开关X3、X4，输出信号Y0、Y1。具有电气互锁和机械互锁功能。28设计钻床主轴多次进给控制。要求：该机床进给由液压驱动。电磁阀DT1得电主轴前进，失电后退。同时，还用电磁阀DT2控制前进及后退速度，得电快速，失电慢速。其工作过程为： XK2XK3XK4XK1（初始位置）快进工进快退工进快进快退          29六盏灯单通循环控制。要求：按下启动信号X0，六盏灯（Y0Y5）依次循环显示，每盏灯亮1秒时间。按下停车信号X1，灯全灭。30气压成型机控制。要求：开始时，冲头处在最高位置（XK1闭合）。按下启动按钮，电磁阀1DT得电，冲头向下运动，触到行程开关XK2时，1DT失电，加工5秒时间。5秒后，电磁阀2DT得电，冲头向上运动，直到触到行程开关XK1时，冲头停止。按下停车按钮，要求立即停车。启动信号X0，停车信号X1，XK1（X2），XK2（X3），1DT（Y0），2DT（Y1）。31设计通电和断电延时电路。 X1 5秒5秒Y132设计振荡电路。2S2SY0X0     33按钮计数控制，三次亮，再两次灭。要求：输入信号X0，输出信号Y0。34 圆盘旋转计数、计时控制。要求：按下启动信号X0，圆盘开始旋转，输出Y0，转动一周（8个脉冲，信号X2），停一秒，再旋转，如此重复，按下停止信号X1，圆盘立即停止。35设计抢答器控制程序。要求：有四路输入开关X1、X2、X3、X4，实现优先抢答控制。用数码管显示抢中的组号。36按钮操作叫响提示控制。要求：每按一次按钮，无论时间长短，均要求叫响十秒。输入信号X0，输出信号Y0。37单按钮单路输出控制。要求：使用一个按钮控制一盏灯，实现奇数次按下灯亮，偶数次按下灯灭。输入信号X1，输出信号Y1。38单按钮双路单双通控制。要求：使用一个按钮控制两盏灯，第一次按下时第一盏灯亮，第二盏灯灭；第二次按下时第一盏灯灭，第二盏灯亮；第三次按下时两盏灯都亮；第四次按下时两盏灯都灭。按钮信号X1，第一盏灯信号Y1，第二盏灯信号Y2。39单按钮双路单通控制。要求：使用一个按钮控制两盏灯，第一次按下时第一盏灯亮，第二盏灯灭；第二次按下时第一盏灯灭，第二盏灯亮；第三次按下时两盏灯都灭。按钮信号X1，第一盏灯信号Y1，第二盏灯信号Y2。40物料传送系统控制要求：如下图所示，为两组带机组成的原料运输自动化系统，该自动化系统启动顺序为：盛料斗D中无料，先启动带机C，5秒后，再启动带机B，经过7秒后再打开电磁阀YV，该自动化系统停机的顺序恰好与启动顺序相反。试完成梯形图设计。   A   YV M1      M2     D   41用三个开关（X1、X2、X3）控制一盏灯Y0，当三个开关全通，或者全断时灯亮，其它情况灯灭。（使用比较指令）42十字路口交通灯控制系统要求：按下启动按钮，按照下列要求实现控制：东西方向红灯亮，同时，南北方向绿灯亮7秒，随后南北方向绿灯闪烁3秒，之后南北方向黄灯亮2秒；紧接着南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮7秒，随后东西方向绿灯闪烁3秒，之后东西方向黄灯亮2秒，实现一个循环。如此循环，实现交通灯的控制。按下停止按钮，交通灯立即停止工作。42送料小车控制系统      LS1 LS2 LS3 LS4 LS5 LS6   PB1 PB2 PB3 PB4 PB5 PB6 要求：小车有三种运动状态：左行、右行、停车。在现场有六个要求小车停止的位置，即行程开关LS1LS6，控制台有六个相应的请求停止信号PB1PB6分别与每个行程开关相对应。