现代电气控制及PLC应用技术试卷和答案样本.doc

*大学试卷 密 封 线 共 11 页 第 1 页 题号一二三四五总分分数一、简答题（20分）1、电磁接触器重要由哪几某些构成？简述电磁接触器工作原理。（4分）电磁接触器普通由电磁机构、触点、灭弧装置、释放弹簧机构、支架与底座等几某些构成。接触器依照电磁原理工作：当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触点动作，使常闭触点断开，常开触点闭合，两者是联动。当线圈断电时，电磁力消失，衔铁在释放弹簧作用下降放，使触点复原，即常开触点断开，常闭触点闭合。2、中间继电器作用重要有哪几种方面？（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) 当其她继电器或接触器触点数量不够时，可运用中间继电器来切换多条控制电路。3、简述可编程序控制器（PLC）定义。（3分）可编程控制器（PLC）是一种专门为在工业环境下应用而设计数字运算操作电子装置。它采用可以编制程序存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作指令，并能通过数字式或模仿式输入和输出，控制各种类型机械或生产过程。PLC及其关于外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一种整体，易于扩展其功能原则而设计。4、简答PLC系统与继电接触器系统工作原理差别。（4分）构成器件不同； 触点数量不同； 实行控制办法不同； 工作方式不同。*大学试卷 密 封 线 共 11 页 第 2 页 题号一二三四五总分分数5、电气原理图中所有电器元件可动某些普通以电器处在非勉励或不工作状态和位置形式表达，其中常用器件状态有哪些？（4分）1) 继电器和接触器线圈在非勉励状态。2) 断路器和隔离开关在断开位置。3) 零位操作手动控制开关在零位状态，不带零位手动控制开关在图中规定位置。4) 机械操作开关和按钮在非工作状态或不受力状态。5) 保护类元器件处在设备正常工作状态，特别状况在图样上加以阐明。6、简答三菱FX2N系列PLCSTL步进梯形指令有什么特点？（3分）转移源自动复位；容许双重输出；主控功能。二、填空题（每空0.5分，共27分）1、接触器按其线圈电源类型以及主触点所控制主电路电流种类，分为 交流 接触器和 直流 接触器。2、时间继电器按延时方式可分为 通电延时型 、 断电延时型 和带瞬动触点通电（或断电）延时型继电器等，相应时间继电器触点分为 常开延时闭合触点 、常闭延时断开触点 、常开延时断开触点 和 常闭延时闭合触点 四类。3、型号为FX2N-32MRPLC，它表达含义涉及如下几某些：它是 基本 单元，内部涉及 CPU 、 存储器 、输入输出口及 电源 ；其输入输出总点数为 32 点，其中输入点数为 16 点，输出点数为 16 点；其输出类型为 继电器型 。4、采用FX2N系列PLC实现定期50s控制功能，如果选用定期器T10，其定期时间常数值应当设定为K 500 ；如果选用定期器T210，其定期时间常数值应当设定为K 5000 。*大学试卷 密 封 线 共 11 页 第 3 页 5、采用FX2N系列PLC对多重输出电路编程时，要采用进栈、读栈和出栈指令，其指令助记符分别为 MPS 、 MRD 和 MPP ，其中 MPS 和 MPP 指令必要成对浮现，并且这些栈操作指令持续使用应少于 11 次。6、PLC输出指令OUT是对继电器 线圈 进行驱动指令，但它不能用于 输入继电器 。7、PLC开关量输出接口按PLC机内使用器件可以分为 继电器 型、晶体管 型和 晶闸管 型。输出接口自身都不带电源，在考虑外驱动电源时，需要考虑输出器件类型， 继电器 型输出接口可用于交流和直流两种电源， 晶体管 型输出接口只合用于直流驱动场合，而 晶闸管 型输出接口只合用于交流驱动场合。8、三菱FX2N系列PLCSTL步进梯形每个状态提供了三个功能： 驱动解决 、 转移条件 、相继状态 。9、PLC顾客程序完毕分为 输入解决 、 程序执行 、 输出解决 三个阶段。