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电气控制及PLC试题库及答案

电气控制及PLC应用》
第一部分　　电气控制部分
2．鼠笼型异步电动机是如何改变旋转方向的？
答：改变电动机三相电源的相序即可改变电动机的旋转方向，而改变三相电源的相序只需任意调换电源的两根进线
3．什么是互锁（联锁）？什么是自锁？试举例说明各自的作用。
答：自锁：典型的应用是用自己的常开触点与开启按钮并联，锁定回路。即使开启按钮弹开了，由于有自锁触点的连接，仍可形成回路。这种接法就叫做“自锁”。
互锁：典型的应用是将继电器A的常闭触点串联在其他回路当中，而其他回路中继电器B的常闭触电串联在继电器A的回路中。当继电器A的线圈先得电时，它的常闭触电会断开继电器B的回路。相反，如果继电器B的线圈先得电时，它的常闭触电会断开继电器A的回路。这样互相牵制，起到一定的逻辑作用。这种接法就叫“互锁”。
4．低压电器的电磁机构由哪几部分组成?
答：电磁系统主要由线圈、铁芯（静铁芯）和衔铁（动铁芯）3部分组成
5．熔断器有哪几种类型？试写出各种熔断器的型号。熔断器在电路中的作用是什么？
答：熔断器按结构形式分为半封闭插入式、无填料封闭管式、有填料封闭管式、螺旋自复式熔断器等。其中，有填料封闭管式熔断器又分为刀形触点熔断器、螺栓连接熔断器和圆筒形帽熔断器。
6．熔断器有哪些主要参数？熔断器的额定电流与熔体的额定电流是不是一样？
（1）额定电压（2）额定电流（3）分断能力（4）时间—电流特性
不一样，熔断器的额定电流与熔体的额定电流是两个不同的概念，通常一个额定电流等级的熔断器可以配用若干个额定电流等级的熔体，但熔体的额定电流不能大于熔断器的额定电流。
8．交流接触器主要由哪几部分组成？简述其工作原理。
答：1）电磁机构   电磁机构由线圈、动铁心(衔铁)和静铁心组成，其作用是将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力带动触点动作。
    （2）触点系统   包括主触点和辅助触点。主触点用于通断主电路，通常为三对常开触点。辅助触点用于控制电路，起电气联锁作用，故又称联锁触点，一般常开、常闭各两对。
   （3）灭弧装置   容量在10A以上的接触器都有灭弧装置，对于小容量的接触器，常采用双断口触点灭弧、电动力灭弧、相间弧板隔弧及陶土灭弧罩灭弧。对于大容量的接触器，采用纵缝灭弧罩及栅片灭弧。
（4）其他部件    包括反作用弹簧、缓冲弹簧、触点压力弹簧、传动机构及外壳等。
电磁式接触器的工作原理如下：线圈通电后，在铁芯中产生磁通及电磁吸力。此电磁吸力克服弹簧反力使得衔铁吸合，带动触点机构动作，常闭触点打开，常开触点闭合，互锁或接通线路。线圈失电或线圈两端电压显著降低时，电磁吸力小于弹簧反力，使得衔铁释放，触点机构复位，断开线路或解除互锁。
9．试说明热继电器的工作原理和优缺点。
工作原理：热继电器是由两种不同热膨胀系数的金属片压制组合构成，在通过电流时，造成该双金属体发热膨胀，因膨胀系数不同，致该双金属变形、弯曲，从而断开常闭接点或接通常开接点，起到自动控制的作用。在电动机控制回路中，主要应用热继电器的常闭接点，其常闭接点串入电动机主控制回路接触器的电磁线圈，通过调节热继电器的动作电流，在电动机超过额定工作电流时，热继电器双金属片能够正常动作，断开接触器电磁线圈，从而断开电动机电源，起到了保护电动机的目的
优缺点：目前使用得比较普遍的还是热继电器。热继电器是上个世纪五十年代初从前苏联引进的金属片机械式电动机过载保护器。它结构简单，价格低廉，在保护电动机过载方面具有反时限特性。但它的保护功能少，无断相保护，对电机发生通风不畅、扫膛、堵转、长期过载、频繁启动等故障也不能起保护作用。此外，热继电器还存在重复性能差、大电流过载或短路故障后不能再次使用、调整误差大、易受环境温度的影响误动或拒动、功耗大、耗材多、性能指标落后等缺陷。
11．试设计一个控制一台电动机的电路，要求：①可正、反转；②正、反向点动；③具有短路和过载保护 。

