电大本科机电控制与可编程序控制器技术期末考试复习资料

1、机电控制与可编程序控制器试题及答案一、填空1、接触器的触点分为和，用来通断大电流的主电路，用于通断小电流的控制电路。 （主触点 辅助触点 主触点 辅助触点）2、速度继电路主要由、和三部分组成。（定子 转子 触头） 3、要求几个条件同时具备时，才使继电器线圈得电动作，可用几个与线圈的方法实现。 （常开触点 串联） 4、时间继电器按延时方式可分为 ，和三类。 （通电延时型 断电延时型 通断电延时型） 5、在电气控制线路中，通常采用或作短路保护。 （熔断器 自动空气开关）6、可编程序控制器按硬件的结构形式可分为、。 （整体式 组合式）7、为识别各个按钮的作用，以避免误操作，通常在按钮帽上涂以不同的颜

2、色，以示区别。常以表示起动按钮，而表示停止按钮。（绿色 红色）8、热继电器主要由、和三部分组成。（热元件 双金属片 触头系统）9、熔断器主要由和组成。（熔体 熔管）10、电磁铁由、和组成。（励磁线圈 铁心 衔铁）11、异步电动机的正反转控制可通过改变电动机的实现。（定子相序）12、电压继电器可分为、和继电器三种。（过电压 欠电压 零电压）13、接触器的触点分为和用来通断大电流的主电路用来通断小电流的控制电路（主触点 辅助触点 主触点 辅助触点） 14、熔断器的安秒特征为，即短路电流越大，熔断时间越，这就能满足短路保护的要求（反时限特性 短）15、线圈未通电时处于断开状态的触点称为，而处于闭合状

3、态的触点称为常开触点（或动断触点）常闭触点（或动会触点）16、空气阻尼式时间继电器是利用来达到延时目的的它由和、三部分组成。空气阻尼原理 电磁机构 延时系统 触头系统 17、电器控制线路系统图的包括_、_、和_。(电气原理图 电气设备安装图 电气设备接线图)18、速度继电器主要由、和三部分组成。（定子 转子 触头）19、电动机具有过载保护的电路中，热继电器的热元件应 在_中，常闭触点应_在_中。（串联 主电路 串联 控制电路）20、电压继电器可分为、和_继电器三种。（过电压 负电压 零电压）21、按钮主要根据使用场合所需要的_、_、及_来选用。（触点数 触点形式 颜色） 22、接触器主要由_、

4、_和_三个部分组成。（电磁系统 触头系统 灭弧装置） 23、触点按其原始状态可分为和。（常开触头（或动合触头）常闭触头（或动断触头） 24、热继电器是利用电流的原理工作的电器。（热效应） 25、电器控制线路的全部触点都按_绘出、对接触器、继电器等是指_触点状态；对按钮、行程开关是指_的触点位置。（“平常”状态 线圈未通电时 没有受到外力时） 26、多速电动机是由改变_。来改变其转速的。（定子绕组的磁极对数） 27、在梯形图中_触点和并联_的个数没有限制。（串联 触点） 28、反接制动是在要停车时，改变电动机的三相电源线的，并在速度近于零时_。（相序 切断电源） 29、熔断器的安秒特性为_，即短

5、路电流越大，熔断时间越_。这就能满足短路保护的要求。（反时限特性，短） 30、要求几个条件中的任意条件具备时，使继电器线圈得电动作，可用几个_条件 再与线圈串联的方法实现。(常开触点，并联) 31接触器的触点分为和。用来通断大电流的主电路，用于通断小电流的控制电路。（主触点辅助触点主触点辅助触点）32电器控制线路系统图包括、和 。（电气原理图电气设备安装图电气设备接线图） 33空气阻尼式时间继电器是利用来达到延时目的的。它由、和三部分组成。（空气阻尼原理电磁机构延时系统触头系统）34按钮主要根据使用场合所需要的、及来选用。（触点数触点形式颜色）35线圈未通电时处于断开状态的触点称为，而处于闭合

