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1、1-5、接触器的作用是什么?根据结构特征如何区分交、直流接触器?答:接触器的作用是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。 交流接触器的铁芯用硅钢片叠铆而成,而且它的激磁线圈设有骨架,使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型,这样有利于铁芯和线圈的散热。 直流接触器的铁芯通常使用整块钢材或工程纯铁制成,而且它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型,且不设线圈骨架,使线圈与铁芯直接接触,易于散热。1-9、说明热继电器和熔断器保护功能的不同之处。答:热继电器在电路中起过载保护的作用,它利用的是双金属片的热膨胀原理,并且它的动作有一定的延迟性;熔断器在电路中起短路保护的作用,它利用的是熔丝的热熔断原理,它的
2、动作具有瞬时性。1-11、中间继电器与接触器有何异同?答:相同点:输入信号都是电压;都是利用电磁机构的工作原理。不同点:中间继电器用于小电流控制电路中,起信号传递、放大、翻转和分路等作用,主要用于扩展触点数量,实现逻辑控制;接触器用于频繁远距离接通或分断电动机主电路或其他负载电路,是执行电器,分主、辅助触点,大多有灭弧装置1-16控制按钮、转换开关、行程开关、接近开关、光电开关在电路中各起什么作用控制按钮作用:在控制电路中用于手动发出控制信号以控制接触器、继电器等。转换开关作用:转换开关是一种多档式、控制多回路的主令电器。广泛应用于各种配电装置的电源隔离、电路转换、电动机远距离控制等,也常作为
3、电压表、电流表的换相开关,还可用于控制小容量的电动机。行程开关作用:用于控制生产机械的运动方向、速度、行程大小或位置的一种自动控制器件。接近开关作用:不仅用于行程控制和限位保护,还用于高速计数、测速、液面控制、检测金属体的存在、零件尺寸以及无触点按钮等。既使用于一般行程控制,其定位精度、操作频率、使用寿命和对恶劣环境的适应能力也优于一般机械式行程开关。光电开关作用:可非接触、无损伤地检测和控制各种固体、液体、透明体、黑体、柔软体和烟雾等物质的状态和动作。目前,光电开关已被用作物位检测、液位控制、产品计数、宽度判别、速度检测、定长剪切、孔洞识别、信号延时、自动门传感、色标检出以及安全防护等诸多领
4、域。2-1、三相笼型异步电动机在什么条件下可直接启动?试设计带有短路、过载、失压保护的三相笼型异步电动机直接启动的主电路和控制电路,对所设计的电路进行简要说明,并指出哪些元器件在电路中完成了哪些保护功能?答:小容量的三相笼型异步电动机(10kW)可以采用直接启动。 在该电路中,闭合自动开关QA0,按下启动按钮SF2,接触器接触器KM线圈通电,其常开主触点闭合,电动机接通电源开始全压启动,同时接触器KM的辅助常开触点闭合,使接触器KM线圈有两条通电路径。这样当松开启动按钮SB2后,接触器KM线圈仍能通过其辅助触点通电并保持吸合状态。按停止按钮SB1,接触器KM线圈失电,则其主触点断开。切断电动机
5、三相电源,电动机M自动停车,同时接触器KM自锁触点也断开,控制回路解除自锁。松开停止按钮SB1,控制电路又回到启动前的状态。其中,起短路保护作用的是熔断器FA;起过载保护作用的是热继电器BB;起失压和欠压保护作用的是接触器 KM。2-3、某三相笼型异步电动机单向运转,要求启动电流不能过大,制动时要快速停车。试设计主电路和控制电路,并要求有必要的保护。答: 2-11、某机床主轴由一台三相笼型异步电动机拖动,润滑油泵由另一台三相笼型异步电动机拖动,均采用直接启动,工艺要求有;(1)主轴必须在润滑油泵启动后,才能启动;(2)主轴为正向运转,为调试方便,要求能正、反向点动;(3)主轴停止后,才允许润滑