2．QS、FU、KM、FR、KT、SB、SQ是什么电器元件？画出这些电器元件的图

形符号，并写出中文名称
2．QS、FU、KM、FR、KT、SB、SQ是什么电器元件？画出这些电器元件的图

形符号，并写出中文名称。

2．QS、FU、KM、FR、KT、SB、SQ是什么电器元件？画出这些电器元件的图

形符号，并写出中文名称。

2．QS、FU、KM、FR、KT、SB、SQ是什么电器元件？画出这些电器元件的图形符号，并写出中文名称。

2．QS、FU、KM、FR、KT、SB、SQ是什么电器元件？画出这些电器元件的图形符号，并写出中文名称。

3．电流继电器在电路中的作用是什么？它和热继电器有何异同？
电流继电器在电路中作为电动机或线路过载保护或短路保护；热继电器在电路中作为电动机过载保护，但不能作为短路保护用；
电流继电器是根据电流的电磁效应原理工作的，热继电器是根据电流的热效应原理工作的；
电流继电器的是瞬时动作的，热继电器是反时限动作的。
4．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？
熔断器作为电动机线路的短路保护，热继电器作为电动机的过载保护；当电动机过载电流小，熔体熔断所需用的时间就较长，甚至不会熔断，故熔断器不能作为电动机的过载保护；当线路短路时，热继电器热元件发热来不及传递给双金属片，而使热继电器不能动作，故热继电器的能作为线路的短路保护，所以装有热继电器不可以不装熔断器。
7．位置开关与按钮开关的作用有何异同
位置开关与按钮都是靠外力的作用来使触点动作的，按钮是靠人主观操作，是主令控制；位置开关是靠被控制机械装置来操作，按照预先设定的位置来使触点动作，是位置控制。
6．一台电动机—△接法，允许轻载启动，设计满足下列要求的控制电路。
（1）采用手动和自动控制降压启动。
（2）实现连续运转和点动工作，并且当点动工作时要求处于降压状态工作。
（3）具有必要的联锁和保护环节。

7．有一皮带廊全长40 m，输送带采用55 kW电动机进行拖动，试设计其控制电路。设计要求如下。
（1）电动机采用—△降压启动控制。
（2）采用两地控制方式。
（3）加装启动预告装置。
（4）至少有一个现场紧停开关。

8．控制电路工作的准确性和可靠性是电路设计的核心和难点，在设计时必须特别重视。试分析图3-23是否合理？如果不合理，试改之。设计本意：按下SB2，KM1得电，延时一段时间后，KM2得电运行，KM1失电。按下SB1，整个电路失电。

图3-23 题8图

第二部分　PLC应用部分
项目五 工作台自动往返PLC控制系统
习题及答案
1．PLC的特点是什么？PLC主要应用在哪些领域？
答：PLC的特点
1）可靠性高、抗干扰能力强
2）编程简单，使用方便：梯形图
3）功能强、 速度快，精度高，有逻辑运算，定时，计数等功能，
4） 通用性好：许多PC制成模块式，可灵活组合
5）V小，G轻，功能强，消耗底，环境适应性强，不需专门机房和空调
2．PLC有哪几种输出类型，哪种输出形式的负载能力最强？输出继电器为什么分组？
（1）PLC有三种输出方式：继电器输出、晶体管输出、晶闸管输出
（2）继电器输出形式的负载能力最强
(3)输出继电器分组是因为：不同的分组可以使用不同的电源和规格。

