PLC重点题答案.docx

7. 简述热继电器的主要作用。
解：热继电器在电路中不能用于瞬时过载保护，也不能用于短路保护，只能用于电动机等设备的长期过载保护。
10. 低压断路器有哪些脱扣器，各起哪些保护功能？
解：脱扣器包括过流脱扣器，失压（欠电压）脱扣器、热脱扣器和分励脱扣器。过流脱扣器起短路或过电流保护作用，失压（欠电压）脱扣器起失压或欠电压保护作用，热脱扣器起到过载保护的作用，分励脱扣器用于远距离使低压断路器断开电路。
12. 时间继电器如何分类？
解：时间继电器的种类很多，按其动作原理可分为电磁式、空气阻尼式、电子式等。按触点延时方式可分为通电延时型和断电延时型。
13. 什么是主令电器？
解：主令电器是一种在电气自动控制系统中用于发送或转换控制指令的电器。它一般用于控制接触器、继电器或其他电器线路，使电路接通或分断，从而实现对电力传输系统或生产过程的自动控制。
二
1. 常用的电气控制系统图有哪几种？
解：常用的电气系统图包括3种：电气原理图、电器布置图和安装接线图。3. 电气原理图中，QS、FU、KM、KT、KA、SB、KS分别表示哪些电器元件？
解：QS：刀开关；FU：熔断器；KM：接触器；KT时间继电器；KA：中间继电器；SB：按钮；KS：速度继电器。
3. 电气原理图中，QS、FU、KM、KT、KA、SB、KS分别表示哪些电器元件？
解：QS：刀开关；FU：熔断器；KM：接触器；KT时间继电器；KA：中间继电器；SB：按钮；KS：速度继电器。
4. 什么是自锁和互锁？举例说明各自的作用。
解：依靠接触器本身的辅助触头使接触器线圈保持带电的现象称为自锁；两个接触器本身的常闭触头，分别串接在两个接触器的控制电路中，KM1常闭触头串接在KM2控制支路，KM2常闭触头串接在KM1控制支路，构成了一种相互制约的关系，这种关系称为互锁。
5. 什么是电气互锁，什么是机械互锁？
解：利用接触器本身的常闭触头进行互锁，称为电气互锁；利用正、反转的控制按钮的常闭辅助触头分别串接在反转控制电路和正转控制电路中，从而实现对对方接触器的制约，这种互锁称为机械互锁或按钮互锁。
6. 试画出用按钮选择电动机点动和连续运转切换的控制电路。
解：如下图：
9. 试分析图2-10电路的工作原理，并说明电路中各电器触头的作用。
解：电路工作原理：合上电源开关QS，按下起动按钮SB2，KM1、KT、KM3线圈同时通电并自锁，电动机三相绕组按星形接法接入三相交流电源开始减压起动。由于时间继电器KT线圈带电，经一段时间延时后电动机达到额定转速，其延时断开常闭触头KT断开，使KM3失电，而延时闭合常开触头闭合，使接触器KM2线圈得电，从而使电动机定子绕组由星形接法切换到三角形接法，实现全压运行。
该控制电路由三个接触器KM1、KM2、KM3和一个通电延时型时间继电器KT，热继电器FR，按钮SB1、SB2等元件组成，具有短路保护、过载保护和失压保护等功能。
10. 试分析图2-12电路的工作原理，并说明电路中各电器触头的作用。
解：电路工作原理：合上电源开关QS，按下起动按钮SB2，KM1、KT线圈同时带电并自锁，将自耦变压器接入，电动机由自耦变压器TA二次供电减压起动。当电动机转速接近额定转速时，时间继电器KT常开延时闭合触头闭合，使KA线圈通电并自锁，KA常开辅助触头接通KM2，常闭触头断开KM1，KM1断电释放，将自耦变压器从电路中切除。同时，KM2的常闭辅助触头断开自耦变压器的二次侧，电动机进入全压运行状态。
图中接触器KM1为减压起动接触器，接触器KM2为全压运行接触器，KA为中间继电器，KT为时间继电器，TA为自耦变压器。
11. 什么是减压起动？减压起动的方法主要有哪些？
解：三相异步电动机采用全压直接起动时，虽然控制线路简单、维护方便，但起动电流较大，约为正常工作电流的4~7倍。因此，三相异步电动机当容量大于10KW时，必须采用减压起动方式起动。常见的减压起动电路有：星形—三角形减压起动电路、定子串电阻减压起动电路、自耦变压器减压起动电路等。
12. 什么是反接制动？
解：所谓反接制动是利用改变电动机电源相序，使电动机定子绕组产生的旋转磁场方向与转子旋转方向相反，从而产生制动力，使电动机转速迅速下降。
13. 什么是能耗制动？
解：所谓能耗制动是在三相异步电动机脱离三相交流电源后，在定子绕组中通入一个直流电源，建立恒定的静止磁场，惯性旋转的转子绕组切割定子恒定磁场，产生与惯性运动方向相反的电磁转矩，从而达到制动的目的。
14. 简述反接制动的优缺点。
解：反接制动的优点是制动力矩大，制动迅速，缺点是制动精度较差，制动过程冲击大，容易损坏传动部件，能量消耗较大。因此反接制动适用于系统惯性较大，制动要求迅速，操作不频繁的场合。
15. 简述能耗制动的优缺点。
解：能耗制动的优点是制动平稳且能量消耗小，缺点是制动力较弱，另外需要额外的交直流转换装置。能耗制动一般用于制动要求平稳、准确的场合。
三
10. 某机床主轴电机由一台笼型电动机拖动，油泵由另一台笼型电机拖动，采用直接起动方式。试设计控制电路，其工艺要求是：
（1） 主轴电机要求可以正向，反向运转，并能够实现点动控制。
（2） 主轴电动机必须在油泵电动机起动后才能起动，油泵电动机必须在主轴电动机停止后才能停止。
（3） 具有必要的电气保护。
解：控制电路设计原理图如下图所示：其中KM1控制油泵电机，KM2，KM3控制主轴电机正反转，SA1，SA2主轴电机点动转换按钮。