并且当小车不在指定位置时，发出故障报警，不允许系统运行。系统还有一个启动按钮和一个停止按钮。43.物流检测系统要求：下图是一个物流检测系统示意图，图中三个光电传感器为BL1、BL2、BL3。BL1检测有无次品到来，有次品到则“ON”。BL2检测凸轮的突起，凸轮每转一圈，则发一个移位脉冲，因为物品的间隔是一定的，故每转一圈就有一个物品的到来，所以BL2实际上是一个检测物品到来的传感器。BL3检测有无次品落下，手动复位按钮SB1图中未画出。当次品移到第4位时，电磁阀YV打开使次品落到次品箱。若无次品则正品移到正品箱。于是完成了正品和次品分开的任务。YVBL1BL2BL30123456次品成品          （1）完成程序设计。（2）并且在机器上调试出来44炉温控制系统要求：假定允许炉温的下限值放在DT1中，上限值放在DT2中，实测炉温放在DT10中，按下启动按钮，系统开始工作，低于下限值加热器工作；高于上限值停止加热；上、下限之间维持。按下停止按钮，系统停止。试设计该系统。45在模拟量数据采集中，为了防止干扰，经常通过程序进行数据滤波，其中一种方法为平均值滤波法。要求连续采集五次数，并剔除其中最高及最低两个数，然后在对其余的三个数作平均，并以其值作为采集数。这五个数通过五个周期进行采集。请设计该滤波程序。46系统启动后，每隔10分钟将以DT0为首地址10个通道中的数据移到以DT20为首地址10个通道中，并计算平均值存入DT50中。请设计程序并调试出来。47仓储机器人搬运控制（主要练习高速计数器的使用）要求：在本系统中，有A仓和B仓用于存放工件，每个仓有三层，现要求X0信号有效，把A仓二层工件搬到B仓三层；若X1有效，把B仓二层工件搬到A仓三层；假定机械手初始位置在A仓处。(步进电机驱动器有四个控制端，一是脉冲信号端，二是使能端，三是方向端，四是电源端)。 三层 二层 一层A仓三层 二层 一层B仓    48两种液体混合装置控制系统要求：有两种液体A、B需要在容器中混合成液体C待用，初始时容器是空的，所有输出均失效。按下启动信号，阀门X1打开，注入液体A；到达I时，X1关闭，阀门X2打开，注入液体B；到达H时，X2关闭，打开加热器R；当温度传感器达到60时，关闭R，打开阀门X3，释放液体C；当最低位液位传感器L=0时，关闭X3进入下一个循环。按下停车按钮,要求停在初始状态。启动信号X0，停车信号X1，H（X2），I（X3），L（X4），温度传感器X5，阀门X1（Y0），阀门X2（Y1），加热器R（Y2），阀门X3（Y3） 液体A液体B混合液阀C阀B阀A加热器H I L              49三自由度机械手控制系统的设计控制要求：1）在初始位置（上、左、松限位开关确定）处，按下启动按钮，系统开始工作。2）机械手首先向下运动，运动到最低位置停止。3）机械手开始夹紧工件，一直到把工件夹紧为止（由定时器控制）。4）机械手开始向上运动，一直运动到最上端（由上限位开关确定）。5）上限位开关闭合后，机械手开始向右运动。6）运行到右端后，机械手开始向下运动。7）向下到位后，机械手把工件松开，一直到松限位开关有效（由松限位开关控制）。8）工件松开后，机械手开始向上运动，直至触动上限位开关（上限位开关控制）。9）到达最上端后，机械手开始向左运动，直到触动左限位开关，此时机械手已回到初始位置。10）要求实现连续循环工作。11）正常停车时，要求机械手回到初始位置时才能停车。12）按下急停按钮时，系统立即停止。