51、PLC的输入模块一般采用＿光电隔离＿＿＿＿技术，进行外部电路和内部电路的隔离，提高抗干扰能力。
98. 基本指令主要用于逻辑 处理，而功能指令则主要用于数据 处理。
100. .PLC除了用逻辑控制功能外,现代的PLC还增加了运算功能  数据传送功能  数据处理功能
103、PLC的输入/输出继电器采用 8 进制进行编号，其它所有软元件均采用 10 进制进行编号。
113、.PLC的软件和硬件定时器相比较，定时范围长的是_硬件____，精度高的是_软件_____。
122、.影响PLC扫描周期长短的因素大致是__CPU运行速度____和_用户程序长短_____。
98. 基本指令主要用于逻辑 处理，而功能指令则主要用于数据 处理。
100. .PLC除了用逻辑控制功能外,现代的PLC还增加了运算功能  数据传送功能  数据处理功能
103、PLC的输入/输出继电器采用 8 进制进行编号，其它所有软元件均采用 10 进制进行编号。
113、.PLC的软件和硬件定时器相比较，定时范围长的是_硬件____，精度高的是_软件_____。
119、.可编程控制器采用一种可编程序的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、___顺序控制___、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式和模拟式的__输入和输出____来控制各种类型的机械设备和生产
过程。
122、.影响PLC扫描周期长短的因素大致是__CPU运行速度____和_用户程序长短_____。
2．按执行机能分类，低压电器分为（有触点）电器和（无触点）电器。
4．电磁机构由（吸引线圈）、（铁心）、（衔铁）等几部分组成。
5．电磁式电器分为（直流）和（交流）两大类，都是利用（电磁铁）的原理制成的。
8．接触器主要由（电磁系统）、（触点系统）、和（灭弧装置）组成。
9．（直流）接触器不会产生涡流和磁滞损耗，所以不发热。
10．继电器是一种根据（外界输入）信号来控制电路通断的自动切换电器。
11．继电器和接触器相比用于切换（小电流）的控制电路和保护电路，故继电器没有（灭弧）装置，也无（主辅）触点之分。
12．速度继电器主要用于笼型异步电动机的（反接）制动控制。
13．接近开关又称做（无触点）行程开关。
14．熔断器主要由（熔体）和（安装熔体的熔管）组成。
15．断路器主要由（触点）、（灭弧系统）和（脱扣器）组成。
16．常用的短路保护电器是（熔断器）和（自动空气断路器）。
17．常用的过载保护电器是（热继电器）。
18．PLC的硬件是由（主机）、（I/O扩展模块）和各种外部设备组成。
19．PLC的软件系统由（系统程序）和（用户程序）组成。
20．PLC执行程序的过程分为（输入采样或输入处理）、（程序执行）和（输出刷新或输出处理）三个阶段。
21．通常一条PLC指令由（步序号）、（助记符）和（元件号）三部分组成。
15．PLC中的什么继电器相当于继电器控制电路中的中间继电器？（ B ）
A．输入继电器 B．辅助继电器 C．输出继电器 D．顺序控制继电器
2．什么是低压电器？
——在大气中断开电路时，如果被断开电路的电流超过某一数值，断开后加在触点间隙两端电压超过某一数值（在12~20V之间）时，则触点间隙中就会产生电弧。
——电弧产生后，一方面使电路仍旧保持导通状态，延迟了电路的断开；另一方面会烧毁触点，缩短电器的使用寿命。
——常用的灭弧方法有——机械灭弧；电动力灭弧；磁吹灭弧；窄缝灭弧；栅片灭弧；气吹灭弧。
5．PLC执行程序的过程分为哪三个阶段？其工作方式的主要特点是什么？
——PLC执行程序的过程分为输入采样或输入处理、程序执行和输出刷新或输出处理三个阶段。
二、填空题（每空0.5分，共27分）
6、PLC的输出指令OUT是对继电器的 线圈 进行驱动的指令，但它不能用于 输入继电器 。
7、PLC开关量输出接口按PLC机内使用的器件可以分为 继电器 型、 晶体管 型和 晶闸管 型。输出接口本身都不带电源，在考虑外驱动电源时，需要考虑输出器件的类型， 继电器 型的输出接口可用于交流和直流两种电源， 晶体管 型的输出接口只适用于直流驱动的场合，而 晶闸管 型的输出接口只适用于交流驱动的场合。
　　6．试举出组成继电器接触器控制电路的两种电器元件：熔断器＿、＿热继电器＿＿。

