机电传动控制设计题汇总.doc

1、要求三台电动机lM、2M、3M按一定顺序启动：即1M启动后，2M才能启动，2M启动后3M才能启动；停车时则同时停。试设计此控制线路? 试用PLC设计出控制程序。
解：此题的关键技术在于：将前一台电动机的交流接触器的辅助常开触点串接在下一台电动机的交流接触器线圈回路中。继电器-接触器控制线路图如下；PLC外部接线图如下；

梯形图及程序；
LD 401 OUT 431
OR 430 LD 403
ANI 400 OR 432
OUT 430 ANI 400
LD 402 AND 431
OR 431 OUT 432
ANI 400 END
AND 430

2、试设计一台电动机的控制线路。要求能正反转并能实现能耗制动。

3、设计一台异步电动机的控制线路。要求：①能实现启、停的两地控制； ③)能实现点动调整；②能实现单方向的行程保护； ④要有短路和长期过载保护；

4、试设计一条自动运输线，有两台电动机，1M拖动运输机，2M拖动卸料机。要求：
①1M先启动后才允许2M启动；②2M先停止，经一段时间后1M才自动停止，且2M可以单独停止；③两台电动机均有短路、长期过载保护。试用PLC设计出控制程序。

LD 400 ANI 403
OR 430 ANI 450
ANI 450 OUT 431
OUT 430 LD 402
LD 430 OR 450
OUT 200 OUT 450
MC 200 MCR 200
LD 401 END
OR 431

1SB、2SB分别是1M、2M的启动按纽，4SB是2M的单独停止按纽，3SB是停止按纽。

5、下图为机床自动间歇润滑的控制线路图，其中接触器KM为润滑油泵电动机启停用接触器(主电路未画出)，控制线路可使润滑有规律地间歇工作。试分析此线路的工作原理，并说明开关S和按钮SB的作用? 试用PLC设计出控制程序。

答：这是一个自动间歇润滑的控制线路。开关S、按钮1SB的作用及电路的工作过程如下：
（1）S是进行自动间歇润滑的控制开关，1KT-决定润滑时间，2KT-决定不润滑时间，电路的工作过程：合上开关S，KM的线圈得电，电动机M转动，进行润滑；
1KT的线圈得电，触点1KT延时后闭合，K的线圈得电，常开触点K闭合，自锁；常闭触点K断开，KM线圈失电，停止润滑；1KT的线圈失电。
2KT的线圈得电，延时后常闭触点2KT断开，K的线圈失电，常开触点K断开，2KT的线圈失电，2KT的常闭触点瞬时合。常闭触点K闭合，KM线圈又得电，润滑。1KT的线圈又得电，延时重复以上动作。
（2）1SB为手动（点动）润滑操作按钮。

LD 400 LD 450
ANI 100 OR 100
OR 401 ANI 450
OUT 430 OUT 100
LD 400 LD 100
ANI 100 OR 451
OR 401 OUT 451
OUT 450 K15
K15 END

6、试设计1M和2M两台电动机顺序启、停的控制线路。试用PLC设计出控制程序。
①1M启动后，2M立即自动启动；②1M停止后，延时一段时间，2M才自动停止；
②2M能点动调整工作；④两台电动机均有短路、长期过载保护。

1SB、是1M、2M的启动按纽，3SB 是2M的点动按纽，2SB是停止按纽，4SB是总停止按钮。

LD 401 OUT 450
OR 431 K3
ANI 402 LD 450
ANI 404 OR 403
OUT 431 ANI 404
LD 401 OUT 432
OR 431 END
ANI 402
ANI 404

7、试设计某机床主轴电动机控制线路图。要求：①可正反转，且可反接制动；②正转可点动，可在两处控制启、停；③有短路和长期过载保护；④有安全工作照明及电源信号打；

8、试设计一个工作台前进一退回的控制线路。工作台由电动机M拖动，行程开关1ST、2ST分别装在工作台的原位和终点。要求：①能自动实现前进—后退一停止到原位；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人为地立即后退到原位；④有终端保护；
试用PLC设计出控制程序。
LD 401 K3
OR 430 LD 402
ANI 402 OR 450
ANI 404 OR 431
ANI 431 ANI 403
OUT 430 ANI 430
LD 404 OUT 431
OUT 450 END

其它练习题：
1、试设计一台电动机拖动小车的控制线路。要求能正反转并能实现在A、B两点间的自动往复运动。要求绘出主电路和控制电路。

2、试用F-40M型PLC设计一运输线，1M拖动运输机，2M拖动卸料机，要求：（1）1M先启动，经一段时间后，2M才允许启动；（2）2M停止后，才允许1M停止。
设计要求完成：（1）绘出电动机主电路；（2）绘出PLC安装接线图；（3）绘出PLC梯形图；
编写PLC指令程序。