6、油泵停止;(4)具有必要的电气保护.按动SF1使QA2得电自锁,则润滑油泵MA2启动,再按动SF2,可使QA1得电自锁,主轴电动机MA1正向启动。按SF3可使QA1得电,即主轴电动机MA1正向点动;按SF4可使QA3得电,即主轴电动机MA1反向点动。当润滑油泵要停转时,必须先使主轴电动机先停止,即QA1常开断开,再按动SF6。2-13、设计一个控制线路,要求第一台电动机启动10S后,第二台电动机自行启动;运行5S后,第一台电动机停止并同时使第三台电动机自行启动;再运行10S,电动机全部停止。3-6、PLC与继电器控制系统相比有哪些异同?答:PLC的梯形图与传统的电气原理图非常相似,信号的输入/
7、输出形式及控制功能基本上也是相同的;它们的不同之处主要表现在:(1)控制逻辑继电器控制逻辑采用硬接线逻辑,利用继电器机械触点的串联或并联,及时间继电器等组合成控制逻辑,其接线多而复杂、体积大、功耗大、故障率高,灵活性和扩展性很差。而PLC采用存储器逻辑,其控制逻辑以程序方式存储在内存中,灵活性和扩展性都很好。(2)工作方式继电器控制线路中各继电器同时都处于受控状态,属于并行工作方式。而PLC的控制逻辑中,各内部器件都处于周期性循环扫描过程中,各种逻辑、数值输出的结果都是按照在程序中的前后顺序计算得出的,所以属于串行工作方式。(3)可靠性和可维护性继电器控制逻辑使用了大量的机械触点,连线也多,可
8、靠性和可维护性差。而PLC采用微电子技术,大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成,PLC还配有自检和监督功能,可靠性和可维护性好。(4)控制速度继电器控制逻辑依靠触点的机械动作实现控制,工作频率低,且机械触点还会出现抖动问题。而PLC是由程序指令控制半导体电路来实现控制,属于无触点控制,速度极快,且不会出现抖动。(5)定时控制继电器控制逻辑利用时间继电器进行时间控制。时间继电器存在定时精度不高,定时范围窄,且易受环境湿度和温度变化的影响,调整时间困难等问题。PLC使用半导体集成电路做定时器时基脉冲由晶振产生,精度相当高,且定时时间不受环境的影响,定时范围广,调整时间方便。(6)设计和施工使用
9、继电器控制逻辑完成一项工程,其设计、施工、调试必须依次进行,周期长、而且修改困难。而用PLC完成一项控制工程,在系统设计完成后,现场施工和控制逻辑的设计可以同时进行,周期短,且调试和修改都很方便。3-10构成PLC的主要部件有哪些?各部分主要作用是什么CPU:中央处理单元存储器:PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器两部分。 系统存储器用来存放由PLC厂家编写的系统程序,并固化在ROM内,用户不能更改。系统程序包括三部分:系统管理程序、用户指令解释程序以及标准程序模块与系统调用。用户存储器包括用户程序存储器(程序区)和数据存储器(数据区)两部分。用户程序存储器用来存放用户针对具体控制任务用规
10、定的PLC编程语言编写的各种用户程序。用户数据存储器可以用来存放用户程序中所使用器件的ON/OFF状态和数值、数据等。I/O单元:PLC的输入/输出信号类型可以是开关量、模拟量和数字量。输入/输出单元包括两部分:一是与被控设备相连接的接口电路,另一部分是输入和输出的映像寄存器。电源:PLC一般使用220V的交流电源,内部的开关电源为PLC的中央处理器、存储器等电路提供5V、12V、24V等直流电源,使PLC能正常工作。通信接口扩展接口编程设备:编程器的作用是供用户进行程序的编制、编辑、调试和监视。分简易型和智能型。3-11、PLC是按什么样的工作方式进行工作的?它的中心工作过程分哪几个阶段?在
