电气控制及可编程控制技术

《电气控制及可编程控制技术》综合复习资料

一、填空题

1、 热继电器主要由（1）、（2）和（3）部分组成。

2、 常用的电压继电器有（4）和（5）。

3、 PLC的扫描周期分（6）和（7）两个阶段。

4、PLC有别于微机和其他控制方式的最大特点，是采用（8）的工作方式。

5、用TMY型的定时器定时5秒，定时器的时间常数应为（9）。

6、中间继电器原理上讲实质是（10）继电器。

7、松下PLC的基本指令中，ST为（11）指令，AN为（12）指令，ED为（13）指令。

8、PLC扫描周期的长短主要取决于（14）、（15）和（16）三个因素。

9、时间继电器的（国标）文字符号是（17），常开按钮的（国标）图形符号是（18）。

10、晶闸管型的PLC输出接口电路适合于（19）、（20）型的交流负载。

11、

12、 接触器主要由（21）、（22）和（23）组成。 常用的电压继电器有（24）和（25）。

13、SV60是与（26）相对应的（27）寄存器。

14、基本指令中，ANS为（28）指令。

15、ED是非键盘指令，由手持编程器输入时，其指令代码为（29）。

16、可广泛适用于交流接触器中的灭弧装置有（30）、（31）和（32）组成。

17、时间继电器的文字符号是（33），常开延时断开时间继电器的图形符号是（34）。

18、DT9000～DT9069是（35）寄存器，而R0～R62F则是（36）寄存器。

二、简答题

1、单相交流电磁机构为何要设置短路环，作用是什么？

2、熔断器熔体额定电流如何选择？（对电阻负载、单台电机、多台电机）

3、什么叫电器控制线路？表示方法有哪几种？

4、交流电磁机构电磁吸力、线圈电流与气隙关系如何？

5、PLC有哪些主要特点？且为什么具有很高的可靠性和抗干扰能力？

6、电弧产生的基本条件是什么？有哪些危害？

7、试为一台交流380V、4KW（cosϕη=0.88）、△型联接的三相笼型电动机选择熔断器，并说明选用原则。

8、使用PLC梯形图语言编程应注意哪几条基本原则？

9、交流电磁机构电磁吸力、线圈电流与气隙关系如何；直流电磁机构电磁吸力、线圈电流与气隙关系如何。

10、熔断器与热继电器各是利用什么原理工作的？起什么作用？

11、电弧产生的条件有哪些？电弧有什么危害？

三、基本题

1、试画出三相异步电动机的正反转电气控制线路图（要求有电气互锁，机械互锁不作要求），并详细分析其工作原理。

2、 写出下列梯形图的助记符语言。

3、三相异步电动机有哪几种降压起动方式？试画出其中一种电气控制线路。

4、写出下列两个梯形图的助记符语言。

5、请分步实现下列题目要求，用梯形图语言编程。

1）产生一连续的方波信号输出。该方波周期为2S，占空比为2：1。

2）采用上步产生的方波信号作报警灯的输入，且要求该报警灯有测试与复位功能，试设计程序。

四、综合设计题

1、一台三相异步电动机要求实现定子串电阻降压起动控制。画出电气控制主电路和控制电路。要求具有短路、过载保护。

2、根据以下助记符语言，写出其梯形图程序。

ST X0

AN/ T0

TM Y0

K 3600

ST T0

ST/ X0

CT 100

K 10

ST C100

OT Y0

ED

3、设计电气控制线路，要求：有三台电动机M1、M2、M3，按下起动后M1起动，延时5秒后M2起动，再延时5秒后M3起动，按下停止钮后，三台电动机可全部停止。

4、闪烁电路（又称振荡电路）的设计：

具体控制要求为：X0接通后，输出继电器Y0闪烁，接通和断开交替进行，接通时间为25秒，断开时间为2.5秒。

5、设计电气控制线路，要求：第一台电机起动后才允许第二台电机起动，第二台电机停止后才允许第一台电机停止，第二台电机可单独停止。

6、一台三相异步电动机要求实现星三角降压起动控制。画出电气控制主电路和控制电路。要求具有短路、零压、过载保护。

7、写出下列梯形图的助记符语言，并分析工作原理。

(ED) T0 R0 T0 5 R0 R0 KP Y0 R0

【参考答案见下页：】

参考答案：

一、填空题

1、（1）热元件 （2）双金属片 （3）触头

2、（4）欠电压继电器 （5）过电压继电器

3、（6）I/O刷新（7）执行指令

4、（8）循环扫描

5、（9）5

6、（10）电压

7、（11）逻辑开始（常开触点接母线）（12）逻辑与（串联）（13）结束

8、（14）CPU

执行指令的速度（15）每条指令占用的时间（16）程序的长短 9、（17）KT（18）

10、（19）高频（20）大功率

11、（21）电磁系统 （22）触头系统 （23）灭弧系统。

12、（24）欠电压继电器 （25）过电压继电器。。

13、（26）第60号定时器（27）设定值

14、（28）与堆栈

15、（29）10

16、（30）灭弧栅（31）灭弧罩（32）真空灭弧装置

17、（33）KT（34）

18、（35）专用数据寄存器 （36）内部通用寄存器

二、简答题

1、答：在单相交流线圈通电过程中，电磁吸力瞬时值由零到最大值按频率交变，使衔铁产生强烈震动和噪声。安装短路环其作用是使短路环内外的磁通不同时过零，吸力也不会为零。衔铁就不会产生振动与噪声。