　9．凡是继电器感测元件得到动作信号后，其触头要经过__一段时间才动作的电器称为延时____继电器。

6、PLC的输出指令OUT是对继电器的 线圈 进行驱动的指令，但它不能用于 输入继电器 。

2、中间继电器的作用主要有哪几个方面？（2分）
(1) 当电压或电流继电器触点容量不够时，可借助中间继电器来控制，用中间继电器作为执行元件，这时中间继电器被当作一级放大器用。
(2) 当其他继电器或接触器触点数量不够时，可利用中间继电器来切换多条控制电路。
65、主电路粗线条绘制在原理图的
A左侧 B右侧 C下方
66、辅助电路用细线条绘制在原理图的
A左侧 B右侧 C上方
1、 电气原理图中，说出QS、FU、KM、KS、SQ各代表什么电气元件，并画出各自的图形符号。
组合开关、熔断器、接触器、速度继电器、行程开关
3.电气控制线路中最基本的控制环节为 保护 、 辅助 、 连锁 环节。
6.频敏变阻器的等效阻抗随频率的减小而 减小 。

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？（5分）
相同：电磁机构相同；（5分）
不相同：用途不同。接触器用于自动接通和断开大电流负荷电路。中间继电器用于增加控制点数或信号放大。
不需要。（5分）

1、 可编程控制器的特点？
答1）使用灵活、通用性强。
2)编程简单、易于掌握。
3)可靠性高、能适应各种工业环境。
4）接口简单、维护方便。
2、 电气控制线路设计的基本原则？
答：1）最大限度满足生产机械和工艺对电气控制系统的要求。
2） 在满足生产工艺要求的前提下，力求使控制线路简单、经济。
3） 保证电气控制线路工作的可靠性。
4） 保证电气控制线路工作的安全性。
5） 应力求使操作、维护、、检修方便。

　　6.频敏变阻器的等效阻抗随频率的减小而 减小 。
　　7.PLC的工作方式为 周期循环扫描 ，其工作过程分为输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。
.笼型三相异步电动机全压起动控制线路中，短路保护利用 熔断器 ；过载保护利用 热继电器 ；欠压、失压保护利用 接触器
基本指令LD（取）、 LDI（取反）、 OUT （输出
答：辑运算指令AND （与）、ANI （与非）、OR （“或”）、 ORI （“或非”）、ANB （块“与”）、ORB （块“或”）
、三相异步电动机机主要由 定子 和 转子 组成。
8、梯形图的编程规则：上重下轻 、左重右轻