四
1.什么是可编程控制器？
解：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用可编程序的存储器，用来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命令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关的设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充功能的原则而设计。
8.比较并说明PLC与继电接触器控制系统的区别和联系。
解：组成器件不同、触点数量不同、实施控制的方法不同、工作方式不同
9.比较并说明PLC与微机（MC）的区别和联系。
解：
(1) PLC抗干扰性能比MC强；
(2) PLC编程比MC简单；
(3) PLC设计调试周期短；
(4) PLC的输入/输出响应速度慢，有较大的滞后现象(一般为毫秒级)，而MC的响应速度快(为微秒级)；
(5) PLC易于操作，人员培训时间短，而MC则较难，人员培训时间长；
(6) PLC易于维修，MC则较困难
10．比较并说明PLC与集散型控制系统的区别和联系。
解：发展基础不同、发展方向不同、由微型计算机为主构成的集散型控制系统将被PLC构成的集散型控制系统取代。
五
4．可编程控制器与个人计算机工作方式有何不同？
解：微型计算机采用等待命令和中断工作方式；PLC在工业中使用对逻辑运算及稳定性要求相应较高，是采用不断循环的顺序扫描的工作方式，即PLC工作时对用户程序反复循环扫描，逐条地解释用户程序，并加以处理。
5．试述可编程控制器的工作原理？
解：PLC是采用不断循环的顺序扫描的工作方式，即PLC工作时对用户程序反复循环扫描，逐条地解释用户程序，并加以处理。
PLC采用循环扫描工作方式的工作过程一般包括6个阶段：以故障诊断和处理为主的公共操作、与编程器等的通信处理、输入扫描、执行用户程序、输出处理、响应外设。
六
1.说明FX系列PLC中主要的编程元件。
解：
FX系列PLC主要的编程元件有：输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M、数据寄存器D、定时器T、计数器C、指针P/I等。
9. 下图所示的梯形图中存在多处错误，找出错误。

解：错误如下：
1）第一行：输入点为8进制，不能出现X009
2）第一行：输出点为8进制，不能出现Y008
3）第二行：输出点不能使用X，因此线圈不能使用X009
4）第三、第四行：M1双线圈输出
5）第五行：Y012输出线圈不能直接连接在左右母线之间。
10. 下图中各定时器的定时时间各是多少？

解：T1为100ms通用定时器，定时时间为25.6s；
T202为10ms通用定时器，定时时间为1.23s。
七
1. 写出图7-32和7-33所示梯形图对应的指令。
(1)

解：
0 LD X000
1 OR X001
2 ANI X002
3 MPS
4 AND X003
5 OUT Y001
6 MRD
7 AND X004
8 OUT Y002
9 MPP
10 ANI X003
11 OUT Y003
12 END
(2)