这三个阶段是采用 循环扫描 工作方式分时完毕。10、FX2N系列PLC编程元件编号分为二个某些，第一某些是代表功能字母。输入继电器用 X 表达，输出继电器用 Y 表达，辅助继电器用 M 表达，定期器用 T 表达，计数器用 C 表达，状态器用 S 表达。第二某些为表达该类器件序号，输入继电器及输出继电器序号为 八 进制，别的器件序号为 十 进制。11、PLC编程元件使用重要体当前程序中。普通可以以为编程元件与继电接触器元件类似，具备线圈和常开常闭触点。并且触点状态随着线圈状态而变化，即当线圈被选中（得电）时， 常开 触点闭合， 常闭 触点断开，当线圈失去选中条件（断电）时， 常闭 触点闭合， 常开 触点断开。和继电接触器器件不同是，作为计算机存储单元，从实质上说，某个元件被选中，只是代表这个元件存储单元置 1 ，失去选中条件只是代表这个元件存储单元置 0 。由于元件只但是是存储单元，可以无限次地访问，PLC编程元件可以有 无数多 个触点。*大学试卷 密 封 线 共 11 页 第 4 页 三、程序转换（20分） ( )END ( )X0X1X2X3X4X5X6X7M0M1M2Y0Y11、写出下图所示梯形图相应指令表，填入下面表格中。（5分）步数指令元件步数指令元件步数指令元件1LDX08LDX615MPS2ANIX19ANDX716ANDM23LDIX210ORB17OUTY04ANDX311ANB18MPP5ORB12LDM019OUTY16LDX413ANDM120END7ANDX514ORB*大学试卷 密 封 线 共 11 页 第 5 页 END ( ) ( )X0X1X10X11X5M2M0M1T0Y0X2X3K100T0M32、画出与下面表格中语句表相应梯形图。（5分）步数指令元件步数指令元件步数指令元件1LDX08ANDX515LDM22ANDX19ORB16ORIM33LDX1010LDIX217ANB4ANIX1111ANIX318ANDT05LDIM012ORB19OUTY06ANDM113OUTT020END7ORB14K100*大学试卷 密 封 线 共 11 页 第 6 页 3、采用梯形图以及指令表形式对如下状态转移图编程。（10分）S0Y0M8002X0S21Y1S31Y3S32Y4T0T0K50T1K100S40Y5T1S22Y2X1X2RETEND梯形图：*大学试卷 密 封 线 共 11 页 第 7 页 指令表：步数指令元件步数指令元件步数指令元件1LDM800213OUTY225STLS322SETS014OUTT026LDT13STLS015K5027SETS404OUTY016STLS3128STLS405LDX017OUTY329OUTY56SETS2118LDT030LDIX27SETS3119SETS3231SETS08STLS2120STLS3232RET9OUTY121OUTY433END10LDIX122OUTT111SETS2223K10012STLS2224STLS22*大学试卷 密 封 线 共 11 页 第 8 页 X0一种扫描周期M10Y0M11M8000PLC运营M8002一种扫描周期M8012周期为100msM8013周期为1s四、作图题（16分）1、 画出特殊辅助继电器M8000、M8002、M8012和M8013时序图。（4分）2、依照下面梯形图程序，画出PLC运营时M10、M11和Y0时序图。（6分）M10M11END ( )M10Y0M11X0PLSM10 ( )Y0Y0*大学试卷 密 封 线 共 11 页 第 9 页 3、画出下列惯用低压电器图形符号。（4分）1)三极低压断路器、熔断器 2)接触器线圈、常开主触点、常开和常闭辅助触点 3)常开触点按钮、常闭触点按钮和复合按钮 4)热继电器热元件和常闭触点 4、依照下面万能转换开关接线图绘制其图形符号（2分）回路号转换角度45045123456*大学试卷 密 封 线 共 11 页 第 10 页 五、分析设计题。（17分）1、依照下图回答问题。