13、利用PLC基本指令对梯形图编程时，通常按从左到右 、 自上而下的原则进行
PLC程序中手动程序和自动程序需要 互锁 。
1、简述PLC的周期扫描 工作方式？
答： PLC采用逐行循环扫描的串行工作方式，每一个扫描周期包括输入采样、程序执行和输出刷新3个阶段。
2、用于使自动空气开关远距离断开电路的是：　（C　）
　　A、过电流脱扣器　　　　　　B、欠电压脱扣器
　　C、分励脱扣器　　　　　　　D、自由脱扣器
　10、ST指令的作用是：（　A ）
　　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
1.交流接触器主要由 触头系统  、 电磁系统 、和 灭弧系统 组成。为了减小铁心的振动和噪音，在铁心上加入 短路环 。
9、按PLC物理结构形式的不同，可分为整体式　　　　 和模块式两类。
9、按PLC物理结构形式的不同，可分为整体式　　　　 和模块式两类。
112、.PLC的输入信号模式中，交流输入的电压大多采用__220V____，直流输入额定电压为____24V__。
121、.划分大、中和小型PLC的主要分类依据是__I/O数____。
150、串联触点较多的电路应编在梯形图的__上_______，并联触点多的电路应放在梯形图的  ____左_____。 
176、状态转移图又称为（B ）
（A）梯形图 （B）功能图 （C）逻辑图
178、编程时，线圈应在(A )
（A）母线的最右边 （B）母线的最左边 （C）母线的中间
09、继电器主要用于（控制与保护）电路或用于（信号转换）。当输入量变化到某一（定值）
速度继电器主要由（定子）、（转子）和触头3个部分组成，动作转速在（120r/min）左右，复位转速在
（100r/min）以下。
25、低压断路器又称（自动空气开关）或（自动开关），是低压配电网络中非常重要的保护电器。
26、低压断路器相当于刀开关、熔断器、热继电器、（过电流继电器）和（欠电压继电器）的组合。
30、主令电器应用广泛、种类繁多。按其作用可分为：（按钮）、（行程开关）、（接近开关）、万能转换开关
32、位置开关是利用（运动）部件的（行程位置）实现控制的电器元件，常用于（自动往返）的生产机械中。
8. 常见的灭弧装置有（电动力）灭弧、（灭弧栅）灭弧和（磁吹）灭弧装置。
9. 常用的电磁式继电器有（电压继电器）、（中间继电器）、（电流继电器）。热继电器是利用电流流过（热元件）时产生的热量，使双金属片发生弯曲而推动执行机构动作的一种（保护）电器，热元件，双金属片，触头系统
10. 速度继电器主要用于笼型异步电动机的（反接制动）控制，通常有（两组）触头。
11. 要在一定的距离内实现自动往复不断循环工作，应采用（限位）开关来控制
12. 各种低压断路器在结构上都有主触头及灭弧装置、 脱扣器 和操作机构等部分组成。
位置开关 是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器
11．试设计一个控制一台电动机的电路，要求：①可正、反转；②正、反向点动；③具有短路和过载保护 。

6．一台电动机—△接法，允许轻载启动，设计满足下列要求的控制电路。
（1）采用手动和自动控制降压启动。
（2）实现连续运转和点动工作，并且当点动工作时要求处于降压状态工作。
（3）具有必要的联锁和保护环节。

7．有一皮带廊全长40 m，输送带采用55 kW电动机进行拖动，试设计其控制电路。设计要求如下。
（1）电动机采用—△降压启动控制。
（2）采用两地控制方式。
（3）加装启动预告装置。
（4）至少有一个现场紧停开关。

8．控制电路工作的准确性和可靠性是电路设计的核心和难点，在设计时必须特别重视。试分析图3-23是否合理？如果不合理，试改之。设计本意：按下SB2，KM1得电，延时一段时间后，KM2得电运行，KM1失电。按下SB1，整个电路失电。