6、状态的触点称为 。 （常开触点(或动断触点)常闭触点(或动合触点)）二、问答(20分)1更换融断器的熔体时的安全注意事项有哪些?1熔体熔断后，应首先查明熔体熔断的原因，排除故障。更换的熔体规格应与负荷的性质及线路电流相适应。更换熔体时，必须停电更换，以防触电。2什么是plc的输入输出滞后现象?造成这种现象的原因是什么?可采取哪些措施缩短输入输出滞后时间?2plc以扫描方式执行操作，在扫描过程中plc的输入输出信号间的逻辑关系，存在着原理上的滞后，扫描周期越长，滞后就越严重。产生输入输出滞后的原因有如下几个方面：输入滤波器有时间常数；输出继电器有机械滞后；延迟作用与执行用户程序、系统管理公共操作

7、、io刷新所占用的时间有关。用户程序的长短及指令操作的复杂程度、程度设计安排直接影响输入输出的滞后时间。3plc控制系统有那些特点?3可靠性高。plc在器件选择、硬件电路设计、软件设计方面采取很多提高可靠性的措施。 应用灵活。由于plc已实现了产品的系统化、标准的积木式硬件结构和单元化的软件设计，使得它不仅可以适应大小不同、功能繁复的控制要求，而且可以适应各种工艺流程变更较多的场合； 编程简单。大多数plc采用梯形图编程方式。梯形图与传统的继电接触控制线路图有许多相似之处，容易被操作者接受并掌握。(答：可靠性高，应用灵活，编程简单。也可以)。4开关量输入单元、输出单元有哪几种类型?各有何特点?

8、开关量输入单元：直流输入单元和交流输入单元；直流输入单元，用于直流信号输入；交流输人单元，用于交流信号输入。开关量输出单元：继电器输出单元，晶闸管输出单元，晶体管输出单元等。继电器输出单元适合控制直流、交流负载，输出响应时间长；晶闸管输出单元适合控制交流负载，输出响应时间短；晶体管输出单元适合控制直流负载，输出响应时间短。5比较plc控制和继电接触器控制的优缺点。继电器控制线路的控制作用是通过许多导线与继电器硬连接实现的，控制功能是固定的，而plc控制系统的控制作用是通过软件编程实现的，可以通过软件编程改变其控制功能。6plc基本硬件由哪几部分组成?各部分主要作用是什么?plc硬件是以微处理器

9、为核心的输入输出接口电路构成。微处理器电路：完成plc控制功能。输入接口电路：完成开关量的输入，模拟量的输入，高速脉冲的输入。输出接口电路：完成开关量的输出，模拟量的输出。通讯、网络接口：完成通讯和联网功能。7输入输出模块中为什么要设光电隔离电路?隔离plc内部电路和外部电路电的连接，提高plc的抗干扰能力。8开关量输入单元、输出单元有哪几种类型?各有何特点?开关量输入单元：直流输入单元和交流输入单元；直流输入单元，用于直流信号输入；交流输入单元，用于交流信号输入。开关量输出单元：继电器输出单元，晶闸管输出单元，晶体管输出单元等。继电器输出单元适合控制直流、交流负载，输出响应时间长；晶闸管输出

10、单元适合控制交流负载，输出响应时间短；晶体管输出单元适合控制直流负载，输出响应时间短。9什么是plc的输入输出滞后现象?造成这种现象的原因是什么?可采取哪些措施缩短输入输出滞后时间? plc以扫描方式执行操作，在扫描过程中plc的输入输出信号间的逻辑关系，存在着原理上的滞后，扫描周期越长，滞后就越严重。产生输入输出滞后的原因有如下几个方面： (1)输入滤波器有时间常数； (2)输出继电器有机械滞后； (3)延迟作用与执行用户程序、系统管理公共操作、io刷新所占用的时间有关。用户程序的长短及指令操作的复杂程度、程度设计安排直接影响输入输出的滞后时间。10 信息通信指令有哪几种？功能是什么？答：用

11、于各种plc的信息通信指令如下： c200ha：send(90)、recv(98) cv：send(192)、recv(193)、cmnd(194) cs1：send(90)、recv(98)、cmnd(490)send：数据发送指令。在程序执行该指令时，把本地plc(源节点)数据区中指定的一段数据，送到指定(目标)节点plc数据区的指定位置。recv：数据接收指令。在程序执行该指令时，把指定(源)节点plc数据区中指定的一段数据，读到本地(目标)节点的plc并写入数据区的指定位置。cmnd：发送fins指令的指令，用于cv、cs1系列plc。在程序执行该指令时，可以向指定节点发送fins指令