（9分） 主电路 控制电路a 控制电路b 控制电路c1) 从图中主电路某些可知，若KM1和KM2分别闭合，则电动机定子绕组所接两相电源 对调 ，成果电动机 转向 不同。2) 控制电路a由互相独立 正转 和 反转 起动控制电路构成，两者之间没有约束关系，可以分别工作。按下SB2， KM1 得电工作；按下SB3， KM2 得电工作；先后或同步按下SB2、SB3，则 KM1 与 KM2 同步工作，两相电源供电电路被同步闭合KM1与KM2主触点 短路 ，这是不能容许。3) 把接触器 常闭辅助触点 互相串联在对方控制回路中，就使两者之间产生了制约关系。接触器通过 常闭辅助触点 形成这种互相制约关系称为 互锁 。4) 控制电路b中， 正转 和 反转 切换过程中间要通过 停 ，显然操作不以便。5) 控制电路c运用 复合 按钮SB2、SB3可直接实现由 正转 切换成 反转 ，反之亦然。*大学试卷 密 封 线 共 11 页 第 11 页 2、依照上面主电路与控制电路c规定，设计基于三菱FX2N系列PLC控制系统配备接线图，并编制相应PLC控制程序。（8分）PLC控制系统配备接线图：PLC控制程序：1、电磁接触器重要由哪几某些构成？简述电磁接触器工作原理。电磁接触器普通由电磁机构、触点、灭弧装置、释放弹簧机构、支架与底座等几某些构成。接触器依照电磁原理工作：当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触点动作，使常闭触点断开，常开触点闭合，两者是联动。当线圈断电时，电磁力消失，衔铁在释放弹簧作用下降放，使触点复原，即常开触点断开，常闭触点闭合。2、中间继电器作用重要有哪几种方面？ (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) 当其她继电器或接触器触点数量不够时，可运用中间继电器来切换多条控制电路。3、简述可编程序控制器（PLC）定义。（3分）可编程控制器（PLC）是一种专门为在工业环境下应用而设计数字运算操作电子装置。它采用可以编制程序存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作指令，并能通过数字式或模仿式输入和输出，控制各种类型机械或生产过程。PLC及其关于外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一种整体，易于扩展其功能原则而设计。4、电气原理图中所有电器元件可动某些普通以电器处在非勉励或不工作状态和位置形式表达，其中常用器件状态有哪些？ 1) 继电器和接触器线圈在非勉励状态。2) 断路器和隔离开关在断开位置。3) 零位操作手动控制开关在零位状态，不带零位手动控制开关在图中规定位置。4) 机械操作开关和按钮在非工作状态或不受力状态。5) 保护类元器件处在设备正常工作状态，特别状况在图样上加以阐明。6、简答三菱FX2N系列PLCSTL步进梯形指令有什么特点？（3分）转移源自动复位；容许双重输出；主控功能。二、填空题1、接触器按其线圈电源类型以及主触点所控制主电路电流种类，分为 交流 接触器和 直流 接触器。2、时间继电器按延时方式可分为 通电延时型 、 断电延时型 和带瞬动触点通电（或断电）延时型继电器等，相应时间继电器触点分为 常开延时闭合触点 、常闭延时断开触点 、常开延时断开触点 和 常闭延时闭合触点 四类。3、画出下列惯用低压电器图形符号。1)三极低压断路器、熔断器 2)接触器线圈、常开主触点、常开和常闭辅助触点 3)常开触点按钮、常闭触点按钮和复合按钮 4)热继电器热元件和常闭触点 五、分析设计题。1、依照下图回答问题。 主电路 控制电路a 控制电路b 控制电路c1) 从图中主电路某些可知，若KM1和KM2分别闭合，则电动机定子绕组所接两相电源 对调 ，成果电动机 转向 不同。2) 控制电路a由互相独立 正转 和 反转 起动控制电路构成，两者之间没有约束关系，可以分别工作。按下SB2， KM1 得电工作；按下SB3， KM2 得电工作；先后或同步按下SB2、SB3，则 KM1 与 KM2 同步工作，两相电源供电电路被同步闭合KM1与KM2主触点 短路 ，这是不能容许。