要求设计程序完成上述控制要求。50自动钻床控制系统控制要求：1）按下启动按钮，系统进入启动状态。2）当光电传感器检测到有工件时，工作台开始旋转，此时由计数器控制其旋转角度（计数器计满2个数）。3）工作台旋转到位后，夹紧装置开始夹工件，一直到夹紧限位开关闭合为止。4）工件夹紧后，主轴电机开始向下运动，一直运动到工作位置（由下限位开关控制）。5）主轴电机到位后，开始进行加工，此时用定时5秒来描述。6）5秒后，主轴电机回退，夹紧电机后退（分别由后限位开关和上限位开关来控制）。7）接着工作台继续旋转由计数器控制其旋转角度（计数器计满2个）。8）旋转电机到位后，开始卸工件，由计数器控制（计数器计满5个）。9）卸工件装置回到初始位置。10）如再有工件到来，实现上述过程。11）按下停车按钮，系统立即停车。要求设计程序完成上述控制要求。判断题1一台额这电压为 220V 的交流接触器在交流 220V 和直流 220 的电源上均可使用。（ ） 2交流接触器通电后如果铁心吸合受阻，将导致圈烧毁。（ ） 3交流接触器铁心端面嵌有短路铜环的目的是保证动、静铁心吸合严密，不发生震动与噪声。（ ） 4直流接触器比交流接触器更适用于频繁操作的场合。（ ） 5低压断路器又称为自动空气开关。（ ） 6只要外加电压不变化，交流电磁铁的吸力在吸合前、后是不变的。（ ） 7直流电磁铁励磁电流的大小与行程成正比。（ ） 8闸刀开关可以用于分断堵转的电动机。（ ） 9熔断器的保护特性是反时限的。（ ） 10低压断路器具有失压保护的功能。（ ） 11一定规格的热继电器，其所装的热元件规格可能是不同的。（ ） 12无断相保护装置的热继电器就不能对电动机的断相提供保护。（ ） 13热继电器的额定电流就是其触点的额定电流。（ ） 14热继电器的保护特性是反时限的。（ ） 15行程开关、限位开关、终端开关是同一种开关。（ ） 16万能转换开关本身带有各种保护。（ ） 17主令控制器除了手动式产品外，还有由电动机驱动的产品。（ ） 18继电器在整定值下动作时所需的最小电压称为灵敏度。（ ） 19在本质上，中间继电器不属于电压继电器。（ ） 20固态继电器是一种无触点的继电器。（ ） 21三相笼型异步电动机的电气控制线路，如果使用热继电器作过载保护，就不必再装设熔断器作短路保护。（ ） 22在反接控制线路中，必须采用以时间为变化参量进行控制。（ ） 23频敏变阻器的起动方式可以使起动平稳，克服不必要的机械冲击力。（ ） 24频敏变阻器只能用于三相笼型异步电动机的起动控制中。（ ） 25失压保护的目的是防止电压恢复时电动机自起动。（ ） 26接触器不具有欠压保护的功能。（ ） 27电动机采用制动措施的目的是为了停车平稳。（ ） 28交流电动机的控制线路必须采用交流操作。（ ） 29 现有四个按钮，欲使它们都能控制接触器 KM 通电，则它们的动合触点应串联接到 KM 的线圈电路中。（ ） 30自耦变压器降压起动的方法适用于频敏起动的场合。（ ） 31. 绘制电气原理图时，电器应是未通电时的状态；二进制元件应是“1”时的状态；机械开关应是接通的状态。（ ）32. 点动是指按下按钮时，电动机转动工作；松开按钮时，电动机停止工作。（ ）33. 能耗制动控制电路是指异步电动机改变定子绕组上三相电源的相序，使定子产生反向旋转磁场作用于转子而产生制动力矩。（ ）34. 异步电动机Y-降压启动过程中，定子绕组的自动切换由时间继电器延时动作来控制的。这种控制方式被称为按时间原则的控制。（ ）