图3-23 题8图

　1、简述下列电路的工作过程。

　　2、写出下面梯形图的程序语句。

1、接通电源，按下正转启动按钮SB2，正转接触器KM1的线圈得电工作，其常开辅助触点闭合实现自锁，电机开始正转，其常闭辅助触点断开，使反转接触器KM2的线圈不能得电而不能工作（即实现互锁）；松开SB2，正转接触器KM1也能继续工作。在KM1工作过程中如果按下反转启动按钮SB3，其常闭触点使正转接触器KM1的线圈断电而停止工作，即电机停止正转；同时反转接触器KM2的线圈得电开始工作，其常开辅助触点闭合实现自锁，常闭辅助触点断开使KM1无法得电工作（即实现互锁），电机开始反转；松开SB3，反转接触器KM2也能继续工作。在电机正转或反转过程中如果按下停止按钮SB1，相应接触器线圈失电停止工作，电机停止运转。（如果该电路出现短路，则熔断器FU1迅速熔断而切断电路电源；如果电机过载，则热继电器的常闭触点断开而切断相应接触器线圈的电源，达到电机过载保护的目的。）

　　2、 　

　　2、设计一个能耗制动控制电路。（10分）

　　　a）住电路? 　　b）以时间为原则的控制电路， 　c）以速度为原则的控制电路

27、自动空气开关的电气符号是：（　B ）
　 A、SB　 B、QF　 C、FR　D、FU

42、用于使自动空气开关远距离断开电路的是：　（C　）
　　A、过电流脱扣器　B、欠电压脱扣器 C、分励脱扣器　　　D、自由脱扣器
1、简述下列电路的工作过程。

1、接通电源，按下正转启动按钮SB2，正转接触器KM1的线圈得电工作，其常开辅助触点闭合实现自锁，电机开始正转，其常闭辅助触点断开，使反转接触器KM2的线圈不能得电而不能工作（即实现互锁）；松开SB2，正转接触器KM1也能继续工作。在KM1工作过程中如果按下反转启动按钮SB3，其常闭触点使正转接触器KM1的线圈断电而停止工作，即电机停止正转；同时反转接触器KM2的线圈得电开始工作，其常开辅助触点闭合实现自锁，常闭辅助触点断开使KM1无法得电工作（即实现互锁），电机开始反转；松开SB3，反转接触器KM2也能继续工作。在电机正转或反转过程中如果按下停止按钮SB1，相应接触器线圈失电停止工作，电机停止运转。（如果该电路出现短路，则熔断器FU1迅速熔断而切断电路电源；如果电机过载，则热继电器的常闭触点断开而切断相应接触器线圈的电源，达到电机过载保护的目的。）
2、写出下面梯形图的程序语句。

2．
答：

3.
答：

4.

步序 助记符 操作数
0 LDI X10
1 OUT Y2
2 AND M1
3 OUT Y3
4 ANI M2
5 OUT Y4
6 AND M3
7 OUT Y5

3、

答： 步序 助记符 操作数
0 LD X0
1 AND X1
2 OR X2
3 AND M2
4 OUT Y0
6、

步序 助记符 操作数
0 LD X0
1 AND M1
2 ANI X2
3 LD Y0
4 ANI X1
5 ORI X3
6 AND T0
7 ORB
8 LDI Y2
9 OR M2
10 ANB
11 OR C0
12 OUT Y1
13 AND X3
14 OUT T2
15 K 10
16 OUT M0
7.
2、叙述下面控制线路工作原理。

解：该电路SB1为切换电路，SB2为KM1线圈的启动电路，当按下SB2则线圈KM1启动并保持；
按下SB1则KM1停止同时KM2启动，时间继电器开始延时 ，延时时间到，KM2停止，KM1启动并保持；
3、利用低压电器编写一个电气原理图。控制要求是：有2台电机，要求顺序启动，电机的启动时间间隔为10秒（由定时器设定）；逆序停止，电机的停止时间间隔为15秒（由定时器设定）。
解：SB1系统启动按钮；SB2系统停止按钮；KT1和KT2为计时器，分别定时10s和15s；M1和M2为2个电动机；KM1和KM2为2个接触器；KA为中间继电器；

4、设计一个控制电路，三台笼型感应电动机起动时，M1先起动，经5s后M2自行起动，运行20s后M1停止并同时使M3自行起动，再运行30s后电动机全部停止。
注：请画出主电路和控制电路。
解：主电路和控制电路如下