11、每个阶段主要完成哪些控制任务?答:PLC是按集中输入、集中输出,周期性循环扫描的方式进行工作的。它的中心工作过程分输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段。在输入采样阶段,首先扫描所以输入端子,并将各输入状态存入相对应的输入映像寄存器中,此时输入映像寄存器被刷新,它与外界隔离,其内容保持不变,直到下一个扫描周期的输入采样阶段。在程序执行阶段,PLC按从左到右、从上到下的步骤顺序执行程序。在输出刷新阶段中,元件映像寄存器中所有输出继电器的状态一起转存到输出锁存器中,通过一定方式集中输出,最后经过输出端子驱动外部负责,在下一个输出刷新阶段开始之前,输出锁存器的状态不会改变。4-3 一个控制系统如果
12、需要12点数字量输入,30点数字量输出,8点模拟量输入和2点模拟量输出。问:(1) 可以选用哪种主机型号?(2) 如何选择扩展模块?(3) 各模块按什么顺序连接到主机?画出连接图。(4) 按上问所画出的图形,其主机和各模块的地址如何分配?(1) 主机模块型号可以选择CPU224或CPU226。CPU224更加经济(2) 选择扩展模块解: 选择开关量扩展模块 系统需要的开关量I/O点数为: 数字量输入12点, 数字量输出30点; CPU224 模块自带的I/O点数为: 开关量输入14点,已能满足控制系统要求 开关量输出10点; 需扩展20点开关量扩展模块选择方案可以是 方案 :EM222 (8出
13、)3 选择模拟量扩展模块 CPU224模块不带模拟量I/O点,系统需要模拟量I/O数量: 模拟量输入7点, 模拟量输出2点 方案1:EM231(4AI)2+ EM232(2AO) 方案2:EM235(4AI/1AO)2系统控制方案是:CPU224 + EM222(8出)3 + EM2352 检验最大I/O配置预算: CPU连接了5个扩展模块允许连接的数量7。 扩展后I/O点总数: 开关量(12/30) I/O映像寄存器数量(128/128) 模拟量(7/2) 模拟量I/O映像寄存器数量(32/32) 所有扩展模块所消耗的5V电源电流之和180mA CPU224 所能提供的DC5V电源电流660
14、mA。各模块分配的地址: 5-2. S7-200 PLC中共有几种分辨率的定时器?它们的刷新方式有何不同?S7200 PLC中共有几种类型的定时器?对它们执行复位指令后,它们的当前值和位的状态是什么?S7-200 PLC中共有3种分辨率的定时器:1 ms、10 ms 和 100 ms。1 ms定时器:由系统每隔1 ms刷新一次当前值和状态位,与扫描周期及程序处理无关。采用的是中断刷新方式,在一个周期中其可能被多次刷新。 10 ms定时器 10 ms定时器由系统在每个扫描周期开始时自动刷新; 100 ms定时器 100 ms定时器在定时器指令执行时被刷新。 S7-200 PLC有三种类型的定时器
15、: 接通延时定时器(TON) 有记忆接通延时定时器(TONR) 断开延时定时器(TOF)。对它们执行复位指令后,它们的当前值和状态位 是:当前值状态位TON00TONR00TOF015-65-13、用简单设计法设计一个对锅炉鼓风机和引风机控制的梯形图程序。控制要求:(1)开机前首先启动引风机,10S后自动启动鼓风机;(2)停止时,立即关断鼓风机,经20S后自动关断引风机。611 某一过程控制系统,其中一个单极性模拟量输入参数从AIW0采集到PLC中,通过PID指令计算出的控制结果输出到控制对象。PID参数表起始地址为VB100。试设计一段程序完成下列任务:(1)每200ms中断一次,执行中断程序;(2)在中断程序中完成对AIW0的采集、转化及归一化处理;完成回路控制输出值的工程量转化和输出。子程序0中断程序0