12、，读写指定节点plc的存储区、读取状态数据、改变操作模式以及执行其它功能。11 什么是fins通信协议？如何使用？ 答： fins通信协议是由omron开发、用于工厂自动化控制网络的指令/响应系统。fins通信除用于controller link网，还用于compobus/d、sysmac link、sysmac net 、ethernet等网络以及网络之间的通信。在plc的用户程序里，不需要复杂的编程，使用fins指令，就能够读写另一个plc数据区内容，甚至控制其运行。cs1系列、cv系列plc是在程序中执行cmnd指令来发送fins信息的。12路径表包括几种形式？在信息通信中起什么作用？答

13、：路径表包括本地网络表、中继网络表。本地网络表提供了安装在plc上的通信单元的单元号和所属网络的地址。中继网络表要包括三项内容：终点网络(end network)、中继网络(relay network)和中继节点(relay node)。终点网络是与本地plc不直接连接的网络，中继节点、中继网络是本地plc去终点网络时，数据必须送至的第一个节点和网络地址。由路径表可以确定本地plc经中继节点至最终节点通信的路径。跨网进行信息通信或远距离编程/监控时必须对每一个节点建立路径表。13.什麽是配置器？它的作用是什么？答：配置器是在一台个人计算机上运行的应用软件，而该计算机是作为compobus/d网

14、的一个节点。在计算机上要安装专用的isa板3g8f5-drm21或专用的pcmcia卡3g8e2-drm21。当使用下述任意功能时，要使用配置器：(1) 用户设定远程i/o分配；(2) 在同一台plc上安装一个以上的主单元；(3) 在同一个网络中连接多个主单元；(4) 设定通信参数。14.那些plc可以入以太网？以太网的功能有哪些？答：以太网中的plc节点有三种类型：cs1机、cv机和c200ha机。cs1机、cv机上分别安装ethernet 单元cs1w-etn01、cv500-etn01。而在c200ha上则要安装plc卡单元c200hw-pcu01，并在plc卡上插上市售的以太网卡，除此

15、之外，c200ha的cpu单元上还要插上通信板c200hw-com01/04，并用总线连接单元把plc卡与通信板连接起来。以太网的主要功能有：fins通信、ftp服务、socket服务。15.ftp的功能是什么？答：文件传输协议ftp支持以太网中的上位机读写plc内存卡中的文件。内存卡有ram、eprom、eeprom等类型，插在plc的cpu单元上。ftp基于客户-服务器模式，由客户向服务器发出文件操作指令。以太网单元不支持ftp客户功能，仅可作为ftp服务器。16.进行系统配置时有那些方法？具体含义是什么？答：1）类比法，通过相同规模系统的类比，大致确定可选用的厂家产品及机型。2）估算法，

16、估算i/o点数及模拟量路数，并确定要选用的机型。3）计算法，依完整性原则计算所需的模块数。这里可能有多个方案，那就应计算出各个方案的结果。4） 计算各个方案的投入费用，并依经济性原则选其中最优者。17.cpm1a plc的内部继电器是怎样划分的？那些继电器有断电保护功能？答：内部继电器区分为两部分：一部分供输入点/输出点用，称为输入/输出继电器区；另一部分供plc内部的程序使用，称为内部辅助继电器区。输入继电器区有10个通道000009，其中，000，001通道是cpu单元输入通道，002009通道用于和cpu单元连接的扩展单元的输入通道。输出继电器区有10个通道010-019，其中，010，

17、011通道用于cpu单元输出通道，012019通道用于和cpu单元连接的扩展单元的输出通道。保持继电器具有断电保持功能，即当电源掉电时，它们能够保持掉电前的on/off状态。18.c200ha plc标准i/o单元在cpu机架和扩展i/o机架插槽位的通道号是如何确定的？答：c200ha plc标准i/o单元在cpu机架和扩展i/o机架插槽位的通道号的确定方法如下所示。机架槽1槽2槽3槽4槽5槽6槽7槽8槽9槽10cpuir000ir001ir002ir003ir004ir005ir006ir007ir008ir009扩展机架1ir010ir011ir012ir013ir014ir015ir01