LD 403 OUT 450
OR 432 K 5
AND 401 LD 402
ANI 405 OR 432
ANI 406 ANI 404
OUT 431 AND 450
LD 403 ANI 405
OR 432 ANI 406
AND 431 OUT 432
ANI 405 END
ANI 406

LD 401 ANI 432
OR 430 OUT 431
ANI 400 LDI 431
OUT 430 ANI 432
ANI 432 OUT 451
OUT 450 K 2
K 10 LD 451
LD 430 OR 432
OUT 100 OUT 432
MC 100 MCR 100
LDI 450 END
3、试用F-40M型设计三相鼠笼异步电动机 启动的控制程序。要求绘出主电路和控制电路。

1、常见基本控制电路的工作原理和工作过程？（正反转控制电路/起动控制电路/制动控制电路）——本题以正反转为例说明

答：正反转控制原理：使用两个接触器使通入电动机的三相电源中的任意两相交换。
动作过程：正转-停止-反转
按下正转按钮SB2，接触器KM1的线圈得电自锁，电动机正转。
按下停止按钮SB1，接触器KM1的线圈失电，电动机转。
按下反转按钮SB3，接触器KM2的线圈得电自锁，电动机反转。
2、试说明下图所示的反接制动控制的工作原理及工作过程。

答：反接制动控制原理：改变异步电动机定子中三相电源的相序，使定子产生反向 旋转磁场作用于转子，从而产生强力制动力矩。
工作过程：
合上电源开关QS，按下起动SB2，接触器KM1线圈获电吸合，KM1主触点吸合电动机起动运转，当电动机转速升高到一定数值时，速度继电器KS的动合触点闭合，为反接制动做准备。
停车时，按停止按钮SB1，接触器KM1线圈断电释放，而接触器KM2线圈获电吸合，KM2主触点闭合，串入电阻R进行反接制动，电动机定子绕组产生一个反向电磁转矩(即制动转矩)，迫使电动机转速迅速下降，当转速降至100r/min一下时，速度继电器KS的动合触点断开，接触器KM2线圈断电释放，电动机断电，制动结束。
3、如下图所示的控制线路。问：
(1) 控制线路的作用？(2) 先按起动按钮SB2，再按停止按钮SB1时，写出控制线路的工作过程？(3) 此控制线路能否实现手动调整？为什么？

答：(1) 反接制动控制线路 (2) 控制线路的工作过程如下：

(3) 能实现手动调整。因为当主轴转动时，BV闭合，并不能接通KM2的线圈，实现制动。
4、转换PLC控制系统。
将行程开关控制的正反转循环电路转换成PLC梯形图，写出程序指令，并说明哪些元件接在输入端X上，哪些元件接在输出端Y上。

答：

输入：SB1：X400；SB2；X401； SB3：X402；ST1：X403；ST2：X404； ST3：X405； ST4；X406。输出：KM1,Y430； KM2,Y431。
指令： LD X401 LD X402
OR X403 OR X404
OR Y430 OR Y431
ANI X402 ANI X401
ANI X400 ANI X400
ANI X404 ANI X403
ANI X406 ANI X405
ANI Y431 ANI Y430
OUT Y430 OUT Y431
5、设计控制3台异步电动机M1、M2、M3的主回路及控制回路满足如下要求：M1启动运行10秒后M2启动运行，在M2启动运行20秒后M3启动运行，在M3启动运行30秒后使M1停止运行并继续保持M2和M3运行直到发出总停指令。画出设计图（包含主回路和控制回路），并对电路作简要说明。
答：
SB1为总停止按扭；按下SB2，KM1锝电并自锁同时KT1得电开始延时，延时10秒后，KT1的延时闭和的动和触点闭和使KM2得电并自锁，同时使KT2得电开始延时，延时20秒后，KT2的延时闭和的动和触点闭和使KM3得电，同时KT3得电开始延时，延时30秒后，KT3的延时断开触点断开使KM1失电。
6、如下图所示的控制线路，实现动作过程：动力头1从b→a停下，然后动力头2从c→d停下，接着两个动力头同时回退，分别退回到b点与c点停住。问：
(1) 为什么ST2的常开触点不自锁，ST4要用两个常开触头自锁？)
(2) 要求动力头2到达d点后延迟一段时间后两个动力头再各自后退，应怎样办？

答：(1) ST2被动力头1压下时，接通KM2＋，动力头2的电机正转，动力头2从c→d，在此过程中动力头1不动，ST2的状态不被改变，所以ST2不用自锁(2分)。当动力头2运动到d时，压下ST4，接通KM3、KM4，动力头1、2同时回退，分别退回b点与c点停住。此时动力头2要运动，ST4的状态会被改变，所以必须要自锁，同时为保证动力头1、2均退回原点，必须用两个常开触点(KM3、KM4)自锁（）。
(2) 使用一个时间继电器(，ST4接通KT延时)，KT的延时闭合触点取代开始ST4的常开触点)。