4、下图是星形—三角形降压启动控制线路，试分析电动机启动时的工作过程。（工作过程的转换用箭头表示，如：KM1线圈得电→KM1的常开触点闭合→…..）

解：

5、下图是按时间原则控制的单向能耗制动控制线路，VC是平衡电桥，它可以把直流电转换为交流电。试分析该控制线路的工作过程。（分析制动过程）

解：

6、下图是XJ01型补偿器降压启动控制线路，试分析电动机启动时的工作过程。（工作过程的转换用箭头表示，如：KM1线圈得电→KM1的常开触点闭合→…..）

解：

2．画出一台电动机正反转控制电路图，要求有必要的保护环节(包括主回路和控制回路)。

　1、简述下列电路的工作过程。

　　2、写出下面梯形图的程序语句。

四、问答题。（每题10分，共40分）
　　1、接通电源，按下正转启动按钮SB2，正转接触器KM1的线圈得电工作，其常开辅助触点闭合实现自锁，电机开始正转，其常闭辅助触点断开，使反转接触器KM2的线圈不能得电而不能工作（即实现互锁）；松开SB2，正转接触器KM1也能继续工作。在KM1工作过程中如果按下反转启动按钮SB3，其常闭触点使正转接触器KM1的线圈断电而停止工作，即电机停止正转；同时反转接触器KM2的线圈得电开始工作，其常开辅助触点闭合实现自锁，常闭辅助触点断开使KM1无法得电工作（即实现互锁），电机开始反转；松开SB3，反转接触器KM2也能继续工作。在电机正转或反转过程中如果按下停止按钮SB1，相应接触器线圈失电停止工作，电机停止运转。（如果该电路出现短路，则熔断器FU1迅速熔断而切断电路电源；如果电机过载，则热继电器的常闭触点断开而切断相应接触器线圈的电源，达到电机过载保护的目的。）

　　2、　

四、写出下图指令系统（每小题8分，共16分）
1.

2.

五、简答题（每小题6分，共12分）
1. 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？
2. 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？

六、设计鼠笼式异步电动机定子绕组串接电阻降压起动的电气控制电路。
要求：
(1) 电动机转速接近额定转速时，将串接电阻短接（用时间继电器控制）；
(2) 有短路和过载保护。
试画出主电路和控制电路。（主电路5分，控制电路9分，共14分）

七、设计两台三相异步电动机M1和M2的PLC控制程序。
要求：
(1) M1起动后，M2才能起动；
(2) M1停止后，M2延时30秒后才能停止；
(3) M2能点动调整。
试给出I/O分配表，并绘制梯形图（FP1系列）。（15分）
四、写出下图指令系统
1. 2.
0
ST
X0
0
ST
X0
1
AN/
T0
1
OR
Y0
2
TMX
0
2
AN/
X1

K
100
3
AN/
Y1
5
ST
T0
4
AN/
T0
6
ST/
X0
5
OT
Y0
7
CT
100
6
ST
X0

K
20
7
OR
Y2
10
ST
C100
8
AN/
X1
11
OT
Y0
9
OT
Y2

10
ST
Y0

11
TMX
0

K
20

14
ST
T0

15
OR
Y1

16
AN/
X1

17
OT
Y1

18
ED

五、简答题
1. 反接制动是改变异步电动机定子绕组中三相电源的相序，产生一个与转子惯性转动方向相反的反向起动转矩，进行制动。
能耗制动是在三相异步电动机脱离三相交流电源后，迅速给定子绕组通入直流电流，产生恒定磁场，利用转子感应电流与恒定磁场的相互作用达到制动的目的。该制动方法是将电动机旋转的动能转变为电能，消耗在制动电阻上，故称为能耗制动。
能耗制动的优点是制动准确、平稳，且能量消耗较小；缺点是需附加电源装置，设备费用较高，制动力较弱，在低速时制动力矩小。故，能耗制动一般用于要求制动准确、平稳的起制动频繁的场合。
2. (1) 高可靠性；(2) 丰富的I/O接口模块；(3) 采用模块化结构；(4) 编程简单易学；(5) 安装简单，维修方便；(6) 具有数据处理和通信联网功能。