2、答：阻性负载：IRN≥IN IRN—熔体额定电流；IN—负载工作电流

在配电系统中：有多级熔断器保护，后一级熔体的额定电流比前一级熔体的额定电流大一个数量级。单台电机：IRN =（1.5～2.5）IN 或IRN =IST/2.5

3、答：由按钮、开关、接触器、继电器等有触点的低压控制电器所组成的控制线路，叫做电器控制线路。其表示方法有：电气原理图、安装接线图和电器布置图三种。

4、答：交流电磁机构：U≈E=4.44fNΦ ∴Φ是常数，F几乎与气隙δ无关。Φ=I/Rm，Rm∝δ ；

∴I与气隙δ成正比。

5、答：（1）可靠性高、抗干扰能力强；（2）可实现机电一体化；（3）编程简单、使用

方便、控制程序可变、具有很好的柔性；（4）体积小、重量轻、功耗低。另外因为

（1）输入输出均采用光电隔离，提高了抗干扰能力。

（2）输入输出电源相互独立，减少电源间干扰。

（3）采用循环扫描工作方式，提高抗干扰能力。

（4）内部采用“监视器”电路，以保证CPU可靠工作。

（5）采用密封、防尘、抗震的外壳封装及内部结构，可适应恶劣环境。所以具有抗

干扰能力强的特点。

6、答：电弧的产生：开断电路的电流超过一定数值；触头两端电压超过一定数值。

电弧的危害：触头烧毁；电路切断时间延长；弧光短路；引起火灾。

7

、答：I===6.9A 1）熔断器类型根据线路的要求、使用场合和安装条件选择。

2）熔断器额定电压大于或等于线路的工作电压。

3）熔断器额定电流大于或等于所装熔体的额定电流

4）熔体额定电流的选择：单台电机：

IRN=（1.5～2.5）IN 或 IRN=IST/2.5

所以电流选择大于11A的。

8、答：（1）梯形图中的触点只有常开触点和常闭触点两种，它们即可以表示外部的硬开关触点，也可以表示内部软继电器的触点。触点可以无限次使用。（2）梯形图中输出用—[ ]—表示，同一输出变量一般只能使用一次。（3）梯形图最左边是起始母线，每一逻辑行必须从起始母线画起，经过触点的各种连接，最后通过一个继电器线圈或其它输出元件终止于右母线。每一逻辑行实际上代表一个逻辑方程。（4）梯形图从左→右，从上→下的顺序书写，CPU也按此顺序执行程序。（5）触点可以任意串并联，输出可以并联，但不能串联。

（6）程序结束时应有结束符，一般用“ED”表示。

9、直流电磁机构：I是常数；∴I与气隙δ无关。Φ=I/Rm ， Rm ∝ δ ；∴Φ与δ成反比， F与气隙δ的平方成反比。

交流电磁机构：U≈E=4.44fNΦ ∴Φ是常数，F几乎与气隙δ无关。Φ=I/Rm，Rm∝δ ； ∴I与气隙δ成正比。

10、答：熔断器在电路中主要起短路保护作用；靠熔体与大电流熔断的特性工作。热继电器不能作短路保护。因为发生短路事故时，要求电路立即断开，而热继电器却不能立即动作的正是因为热惯性在电动机起动或短时过载时，合继电器不能动作，从而保证了电动机的正常工作。

11、答：电弧的产生：开断电路的电流超过一定数值；触头两端电压超过一定数值。 电弧的危害：触头烧毁；电路切断时间延长；弧光短路；引起火灾。

三、基本题

1、答：

正转控制：合上刀开关QK—按下正向起动按钮SB2—正向接触器KM1通电—KM1主触头和自锁触头闭合—电动机M正转。

反转控制：合上刀开关QK—按下反向起动按钮SB3—反向接触器KM２通电—KM２主触头和自锁触头闭合—电动机M反转。

停机：按停止按钮ＳＢ１－ＫＭ１（或ＫＭ２）断电—Ｍ停转。

2、答：

ST X0

AN X1

ST X2

AN/ X3

ORS

OR X4

ST X5

OR X6

ANS

OR / X7

OT Y0

ED

3、答：三相异步电动机的降压起动方法有：定子绕组串电阻起动、自耦变压器减压起动、星-三角形减压起动。

4、答：助记符表

1） ST X0

DF

SET R0

ST R0

ST T0

DF

KP Y0

ST R0

TMX 0

K 5

ST T0

RSET R0

ED

2）ST X0

AN X1

ST X2

AN/ X3

ORS

OR X4

ST X5

OR X6

ANS

OR / X7

OT Y0

ED

5、答 1）、2）问可合起来做。参考答案如下：I/O分配 输入：X0：报警信号输入X1：灯

复位输入X2：灯测试按钮 输出： Y0：报警灯输出 （4分）

可选用定时器或计数器指令，梯形图语言表述正确（10分）运行结果正确（4分）

四、综合设计题

1、答：

2、答：

TM Y 3600 0 CT 10 100

Y0

(ED)

3、答：

4、答：

5、答： X0 T1 TM Y 25 0 TM X 25 1 T0 X0 T0 Y0

6、答：

7、答： ST X0 DF

SET R0 ST R0 ST T0 DF

KP Y0 ST R0 TMY 0 K 5 ST T0 RSET R0 ED

X0 启动，R0置位，Y0输出，同时启动定时器T0，5秒之后Y0复位，同时R0也复位。