3) 把接触器 常闭辅助触点 互相串联在对方控制回路中，就使两者之间产生了制约关系。接触器通过 常闭辅助触点 形成这种互相制约关系称为 互锁 。4) 控制电路b中， 正转 和 反转 切换过程中间要通过 停 ，显然操作不以便。5) 控制电路c运用 复合 按钮SB2、SB3可直接实现由 正转 切换成 反转 ，反之亦然。1、简答PLC系统与继电接触器系统工作原理差别。构成器件不同；触点数量不同；实行控制办法不同；工作方式不同。二、填空题1、型号为FX2N-32MRPLC，它表达含义涉及如下几某些：它是 基本 单元，内部涉及 CPU 、 存储器 、输入输出口及 电源 ；其输入输出总点数为 32 点，其中输入点数为 16 点，输出点数为 16 点；其输出类型为 继电器型 。2、采用FX2N系列PLC实现定期50s控制功能，如果选用定期器T10，其定期时间常数值应当设定为K 500 ；如果选用定期器T210，其定期时间常数值应当设定为K 5000 。3、采用FX2N系列PLC对多重输出电路编程时，要采用进栈、读栈和出栈指令，其指令助记符分别为 MPS 、 MRD 和 MPP ，其中 MPS 和 MPP 指令 8、三菱FX2N系列PLCSTL步进梯形每个状态提供了三个功能： 驱动解决 、转移条件 、相继状态 。必要成对浮现，并且这些栈操作指令持续使用应少于 11 次。4、PLC输出指令OUT是对继电器 线圈 进行驱动指令，但它不能用于 输入继电器 。5、PLC开关量输出接口按PLC机内使用器件可以分为 继电器 型、晶体管 型和 晶闸管 型。输出接口自身都不带电源，在考虑外驱动电源时，需要考虑输出器件类型， 继电器 型输出接口可用于交流和直流两种电源， 晶体管 型输出接口只合用于直流驱动场合，而 晶闸管 型输出接口只合用于交流驱动场合。6、PLC顾客程序完毕分为 输入解决 、 程序执行 、 输出解决 三个阶段。这三个阶段是采用 循环扫描 工作方式分时完毕。7、FX2N系列PLC编程元件编号分为二个某些，第一某些是代表功能字母。输入继电器用 X 表达，输出继电器用 Y 表达，辅助继电器用 M 表达，定期器用 T 表达，计数器用 C 表达，状态器用 S 表达。第二某些为表达该类器件序号，输入继电器及输出继电器序号为 八 进制，别的器件序号为 十 进制。8、PLC编程元件使用重要体当前程序中。普通可以以为编程元件与继电接触器元件类似，具备线圈和常开常闭触点。并且触点状态随着线圈状态而变化，即当线圈被选中（得电）时， 常开 触点闭合， 常闭 触点断开，当线圈失去选中条件（断电）时， 常闭 触点闭合， 常开 触点断开。和继电接触器器件不同是，作为计算机存储单元，从实质上说，某个元件被选中，只是代表这个元件存储单元置 1 ，失去选中条件只是代表这个元件存储单元置 0 。由于元件只但是是存储单元，可以无限次地访问，PLC编程元件可以有 无数多 个触点。三、程序转换1、写出下图所示梯形图相应指令表，填入下面表格中。 ( )END ( )X0X1X2X3X4X5X6X7M0M1M2Y0Y1步数指令元件步数指令元件步数指令元件1LDX08LDX62ANIX19ANDX715ANDM23LDIX210ORB16OUTY04ANDX311ANB175ORB12LDM018OUTY16LDX413ANDM119END7ANDX514ORB2、画出与下面表格中语句表相应梯形图。步数指令元件步数指令元件步数指令元件1LDX08ANDX515LDM22ANDX19ORB16ORIM33LDX1010LDIX217ANB4ANIX1111ANIX318ANDT05LDIM012ORB19OUTY06ANDM113OUTT020END7ORB14K100END ( ) ( )X0X1X10X11X5M2M0M1T0Y0X2X3K100T0M3 设计钻床主轴多次进给控制。规定：该机床进给由液压驱动。电磁阀DT1得电主轴迈进，失电后退。同步，还用电磁阀DT2控制迈进及后退速度，得电迅速，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题目分析：该题目需要使用较多行程开关，在梯形图中用触点表达。