电气控制与PLC测试三.doc

综合测试三
一、 填空
1、 低压电器按动作原理分为________和________。
2、继电器是一种传递________的电器。
3、晶体管式时间继电器具有 ________、________、________、________、________、________和________等优点。
4、交流接触器的工作原理如图所示。图中1________、2________、3________、4________、5________、6________、7________8________。
5、熔断器的类型很多,常见的有________、________、________、________和________等。
6、当三相异步电动机的参数满足________时，可以采用全压启动，否则必须采用降压启动。
7、可编程序控制器主要组成硬件包括：________、________、________、________、________和________等。
8、可编程控制器的技术指标有：________、________、________、________、________、________和________。
9、基本逻辑指令包括________、________、________、________、________、________和________等。
10、脉冲生成也称边沿触发指令，就是利用的________边沿，来触发相应的电路从而产生一个________的扫描脉冲，常常用作________和________。
11、西门子S7-200系列PLC的定时器指令可按照________和________分类，若按照工作方式可分为，________________，用于单个间隔计时；___________________________；___________________________，用于延长时间以超过关闭（或假条件）。
12、数学功能指令包括________、________、________、________等几个常用的函数指令。
13、常用的现场总线技术有________________、________________、________________、________________和________________。

二、名词解释
1、电气原理图：
2、输入/输出接口：
3、比较指令：
4、时钟指令：

三、 简答题
1、 低压断路器的选择原则是什么？
2、 绘制电气接线图的原则是什么？
3、 简化此式
4、 PLC与单片机的区别是什么？
5、 顺序控制指令格式和功能是？
6、 在PLC中，CPU响应中断的顺序一般分为哪几种情况？
7、PLC控制系统的基本内容包括哪几点？

四、编程题
1、两处送料小车的控制。
小车送料过程如图所示，初始状态小车停在装料位，启动按钮按下后先装料15s；然后小车右行，到达ST2位后卸料；延时10s后，小车左行返回到装料位；装料15s后再右行，到达ST3位后再卸料；10s后返回装料位；如此不断循环，直到按下停止按钮，小车又停在装料位后工作停止，用CPM1A型PLC控制。

2、水塔水位控制系统如图所示。主要由蓄水池、蓄水池进水阀门Y、蓄水池液压传感器S3、S4、水泵电机M、水塔水箱以及水塔水箱液压传感器S1和S2组成。蓄水池的作用主要是储存由自来水公司提供的水源并供给水塔水箱进水。液压传感器用来检测蓄水池和水塔水箱中的水位高低。水泵的作用主要是把蓄水池中的水输送到水塔水箱中，以保证水塔水箱中的水位一定，满足用户的需要。
蓄水池的水位控制要求：
当蓄水池水位低于下限水位即液压传感器S4为ON时，进水口阀门Y自动打开。当进水口阀门Y打开后一定时间，液压传感器S4仍然没有变为OFF，表明进水口阀门Y出现故障或水源无水，蓄水池水位故障报警。当蓄水池水位到达上限水位即液压传感器S3为ON时，进水口阀门Y自动关闭。
水塔水箱的水位控制要求：
水塔水箱的水位主要是保证用户有一定的用水流量，所以其水位不能太低，不然就满足不了用户的要求。水塔水箱的水位控制具体要求为：当水塔水箱水位低于下限水位即液压传感器S2为ON时，如果蓄水池水位不低于下限水位既S4为OFF，水泵电机M自动启动。当水泵电机M自动启动后一定时间，液压传感器S2仍然没有变为OFF，表明水泵电机M出现故障，水塔水箱水位故障报警。当水塔水箱水位到达上限水位即液压传感器S1为ON时，水泵电机M自动停车。

答案：
一、填空
1、电磁式电器和非电磁式电器。 2、信号。 3、延时范围广、精度高、体积小、耐冲击、耐振动、调节方便及寿命长。 4、1、静铁心 2、线圈 3、弹簧4、动铁心 5、主触点 6、常开辅助触点 7、灭弧罩 8、常闭辅助触点。 5、插入式熔断器、螺旋式熔断器、封闭管式熔断器、快速熔断器和自复式熔断器。 6、 7、中央处理器(CPU)，存储器，输入、输出接口，电源，扩展接口，外设接口(智能I/O接口，智能单元)。 8、输入输出点数、扫描速度、指令种类、程序容量、数据容量、高级功能模块、工作环境。 9、基本位操作指令，脉冲生成指令，设置、复原指令，取反和无操作指令，定时器指令，计数器指令，比较指令。 10、信号、机器周期、脉冲整形和噪波消除。
11、工作方式和时间基准进行，接通(通电)延时定时器(TON)、保留性接通(有记忆的通电)延时定时器(TONR) 、断开延时定时器(TOF)。 12、三角函数指令、指数指令、自然对数指令、平方根指令。 13、基金会现场总线、LonWorks现场总线、CAN现场总线、HART现场总线、PROFIBUS现场总线。