7、设计继电器接触器控制系统并转换PLC控制系统。
设计两台电动机顺序起动联锁控制线路,要求M1电动机起动1s之后M2起动；要求主回路有短路保护和过载保护和总开关；控制回路有过载保护，有起动按钮和停止按钮；M2起动后时间继电器不得电。⑴试画出继电接触控制线路的主回路和控制回路，并对电路进行简要说明；⑵再将该继电器接触器控制系统转化为三菱F1系列的PLC控制系统，要求画出PLC接线图，梯形图并写出指令表。
答： 继电接触控制线路图如图所示。

按下SB2,KM1得电并自锁同时KT时间继电器线圈得电开始计时，M1电动机起动，计时时间到，KT延时闭合的动合触电闭合使KM2线圈得电并自锁，M2电动机起动。
PLC的接线图如下： PLC的梯形图如下：

指令表：
0 LD X400 1 0R Y430
2 ANI X401 3 ANI X402
4 0UT Y430 5 LD Y430
6 ANI Y431 7 0UT T450
8 K 10 9 LD T450
10 0R Y431 11 AND Y430
12 ANI X402 13 ANI X403
14 0UT Y431
8、可编程序控制器是通过一种周期工作方式来完成控制的，请问：每个周期包括哪三个阶段？
答：输入采样， 程序执行，输出刷新。
9、将下列梯形图转化为欧姆龙C系列的指令表。

LD 0001
AND 0002
LD NOT 0003
AND 0004
OR LD
LD 0005
AND NOT 0006
OR LD
OUT 0502

LD 0001
OR NOT 0002
LD 0003
OR 0004
AND LD
LDNOT 0005
OR 0006
AND LD
OUT 0501

10、双速电动机的变速控制线路如下，试分析它的工作过程，将该继电器接触器控制系统转化为三菱F1系列的PLC控制系统，要求画出PLC接线图，梯形图并写出指令表。

答：PLC的接线图如下： PLC的梯形图如下：

0

8 LDI X401
LDI X402 9 AND Y431
1 AND Y430 10 0R X402
2 0R X401 11 ANI X400
3 ANI X400 12 ANI Y430
4 ANI Y431 13 ANI X404
5 ANI Y432 14 0UT Y431
6 ANI X403 15 AND Y431
7 0UT Y430 16 0UT Y432
按下低速按钮SB2 ,KM2线圈得电并自锁，联锁接点断开，接触器KM1得电，电动机定子绕组作三角形联结，电动机低速运行。当要转为高速运行时，则按下高速起动按钮SB3，SB3常闭接点断开使KMl失电释放，与此同时，SB3常开接点闭合，KM2获电吸合，KM3也得电吸合，于是电动机定子绕组联结成双星形，此时电动机高速运行。KM2合上后KM3才得电合，这是为了避免KM3合上时电流很大。按下停机按钮SBl时，常闭接点断开，使KM1或KM2和KM3线圈断电，电动机停止。
1、试说明下图电路的功能（是什么控制电路），并分析其工作原理。

答：是一台三相异步电动机降压启动的控制电路。其工作过程：
（1）按1SB，1KM的线圈得电，1KM常开触点闭合，自锁、M的定子中接入电阻R降压启动。KT的线圈得电延时，KT常开触点闭合，2KM的线圈得电，2KM常闭触点断开， 1KM的线圈失电，1KM常开触点断开，2KM常开触点闭合，M正常运转。
（2）按2SB，2KM的线圈失电，M停转。
2、试用F-40M型PLC的指令写出其指令语句表。

LD 400 LD 500
ANI 401 PLS 102
LD 402 LD 501
ANI 403 OUT 210
ORB LD 502
ANI 404 SFT 210
LD 405 LD 102
LD 406 RST 210
ANI 407 LD 213
ORB OUT 530
OR 430 LD 217
OUT 430 OUT 537
END

三．改错题（将图中不合理或错误或不可编程的地方改正，要求画出改好的图，6分）

1、试设计一台电动机拖动小车的控制线路。要求能正反转并能实现在A、B两点间的自动往复运动。要求绘出主电路和控制电路。
1、

2、要求三台电动机lM、2M、3M按一定顺序启动：即1M启动后，2M才能启动，2M启动后3M才能启动；停车时则同时停。
设计要求完成：绘出电动机主电路及控制线路；绘出PLC安装接线图；绘出PLC梯形图；
编写PLC指令程序。

LD 401 OUT 431
OR 430 LD 403
ANI 400 OR 432
OUT 430 ANI 400
LD 402 AND 431
OR 431 OUT 432
ANI 400 END
AND 430