18、6ir017ir018ir019扩展机架2ir020ir021ir022ir023ir024ir025ir026ir027ir028ir029扩展机架3ir300ir301ir302ir303ir304ir305ir306ir307ir308ir30919.c200ha plc 的基本组成有那几部分？答：c200ha plc的基本组成：一个提供系统总线和模块插槽的安装机架（母板），一个cpu单元、电源单元、若干个i/o单元或特殊i/o单元。20. 模拟量输入单元具有哪些功能？答：模拟量输入单元它可将现场设备（如传感器等）输出的多种模拟量信号转换成plc可读的数字量形式。它接受cpu单元发来的指

19、令和相关参数完成相应的功能，并将执行的结果和状态返回给主cpu。一旦其开关设置cpu指令和参数传送完毕，模拟量输入单元就可独立地完成a/d转换及各项规定的功能，并不需要主cpu干预。它还可以对自身运行状态和外部输入信号范围进行监视，它对外部输入信号进行连续的、周期性的循环采样和转换。cpu将模拟量输入单元的结果和状态返回均是通过相应的ir区和dm区来实现的。21. 模拟量输出单元具有哪些功能？答：模拟量输出单元将plc的数字量转换为模拟信号输出，以驱动现场模拟装置。模拟量输出单元可以不需要主cpu干预而独立运行，按照主cpu给定的参数输出各路模拟量，并将运行状态提供给cpu。命令、参数和状态的

20、传送也是通过相应的ir区和dm区来进行的。模拟量输出单元提供三种输出功能：输出限幅、输出极限报警和脉冲输出，这些功能必须用编程器来设置，在用户程序中不能改变这些数据。22编程时是怎样处理梯形图分支的？编程时一般应用il（连锁）与ilc（连锁清除）指令或者是暂存继电器tr来实现梯形图的分支结构的。23cmp(20)、bcmp (68)、tcmp（85）的作用分别是什么？答：cmp指令比较c1和c2两个通道中数据的大小；bcmp指令将16个范围值（上限和下限）以下限在前，上限在后的顺序存放在以cb开始的32个连续通道中，然后将数据cd与这16个范围值依次进行比较；tcmp指令将cd通道的内容与tb

21、开始的16个连续通道的内容逐个进行比较。若相等，则在结果通道r的相应位上置1；否则，清0。24plc主要特点有哪些？plc的发展趋势如何？答：可靠性高，通用性强，使用灵活性、方便，编程简单。plc的发展有两个主要趋势。其一是向体积更小、速度更快、高可靠性高、功能更强、价格更低的小型plc方向发展；其二是向功能大型化、网络化、良好兼容性和多功能方向发展。25.plc控制和继电接触器控制、微机控制的优缺点。答：plc控制和继电接触器控制比较：传统的继电器控制线路的控制作用是通过许多导线与继电器硬连接实现的，而plc控制系统的控制作用是通过软件编程实现的，plc控制系统可以通过软件编程改变其控制作用

22、，继电器控制线路就很难做到。与微机控制的比较：编成简单，组成控制系统快捷、灵活、可靠性高。26.为什么称plc的内部继电器为软继电器？和硬件继电器相比，软继电器的触点在使用上有何特点？答：plc内部的继电器并不是实际的硬继电器，而是plc内部的存储单元。因此，称为“软继电器”，梯形图是由这些“软继电器”组成的梯形图控制线路图，它们并不是真正的物理连接，而是逻辑关系的连接，称为“软连接”。当存储单元某位状态为1时，相当于某个继电器线圈得电；当该位状态为0时，相当于该继电器线圈断电。软继电器的常开触点、常闭触点可以在程序中使用无数多次。27plc的性能指标主要有那些？plc是怎样分类的？答：i/o

23、总点数，即输入或输出的点数总数量，是plc很重要的指标。plc机器产品不同i/o能力也不同。一般小型plc机在256点以下（无模拟量）。中型plc机在2562048（模拟量64128路）。而大型机2048点以上（模拟量128512路）。按控制规模分类主要以开关量计数，模拟量的路数可折算成开关量的点数，一般一路相当于8点16点。根据i/o点数通，plc大致可分为微型机，小型机、中型机、大型机、超大型机。28.隔离开关和负荷开关配合使用时，对它们的操作顺序有什么规定？答：分闸：应先断开负荷开关，再断开隔离开关。合闸：应先合上隔离开关，后合上负荷开关。29组合开关的结构有什么特点？型号的含义是什么？

