电气传动与可编程控制器（PLC）自考内部资料

1、扬州大学自考的简答题（内部资料）1、简述三相交流异步电动机能耗制动的原理。按下SB2KM1得电KM1主触头闭合电机M转动 KM1常开辅助触头闭合KM1自锁 KM1常闭辅助触头断开对KM2互锁按下SB1KM1失电KM1主触头断开切断交流电源能耗制动开始 KM1常闭辅助触点复位 KM2得电KM2主触头闭合接通交流电源能耗制动开始 KM2常开辅助触头闭合KM2自锁KM2常闭辅助触点断开对KM1互锁KM1常闭辅助触点复位 KT得电KT常开瞬时触点闭合KT自锁KT常闭延时触点断开KM2失电KM2所有触点复位切断直流电源能耗制动结束KT线圈失电功能：能耗制动控制2.定性分析直流调速系统转速负反馈的基本工作

2、原理。 负载nUtgUnUnUctaUdn负载nUtgUnUnUctaUdn3.写出图所示PLC控制梯形图对应的语句指令表，并分析其功能。指令表：功能：电路块的并联。4.简述可编程控制器PLC的特点。通用性强，使用方便 功能强，适应面广 可靠性高，抗干扰能力强控制程序可变，具有很好的柔性编程方法简单，容易掌握 系统的设计、安装、调试和维修工作少，极为方便。体积小、重量轻、功耗低5.机床间隙润滑的控制线路图，其中接触器KM为润滑液压泵电动机起、停用接触器，线路可控制有规律地进行间隙润滑，试分析其间隙润滑的工作原理，并说明继电器K和按钮SB的作用。工作原理：合上开关SKM、KT1得电润滑液压泵电动

3、机起动，润滑开始。同时KT1记录润滑时间，当KT1定时时间到，K得电自锁。同时KT2得电，KT2记录间歇时间，当KT2定时时间到，K失电，KM、KT1得电进行下一轮润滑，如此循环往复。作用：K为中间继电器，起信号转换作用。SB为点动润滑按钮，可随时进行点动润滑。6.为什么加负载后电动机速度会降低？由公式：，可知：假如电机在额定转速工作时，在电枢电压V和励磁通不变的情况下，当负载时，电枢电流I就会，电机速度n就会。7.简述交流调速特点。转速不受换向器、电抗电势的限制，可以设计的比相同功率的直流电机高电枢电流电压值不受换向器限制，单机功率高于直流电机。换向器：制作工艺复杂，成本高。不受电抗电势限制

4、，可以在高速时以额定功率运行。设备简单，成本低廉，维修方便，经久耐用。在节能方面有明显优点。调速性能最好，调速范围大，运行率高，静态稳定性好，是一种理想的调速系统。8.简述题图所示可编程控制器开关量输入模块工作原理。合上现场开关，光电耦合器B0产生光电作用，光敏三极管导通，A点为高电平，D点输出为低电平，此信号送给CPU。断开现场开关，光电耦合器B0不产生光电作用，光敏三极管截止，A点为低电平，D点输出为高电平，此信号送给CPU。PLC内部以高低电平区分输入现场开关“开、关”状态信息。9.简述可编程控制器PLC的基本编程方式。经验设计法逻辑设计法顺序控制设计法继电器电路移植法10.调速范围与哪

5、些因素有关？如何扩大调速系统的调速范围？答：由公式，可知：调速范围D和静差率S、和额定转速降落有关。若想扩大调速范围，可引入转速负反馈闭环控制系统，可以有效减小稳态转速降落，扩大调速范围。11.简述交流变频调速的基本原理。答：交流电机的转速公式：，其中，f：电源频率，S：转差率，P：极对数。 由公式可知，当极对数P和转差率S保持不变，电源频率和电机转速成正比。这样通过连续改变电源频率就相对应连续改变了电机的速度，称为变频调速。变频调速具有调速范围宽、速度平滑性能好等优点，是交流调速发展的主流。12.简述PLC的编程元件的种类。 输入继电器（X）输出继电器（Y）辅助继电器（M）状态继电器（S）定