一共有六个触点，使用I0.0-I0.5表达。程序如下：LD I0.0 O I0.3 O Q0.0AN I0.2 AN I0.5 AN I1.0= Q0.0 LD I0.0 O I0.2O Q0.1 AN I0.1 AN I0.4AN I1.0 = Q0.1 5某零件加工过程分三道工序，共需20s，控制开关用于加工过程启动和停止。每次启动从第一道工序开始。时序图PLCI/O地址连接外部设备X0控制开关Y1工序1启动Y2工序2启动Y3工序3启动梯形图梯形图分析与总结 PLC开始运营，X000闭合后，定期器T0开始计时，同步Y1开始动作，也就是工序1启动，5s过后M1自锁Y2动作，工序1停止，工序2启动，又5s后M2自锁，Y3动作，Y2停止，工序3启动。10s后，定期器清零，重新开始，始终循环。由于M1、M2、Y1均有X0常开触点存在， X0断电后各项都会清零，因此每次启动从第一道工序开始8.4 设计一种顺序控制系统，规定如下：三台电动机，按下起动按纽时，M1先起动，运营2S后M2起动，再运营3S后M3起动；按下停止按钮时，M3先停止，3S后M2停止，2S后M1停止。在起动过程中也应能完毕逆序停止，例如在M2起动后和M3起动前按下停止按钮，M2停止，2S后M1停止。画出端子接线图和状态转移图，写出指令S00S20S21S22S23S24S25X0T1T2X1X1X1X1T3K30X1Y1T4M8002K30K20SET Y1 T1SET Y2 T2SET Y3RST Y1RST Y3 T3RST Y2 T4K20QSFUM1M2M3KM1KM2KM3FUFUFUY1Y2Y3KM1KM2KM3电源X0COM1、 画出一台电动机起动后通过一段时间，另一台电动机就能自行起动控制电路。2、 画出两台电机能同步启动和同步停止，并能分别启动和分别停止控制电路原理图。自动循环 刀架由1移到2进行钻削加工后，自动退回1， 实现12之间自动位置循环 无进给切削 钻头到达位置2时不再进给。但钻头继续 旋转，进行无进给切削以提高工件加工精度 迅速停车 停车时，规定迅速以减少辅助工时加限位，控制自动循环 ，改电路无进给切削 钻头到达位置2时不再进给，钻头继续 旋转，进行无进给切削以提高工件加工精度 (SQ2动作,延时产生作用KM2得电) 迅速停车 停车时，规定迅速停车以减少 辅助工时(采用反接制动方式)S0Y0M8002X0S21Y1S31Y3S32Y4T0T0K50T1K100S40Y5T1S22Y2X1X2RETEND3、 采用梯形图以及指令表形式4、 对如下状态转移图编程。（10分）梯形图：指令表：步数指令元件步数指令元件步数指令元件1LDM800213OUTY225STLS322SETS014OUTT026LDT13STLS015K5027SETS404OUTY016STLS3128STLS405LDX017OUTY329OUTY56SETS2118LDT030LDIX27SETS3119SETS3231SETS08STLS2120STLS3232RET9OUTY121OUTY433END10LDIX122OUTT111SETS2223K10012STLS2224STLS22X0一种扫描周期M10Y0M11M8000PLC运营M8002一种扫描周期M8012周期为100msM8013周期为1s四、作图题（16分）1、 画出特殊辅助继电器M8000、M8002、M8012和M8013时序图。（4分）2、依照下面梯形图程序，画出PLC运营时M10、M11和Y0时序图。（6分）M10M11END ( )M10Y0M11X0PLSM10 ( )Y0Y07-11、某一冷加工自动线有一种钻孔动力头，如图7-41所示。动力头加工过程如下，编控制程序。（1）动力头在原位，加上启动信号（SB）接通电磁阀YV1，动力头快进。 2 动力头遇到限位开关SQ1后，接通电磁阀YV1、YV2，动力头由快进转为工进。（3）动力头遇到限位开关SQ2后，开始延时，时间为10s。（4） 当延时时间到，接通电磁阀YV3，动力头快退。 （5）动力头回原位后，停止。