24、答：组合开关由动触片、静触片、方形转轴、手柄、定位机构和外壳等部分组成。它的动、静触片分别叠装在数层绝缘垫板内组成双断点桥式结构。而动触片又套装在有手柄的绝缘方轴上，方轴随手柄而旋转。于是每层动触片随方轴转动而变化位置来与静触片分断和接触。组合开关的顶盖部分由凸轮、弹簧及手柄等零件构成操作机构，这个机构由于采用了弹簧储能，使开关快速闭合及分断。组合开关的分合速度与手柄的旋转速度无关，有利于灭弧。组合开关型号的含义如下图所示触刀极数每极触刀额定电流（a）设计序号组合式刀开关 组合开关型号的意义 h z /-30接触器的用途是什么？选择接触器时主要考虑那些技术数据？答：接触器用来频繁地接通和切断主

25、电路或大容量控制电路，它广泛地用于控制电动机和其它电力负载。选择接触器主要考虑以下技术数据： 电源种类：交流或直流。 主触点额定电压、额定电流。 辅助触点种类、数量及触点额定电流。 励磁线圈的电源种类、频率和额定电压。 额定操作频率（次/h），即允许的每小时接通的最多次数。31比较接近式行程开关与机械式行程开关的优缺点。答：接近式行程开关具有定位精度高、操作频率高、功率损耗小、寿命长、耐冲击振动、耐潮湿、能适应恶劣工作环境等优点。32比较交、直流电磁铁的特点。答：交流电磁铁的特点：励磁电流与衔铁位置有关，当衔铁处于起动位置时，电流最大；当衔铁吸合后，电流就降到额定值。吸力与衔铁位置有关，但影响

26、比直流电磁铁小的多，随着气隙的减小，其吸力将逐渐增大，最后将达到1.52倍的初始吸力。直流电磁铁的特点：励磁电流的大小仅取决于励磁线圈两端的电压及本身的电阻，而与衔铁的位置无关。直流电磁铁的吸力在衔铁起动时最小，而在吸合时最大，33一台三相异步电动机，额定功率为5.5kw，额定电压为380v，额定电流为11.25a，起动电流为额定电流的7倍，试选用对它进行控制和保护用的按钮、接触器、热继电器和组合开关。解：电动机的额定电流，起动电流为控制电路采用交流220v供电。则起动按钮（优先选绿色）和停止按钮（优先选红色）选用额定电压220v的即可。接触器选用交流接触器，主触点的额定电压380v，额定电流

27、应78.75v，励磁线圈选择额定电压交流220v，频率50hz。热继电器的额定电流应1.05in=1.0511.25=11.8a。组合开关的额定电压为交流380v，三极触点，额定电流78.25a即可。34在下表中填上电器的图形符号和文字符号。名称文字符号图形符号线圈（元件）常开触点常闭触点刀开关q接触器km时间继电器延时闭合st延时断开延时闭合和延时断开空气断路器qf按钮sb速度继电器ks热继电器fr熔断器fu行程开关st35.自锁环节怎样组成？它起什么作用？并具有什么功能？答：一般可用起动按钮和接触器的常开触点并联，然后再和接触器的线圈串联可得。当按下起动按钮后，可实现长动，它又具有失压保护

28、功能。36什么是互锁环节，它起到什么作用？答：将两个接触器的常闭触点分别串联到对方的线圈回路中，即可得到互锁。它用来防止两个接触器同时得电。三、读图分析(14分)下图所示为机床工作台自动往复行程控制的电路，行程开关st1、st2分别装在机床床身的两侧需要返回的位置，挡铁装在工作台上。试分析该电路的工作过程，并说明行程开关st3、st4以及接触器km1和km2的常闭触点的作用。线路工作过程如下：按下起动按钮sb2，接触器km1得电自锁，电动机正转，工作台前进，当到达预定行程后，挡块压下st1，st1常闭触点断开，切断接触器km1，(4分)同时st1常开触点闭合，反向接触器km2得电，电动机反转，