解：
0 LD X002
1 ANI M11
2 LD M10
3 AND C5
4 ORB
5 OR X003
6 ANI M22
7 LD X011
8 AND M12
9 LD M41
10 AND M21
11 ORB
12 LD X000
13 ANI T3
14 ORB
15 ANB
16 OUT Y002
17 OUT T3 K110
20 END
2. 画出题中指令图所对应的梯形图。
(1)
序号 指令
0 LD X000
1 OR X001
2 LD X002
3 AND X003
4 LDI X004
5 AND X005
6 ORB
7 OR X006
8 ANB
9 OR X007
10 OUT Y001
解：

(2)
序号 指令
0 LD X000
1 MPS
2 AND X001
3 MPS
4 AND X002
5 MPS
6 AND X003
7 MPS
8 AND X004
9 OUT Y000
10 MPP
11 OUT Y001
12 MPP
13 OUT Y002
14 MPP
15 OUT Y003
16 MPP
17 OUT Y004
解：

3.用一个按钮控制一盏灯，要求按3次灯亮，再按3次灯灭，画出梯形图。
解：
1、梯形图

2、功能说明：
每按下X000一次，C0、C1各计数一次，3次时，C0触点动作，Y000线圈接通；6次时，C1常闭触点动作，断开C1线圈，下一个扫描周期C0、C1复位，系统复位。
4.设计一个三台电动机顺序自动启动，间隔时间为10s，逆序自动停车，间隔时间为5s的控制电路。
解：
1、I/O分配
X20－－－－－－－起动按钮
X21－－－－－－－停止按钮
Y20—Y22－－－－电动机1－3
2、梯形图

3、功能说明：
按下X020，Y020得电并自锁，同时启动定时器T1，10s后，T1触点动作，Y021得电，同时启动定时器T2，10s后，T2触点动作，Y022得电。
按下X021，辅助继电器M1得电并自锁，M1常闭触点打开，断开Y022，同时启动定时器T3，5s后，T3常闭触点打开，断开Y021，同时启动定时器T4，5s后，T4常闭触点打开，断开Y020，系统复位。
8.八个人进行表决，当超过半数人同意时绿灯亮，正好半数人同意时黄灯亮，少于半数人同意时红灯亮，设计PLC程序。
解：

功能分析：
8人投票按钮分别对应X000~X007，当启动按钮X010为ON时，求K2X000中1的个数，将结果存放于D0中，假定X000=X001=X004=X005=X007=1，则D0=5>4，M0=1，通过指示灯Y000=1。启动按钮X010为OFF时，M0~M2、D0复位。
9.计算5321、1471、678、909、2011这5个数的平均值，余数舍去。
解：

八
1.简述PLC实现顺序控制有哪些方法？
解：顺序控制系统的程序设计的常用方法有四种：逻辑方程法、步进控制法、移位控制法、以转换为中心法。
4.试分别设计图8.55所示的梯形图程序。

图8.55
解：图（a）

图（b）

图（c）

5.如图8.56所示。按下按钮X1后，Y0接通并保持，5s后Y1接通，按下按钮X0后， Y1断开，3s后断开，Y0试设计其梯形图程序。

图8.56 图8.57
解：

6.如图8.57所示。按下按钮X0后Y0为ON并自保持，T0定时5s后，用C0对输入的脉冲进行计数，记满4个脉冲后，Y0变为OFF，同时C0复位，在PLC开始执行程序后，C0也被复位，试设计其梯形图程序。
解：

7.写出图8.58所示梯形图的指令表程序。

图8.58
解：指令表程序如下：
STL S21
STL S22
LD X5
SET S23
STL S23
OUT Y2
LD X6
OUT S1
RET
8.按下按钮X0后，Y0、Y1、Y2的变化如图8.59所示。试设计其梯形图程序。

图8.59
解：

9.试分别设计如图8.60所示顺序功能图的梯形图程序。
图8.60
解：图（a）

图（b）

图（c）

10.如图8.61所示。小车在初始位置时，限位开关X0为逻辑1状态，按下启动按钮X3，小车按下图顺序运动，最后返回并停在初始位置。试画出该系统的顺序功能图，并设计其梯形图。

图8.61
解：
（1）I/O表如下：
序号
地址
说明
1
X0
起始位置
2
X1
右边限位
3
X2
左边限位
4
X3
启动按钮
5
Y0
正向电机控制线圈
6
Y1
反向电机控制线圈
（2）梯形图如下：