六、设计鼠笼式异步电动机定子绕组串接电阻降压起动的电气控制电路

七、设计两台三相异步电动机M1和M2的PLC控制程序
I/O分配表
输入
输出
X0
M1起动按钮SB1
Y0
M1的接触器KM1
X1
M1停止按钮SB2
Y1
M2的接触器KM2
X2
M2起动按钮SB3

X3
M2点动按钮SB4

X4
M2停止按钮SB5

梯形图

20.
答： 步序 助记符 操作数
0 LD X0
1 MC N0
2 M0
3 LD X1
4 OUT Y1
5 LD X2
6 OUT Y2
7 MCR N0
1、 设计一个三相异步电动机星型——三角形减压起动的主电路和控制电路，并具有短路、过载保护。(B)

2、 设计一个三相异步电动机单向反接串电阻制动的主电路和控制电路，并具有短路、过载保护。(B)

3、 某机床主轴工作和润滑泵各由一台电机控制，要求主轴电机必须在润滑泵电机运行后才能运行，主轴电机能正反转，并能单独停机，有短路、过载保护，设计主电路和控制电路。(B)

4、 一台三相异步电动机运行要求为：按下起动按钮，电机正转，5s后，电机自行反转，再过10s，电机停止，并具有短路、过载保护，设计主电路和控制电路。(A)

5、 设计两台三相异步电动机M1、M2的主电路和控制电路，要求M1、M2可分别起动和停止，也可实现同时起动和停止，并具有短路、过载保护。©

6、 一台小车由一台三相异步电动机拖动，动作顺序如下：1）小车由原位开始前进，到终点后自动停止。2）在终点停留20s后自动返回原位并停止。要求在前进或后退途中，任意位置都能停止或起动，并具有短路、过载保护，设计主电路和控制电路。(A)

9、下图是机床工作台运动示意图，工作台由交流电动机驱动。按下SB1，电动机驱动工作台运动；工作台运动至极限位置时，由行程开关SQ1或SQ2检测并发出停止前进指令，同时自动发出返回指令。只要不按停止按钮SB2，工作台继续自动往复运动。要求电动机采用过热继电器进行过载保护，请编制S7-300系列PLC控制的PLC梯形图。(11分)

题图2 机床工作台运动示意图

答：机床工作台往复运动控制系统编程元件的地址分配见表
接口类型
编程元件地址
电气元件
说明
输入
I0.0
SB1
起动按钮（常开触头）
输入
I0.1
SB2
停止按钮（常开触头）
输入
I0.2
SQ1
左行程开关（常开触头）
输入
I0.3
SQ2
右行程开关（常开触头）
输入
I0.4
FR
热继电器（常闭触头）
输出
Q4.0
KM1
左行接触器线圈
输出
Q4.1
KM2
右行接触器线圈
按编程元件地址分配表编制的系统控制梯形图为：

1、 下图是两台电动机顺序起动控制的继电器控制原理图，请采用PLC实现其控制原理（要求设计外围接线图、编制梯形图）。

答：(1)硬件接线图

(2)梯形图

五、分析设计题。（17分）
1、根据下图回答问题。（9分）

主电路 控制电路a 控制电路b 控制电路c

1) 从图中的主电路部分可知，若KM1和KM2分别闭合，则电动机的定子绕组所接两相电源 对调 ，结果电动机 转向 不同。
2) 控制电路a由相互独立的 正转 和 反转 起动控制电路组成，两者之间没有约束关系，可以分别工作。按下S