二、名词解释

1、用电气图形符号和文字符号来表示电路及设备控制系统基本组成和连接关系称之为电气原理图。

2、输入/输出接口：是PLC与外界连接的通道。输入接口用来接收和采集两种类型的输入信号，一类是由按钮、接近开关、行程开关、选择开关、继电器触点、光电开关、数字拨码开关等的开关量输入信号；另一类是由测速发电机、电位器、传感器和各种变换器等传来的模拟量输入信号。

3、比较指令用于两个数值、字符串按一条件进行比较。操作数可以是字节、整数、双整数也可以是实数(浮点数)，若操作数的类型变化，那么梯形图、功能图表中的“B”，相应的变化为“I”、“D”、“R”。在LAD中，比较为真时，触点打开，否则闭合。在FBD中，比较为真时，输出打开，否则关闭。在STL中，比较为真时，1位于堆栈顶端，指令执行载入、进行AND（与）或OR（或）操作。

4、时钟指令：实时调用系统时钟，在记录控制、监视系统中起到很好的作用。它包括：（1）读取实时时钟指令(TODR)，把前时间和日期从硬件时钟中读取，并加载到以T(地址)起始的8个字节的时间缓冲区中；（2）设置实时时钟指令(TODW)，在指定的T后8个字节的时间缓冲区中写入当前时间和日期数据，即开始的硬件时钟；（3）读取扩展的实时时钟指令(TODRX)，在指定的T地址后19字节时间缓冲区中，加载从PLC读取的当前时间、日期及夏时制数据。（4）设置扩展的实时时钟指令(TODWX)，在PLC中指定T后19字节时间缓冲区写入前时间、日期及夏时制配置数据。

三、简答题
1、(1)断路器的额定电压和额定电流应大于或等于线路、设备的额定电压和额定电流。
(2)断路器的极限通断能力大于或等于电路最大短路电流。
(3)欠电压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压。
(4)过电流脱扣器的额定电流大于或等于线路的最大负载电流。
2、绘制电气接线图的几点原则：
（1）各电气元件均按实际安装位置绘出，元件所占图面以统一比例绘制，尽可能符合电器的实际情况。
（2）一个元件中所有的带电部件均画在一起，并用点划线框起来，即集中表示法。
（3）各电气元件的图形符号和文字符号必须与电气原理图保持一致。
（4）各电气元件上凡是需接线的部件端子都应绘出，若编号，必须与电气原理图上的导线编号相一致。
（5）绘制安装接线图时，走向相同的相邻导线可以绘成一股线。
3、逻辑式为：

对其进行化简：

=3()
=3
=
=
4、单片机具有结构简单、使用方便、价格便宜等优点，但因其不是专门针对工业现场设计的，与PLC比较有不少缺陷。首先在编程语言方面上，单片机不如PLC容易掌握，因为PLC大都采用工程技术人员非常熟悉的梯形图语言；其次在操作上，单片机不如PLC使用简单，因为PLC的I/O接口是专为工业控制现场设计的；最后在可靠性上，PLC的可靠性远超过单片机，因为PLC在电源、输入/输出部分等方面的设计均采取了抗干扰措施，在软件方面具有较强的自诊断功能。
5、

梯形图(LAD)
功能图表(FBD)
语句表(STL)
功 能

STOP
停止

END/MEND
有条件结束

WDR
看门狗复原
6、
在PLC中，CPU响应中断的顺序一般分为以下三种情况：
(1) CPU响应中断请求的顺序是从优先级高的中断源到优先级低的中断源，在执行程序的过程中，当不同的优先级的中断源同时申请中断时。
(2) CPU按先来后到即先来先服务的原则响应中断请求，在执行程序的过程中，当相同优先级的中断源申请中断时。
(3) CPU正在处理某一中断时，又有新的中断源提出中断请求，CPU不会立即停止正在执行的中断，新请求的中断则按优先级排队等候处理。任何时刻CPU只执行一个中断程序。

7、
1.选择合适的I/O设备
2.选择合适的 PLC
3.合理分配I/O点
4.设计控制台、电器柜
5.设计控制程序
6.编制控制系统的技术文件

四、编程题
1、I/O分配如表
PLC输入地址
PLC输出地址
PLC地址
功能
PLC地址
功能
00000
启动按钮
01000
小车右行
00001
ST1
01001
小车左行
00002
ST2
01002
小车装料
00003
ST3
01003
小车卸料
00004
停止按钮

两处送料小车顺序功能图

两处送料小车PLC程序

2、
水塔水位控制系统PLC输入输出地址分配表
输入信号
输出信号
名称
地址
名称
地址
系统启动按钮
I0.0
进水口阀门控制电磁阀
Q0.0
水箱水位上限传感器S1
I0.1
水泵电机控制接触器
Q0.1
水箱水位下限传感器S2
I0.2
蓄水池水位故障报警灯
Q0.2
蓄水池水位上限传感器S3
I0.3
水塔水箱水位故障报警灯
Q0.3
蓄水池水位下限传感器S4
I0.4

系统停止按钮
I0.5

蓄水池水位故障报警复位按钮
I0.6

水塔水箱水位故障报警复位按钮
I0.7

系统控制程序

闪烁因子程序

闪烁因子时序图

蓄水池水位控制程序

水塔水箱水位控制程序