6、时器（T）计数器（C）数据寄存器（D）变址寄存器（V/Z）指针（P：用于分支和子程序；I：用于中断）常数（K：十进制；H：十六进制）13.简述可编程控制器开关量输出模块工作原理。 PLC的输出信号由CPU发出，经过I/O总线送给输出锁存器，再经过光电耦合器送给晶体管T，晶体管T的饱和和导通就相当于触点的接通和断开，进而控制输出模块的负载的接通和断开。图中D1为稳压管，用来抑制过电压，保护晶体管T。14.简述机床工作台实现正反向自动循环进给的工作原理。a)机床工作台自动循环运动示意图b)自动循环控制电路 按下SB2，KM1得电并自锁，电机正转使工作台前进。当运行到ST2时，撞块压下ST2，KM1

7、断电，KM2得电并自锁，电动机反转使工作台后退。当工作台运动到ST1时,撞块压下ST1，KM2断电，KM1得电并自锁，电动机又正转使工作台前进，这样可一直循环下去，直到按下停止按钮才能停下来。15.比较交流调速与直流调速方案的优缺点。答：1）交流调速：转速不受换向器、电抗电势的限制，可以设计的比相同功率的直流电机高电枢电流电压值不受换向器限制，单机功率高于直流电机。换向器：制作工艺复杂，成本高。不受电抗电势限制，可以在高速时以额定功率运行。设备简单，成本低廉，维修方便，经久耐用。在节能方面有明显优点。调速性能最好，调速范围大，运行率高，静态稳定性好，是一种理想的调速系统。2）直流调速： 优点：

8、直流电机：可控性能、启动和制动性能都好，适于在大范围内平滑调速。 缺点：电枢电流电压值以及转速受换向器限制。换向器：制作工艺复杂，成本高，维修麻烦。直流拖动系统：控制设备复杂，机构庞大，造价高。在高速范围运行时，受电抗电势的限制，输出功率在最高速时仅能达到额定功率的80%。16.简述PLC工作周期的组成部分。PLC有两种工作状态，RUN和STOP。当处于RUN状态时，PLC开机后会进行内部处理，通信服务，输入处理，程序执行，输出处理五个阶段的工作，并且周而复始循环工作，这种工作方式就是扫描。当PLC处于STOP状态时，PLC只进行内部处理和通信服务。17简述三相交流异步电动机Y降压启动的原理。

9、KM2、KM3常闭触头为互锁触头,以防同时接成星形和三角形造成电源短路。工作过程：起动:按下SB2KM1得电KM1主触头闭合电机M正转KM1辅助触头闭合KM1自锁 KM3常闭辅助触头断开对KM2互锁 KM3得电KM3主触头闭合电机M星形降压起动 KT得电KT常开触点闭合KM2得电KM2主触头闭合电机M三角形全压起动 KM2常开辅助触点闭合对KM2自锁 KM2常闭辅助触点断开对KM3互锁，KT失电，所有触电瞬时复位KT常闭触点断开KM3失电KM3主触头断开电机M星形停转 KM3常闭断开KM2失电KM2主触头断开电机M三角形停转停止：按下SB1KM1(或KM2)失电KM1(或KM2)主触头断开电机

10、M停转功能：星形-三角形（Y-）降压起动控制18某直流调速系统调速范围D=30,额定转速ncd1=3000r/min,开环转速降落ncd=100r/min,如果要求系统的静差度S为5%,求系统总放大倍数K。19.简述交流电动机调速方法的种类与特点答：改变定子绕组极对数P：只适用于专门生产的多速电机，属于有级调速，只能达到大范围粗调的目的。改变转差率S：有调压调速和电磁调速，但速度改变范围小，效率低。改变电源频率f：调速即变频调速，是交流电机调速发展的主流。转子串电阻调速：只适用于绕线式异步电机，效率低，只适用于调速要求不高的场合。串级调速：只适用于绕线式异步电机。20、电器控制线路常用的保护环

11、节有哪些？各采用什么电器元件？ 短路保护：熔断器FU、自动开关 过载保护：热继电器FR零电压保护：电压继电器KZ欠电压保护：欠电压继电器KV零压和欠压保护：接触器KM联锁保护：通过通过正向接触器KM1与反向接触器KM2的常开触点进行互 锁实现。弱励磁保护：电流继电器KI过电流保护：过电流继电器超程保护21.简述三相交流异步电动机反接制动的工作原理按下SB2KM1得电KM1主触头闭合电机M正转KS动合触点闭合KM1常开辅助触点闭合KM1自锁按下SB1KM1失电KM1主触头断开电机M停转KM1常开辅助触点断开KM1失去自锁 KM2得电KM2主触头闭合反接制动开始n0，KS复位KM2失电反接制动结束