29、工作台后退。当后退到位，挡块压下st2，工作台又转到正向运动，进行下一个工作循环。(4分)直到按下停止按钮sb1才会停止。行程开关st3、st4分别为正向、反向终端保护行程开关，当st1、st2失灵时，避免工作台因超出极限位置而发生事故。接触器km1和km2的常闭触点互相串在对方的线圈回路中，可保证正、反向接触器km1和km2不能同时闭合，以防止电源短路。(6分)四、改错(15分)找出下列梯形图中的错误，并改正。常on继电器18130。五、根据梯形图写出梯形图指令(20分)1.地址指令操作数 00000 ld 00006 00001 and 00007 00002 or 00005 00003

30、 andnot 00003 00004 and 00004 (6分) 00005 ld 00001 00006 andnot 00002 00007 or ld (6分) 00008 and 00000 00009 out 00500 00010 end (8分)2.ld not 00005 and 00006 ld 00002 and 00004or ld and 00001 and not 00003 ld 00008 and not 00009 0r ld and 00007 0ut 00100 end1图( a )000000000100101001000010200103001042

31、000220000200010000200003000040100020003( b )0000000001010000010001000010010010101001tim000#0050tim000010023. 解：(a)ld 00000and 00001ld 00100and not 00101ld not 20000and 20001or ldand 00102or ldld 00002and not 00003and 00004ld not 00103and 00104and not 20002or 20003or ld and ldout 01000end (b) ld 0000

32、0 or 01000 and not 00001 out 01000 and 00100 or 01001 and not 00101 out 01001 tim 000 #0050ld tim000out 01002end六、设计题(15分)1、一台三项交流电机驱动机床工作台前后运动，sq1和sq2为限位开关，安装在机床前后的预定位置上。当按下正向启动按钮sb1，电动机正转，机床工作台向前运行，当运行到终端位置时，装在机床工作台上的挡铁(撞块)碰撞限位开关sq1，电动机断电停转，机床工作台停止运行；按下反向启动按钮sb2时，电动机反转，机床工作台向后运行，当运行到终端位置时，装在机床工作台上

33、的挡铁(撞块)碰撞限位开关sq2，电动机断电停止，机床工作台停止运行；停机时按下停机按钮sb3，电动机停下来。过载时热继电器fr动作，电动机停止。按上述工作要求：(1)设计电机控制主回路；(2)选择plc，设计plc控制回路；(3)分配io通道，画出梯形图。1图(a)为电机控制主回路，图(b)为pcl控制回路，固(c)为控制梯形图。选cpm1a10点plc(也可以选其它型号plc) 2io点分配正向启动按钮sb1 00000反向启动按钮sb2 00001停止按钮 sb3 00002热保护 fr1 00003机床前端行程开关sq1 00004机床后端行程开关sq2 00005电机正转控制接触器k

34、m100100电机反转控制接触器km2001012. 用plc设计一个先输入优先电路。辅助继电器2000020003分别表示接受0000000003的输入信号(若00000有输入，20000线圈接通，依此类推)。电路功能如下：(1) 当未加复位信号时(00004无输入），这个电路仅接受最先输入的信号，而对以后的输入不予接收； (2) 当有复位信号时(00004加一短脉冲信号)，该电路复位，可重新接受新的输入信号。00001200002000120002200030000420001000022000020002200012000300004200020000320000200032000120

35、002000042000320000200032000120002000042000300000200012000020002200030000420000 解： 3 定时器不具有断电保持功能，如果需要在断电时保持定时器的当前值，恢复供电后又从当前值开始定时，可用计数器实现。试用计数器设计一个具有断电保持功能的定时器。cnt 000#100000000cnt000000010100025502 解： 4 00000、00001、00002、00003四个输入端，每当有两个输入“1”，另两个输入“0”时，输出01000就接通。设计梯形图。 解：输 入输 出i000000i100001i20000

36、2i300003o0100000000000100010000111010000101101101011101000010011101011011011001110101110011110 o = i0 i1 i2 i3 + i0 i1 i2 i3 + i0 i1 i2 i3 + i0 i1 i2 i3 + i0 i1 i2 i3 + i0 i1 i2 i3 00000000010000200003010000000000001000020000300000000010000200003000000000100002000030000000001000020000300000000010000200003 5 按一下启动按钮后，电动机运转10s，停止5s，重复如此动作3次后停止运转。设计梯形图。tim00020000tim000