12、KM2常开辅助触点闭合KM2自锁功能：反接制动控制22.写出IEC61131-3制定的五种PLC编程语言名称。梯形图（LD）：使用最广泛指令表（IL）功能块图（FBD）逻辑功能图顺序功能图（SFC）结构文本（ST）高级语言23.试说明FX2n64MR型号名称的含义。FX2n：FX三菱PLC2n系列64I/O点总数为64M基本单元R继电器输出24.写出顺序功能图的基本组成。 步转换动作设计题1设计继电器，接触器控制线路（主电路与控制电路），实现机床工作台得正反向自动循环经给，并要求有正向点动，正向进给到位的工作停留；短路，过载保护及超程保护。答：主电路与控制电路如下图所示： 主电路 控制电路2设

13、计三相交流异步电动机降压启动的星-三角转换继电器、接触器原理图主电路，要求；（1）画出PLC的控制端子接线图；（2）画出PLC控制梯形图；（3）写出PLC控制指令表。答：主电路、接线图、梯形图、指令表如下图所示： 3设计机床间隙润滑的继电器，接触器电气控制线路图（主电路可省略），要求用接触器KM控制润滑液压泵电动机起动，停止，时间继电器KT1，KT2分别控制机床的润滑时间和间歇时间。答：控制电路如下图所示：4设X0，X10为FX型PLC的输入继电器，M0为辅助继电器Y0为输出继电器，其时序波形图如图所示，试画出PLC控制梯形图。答：梯形图如下图所示：5图为组合机床动力头，工作进给示意图及电气控

14、制原理图，试设计电气控制原理图的控制电路。须有必要的保护环节。答：6图示为三相异步电动定子串电阻降压启动电气控制原理图的主电路，试设计其控制电路。答：控制电路如图所示：7用FX 系列可编程控制器PLC的定时器与计数器实现50秒定时控制功能，画出梯形图并写出控制指令表。答：梯形图如下图所示： 分析题1图为FX系列可编程控制的梯形图，图中X0,X1为输入继电器，T0为100MS定时器，C100为16位加法计数器，写出指令表并分析梯形图的功能。答：指令表:LD X0ANI C100OUT T0 K10LD X1RST C100LD T0 OUT C100 K100LD C100OUT Y0功能：当“

15、接通”X0（一直处于“ON”的状态），T0开始计时1秒，1秒后计数器C100计数1次，同时使T0复位开始第二轮的计时，计时1秒，1秒后计数器C100又计数1次，同时使T0复位开始第三轮的计时如此反复，直到C100计数100次，即100秒后，Y0输出。X1为C100的复位条件，“接通”X1可以使C100复位，使Y0停止输出。2试分析继电器，接触器控制与PLC控制的特点与应用。答：继电器、接触器控制特点：可以实现对机床的各种运动，如起停、正反转、改变转速等的控制。应用：在普通机床中多数由继电器控制方式来实现其控制，尤其在三相异步电动机拖动的交流拖动系统中应用广泛。这种控制方法需要有大量的接线工作，

16、因此对于功能简单，且控制要求变化不大的机床比较实用。PLC控制特点：通用性强，使用方便 功能强，适应面广 可靠性高，抗干扰能力强控制程序可变，具有很好的柔性编程方法简单，容易掌握 系统的设计、安装、调试和维修工作少，极为方便。体积小、重量轻、功耗低应用：开关量逻辑控制运动控制闭环过程控制数据处理通信联网适合数控机床的电气控制和复杂功能机床的控制3分析题图所示继电器，接触器控制线路的工作原理。答：该电路是工作台正反向自动循环进给电路，工作台往返示意图如下：按下SB2，KM1得电并自锁，电机正转使工作台前进。当运行到ST2时，撞块压下ST2，KM1断电，KM2得电并自锁，电动机反转使工作台后退。当工作台运动到ST1时,撞块压下ST1，KM2断电，KM1得电并自锁，电动机又正转使工作台前进，这样可一直循环下去，直到按下停止按钮才能停下来。4写出题图所示的PLC得梯形图所对应的指令表，画出T001,T002及Y0的输出波形，并分析其功能（设图中K10，K20分别表示定时器定时1秒，2秒）答：指令表：波形图如下图所示：功能：该程序具有间歇输出功能，间歇时间由T001记录，输出时间