最新国家开放大学电大本科机电控制与可编程序控制器技术期末题库及答案

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2、、输出单元有哪几种类型?各有何特点?5什么是PLC的输人输出滞后现象?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?二、读图分析(共20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。三、改错(每小题5分共10分)找出下列梯形图中的错误，并改正。常ON继电器18130四、根据梯形图写出梯形图指令(10分)五、设计题(20分】 一台三相交流电机驱动机床工作台前后运动，SQl季SQ2为限位开关，安装在机床前后的

3、预定位置上。当按下起动按钮SBl，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SQl，电动机反转，机床工作台向后运行，当运行到终端位置时，撞在机床工作台上的挡铁(撞块)碰撞限位开关sQj，电动机反转，机床工作台向前运行，不断往复运动；停机时按下停机按钮SB2，电动机停下来，机床工作停止往复运动。过载时热继电器FR动作，电动机停止。按上述工作要求： (1)设计电动机控制主回路； (2)选择PLC，设计PLC控制回路； (3)分配I0通道；画出梯形图试题答案及评分标准 一、简答题(每小题8分-共40分】 1继电器控制线路的控制作用是通过许多导线与继

4、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。 2PLC硬件是以微处理器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。 3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。 4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

5、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。 5PLc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。二、读图分析(共20分) 线路工作过程如下：按下起动按钮SB2，接

6、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、ST2常闭触点断开，切断接触器KM1，(6分)同时ST1，常开触点闭合，反向接触器KM2得电，电动机反转，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。(6分)直到按下停止按钮SB1工作台才会停止。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的常闭触点互相席在对方的线圈回路中，可保证乒、反向接触器KM1和KM2不能同时闭合，以防止电源短路。(8分)三、改错(每小题5分。共10分)四、根据梯

7、形图写梯形图指令(10分) LD NOT 00005 AND 00006 LD 00002 AND 00004 OR LD AND 00001 AND NOT 00003 LD 00008 AND NOT 00009 OR LD AND 00007 OUT 00100 END五、设计题【20分 (设计出电机控制主回路5分；选PLC和设计出PLC控制回路5分；I0点分配5分；设计出梯形图5分) 1图(a)为电机控制主l筒路，图(b)为PLC控制回路，图(c)为控制梯形图。选CPMlA 10点PLC(也可l)1其它型号PLC) 2I0点分配 启动按钮 SBl 00000 停止按钮 SB2 0000

8、2 热保护 FRl 00003 机床前端行程开关 SQl 00004 机床后端行程开关 SQ2 00005 电机正转控制接触器KMl 00100 电机反转控制接触器KM2 001012梯形图如图(c)机电控制与可编程序控制器技术题库及答案二一、填空(每小题15分。共15分)1触点按其原始状态可分为 和 。2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。3 时间继电器按延时方式分类，可分为 ， 和等类型。4在梯形图中，触点和并联的个数没有限制。5多速电动机是由改变 来改变其转速的。二、问答题(每小题6分。共24分) 1PLC控制系统有哪些特点? 2什么是PLC的输

9、入输出滞后现象?造成这种现象的原因是什么?采取哪些措施缩短输入输出滞后时间?3在交流控制回路中，两个同时动作的继电器线圈可以串联连接吗?为什么?4什么叫扫描周期?它主要受哪些因素影响?三、读图分析题【共22分) 图为单向起动反接制动控制线路。此电路采用速度继电器来检测电动机转速的变化。在1203000rPm范围内速度继电器触头动作，当转速低于l00rpm时，其触头复位。图中KM，为单向旋转接触器，KM：为反接制动接触器，KS为速度继电器，R为反接电阻。试分析该线路的工作过程。四、根据梯形图写出梯形图指令(17分)五、设计题(共22分) 按起动按钮SBl后，一台三相交流电动机运转10s，停止5s

10、,重复动作3次后停止运转；按下急停按钮SB2，电动机停止；过载时热继电器FR动作，电动机停止。 按上述要求： (1)设计电机控制主回路； (2)选则PLC，设计PLC控制回路；(3)分配IO通道，画出梯形图。试题答案及评分标准 一、填空：(每空l5分。共l5分)1常开触头 常闭触头2常开触点 串联3通电延时型 断电延时型 通、断电延时型4串联 触点 5定子绕组的磁极对数二、问答题：(每小题6分，共24分) 1可靠性高，应用灵活，编程简单。(详细解答也可以) 2PLC的扫描方式执行操作，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，滞后越严重。其原因有如下几个方

11、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、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、程序设计安排直接影响输入输出得知后时间。 3不可以。因为串联的两线圈上所分配的电压与线圈阻抗成正比，而两个线圈动作总有先有后，先吸合的电器，磁路先闭合，其阻抗要比没吸合的电器大，电感显著增大，线圈上的电压也相应增大，故没吸合的电器的线圈的电压达不到吸合值。同时电路电流将增加，有可能烧毁线圈。 4CPU从第一条指令开始，顺序逐条地执行用户程序，直到用户程序结束。然后，返回第一条指令开始新的一轮扫描。扫描一次所用的时间称为扫描周期，扫描周期与用户程序

12、的长短和扫描速度有关。三、读图分析题(22分) 起动时按下SB2，KM。通电并自锁，电动机运转(5分)，当转速上升到120rpm以上时，速度继电器KS的常开触头闭合，为反接制动做准备(5分)。当按下停止复合按钮时，SB-常闭 触点先断开，KM断电，电动机脱离电源，靠惯性继续高速旋转，KS常开触头仍闭合(5分)。当SBz常开闭合后，KMz通电并自锁，电动机串接电阻接反相序电源。电动机进入反接制动状态，转速迅速下降。当电动机转速降到低于l00rpm时，速度继电器KS的常开触点复位，KMz断电，反接制动结束。电动机脱离电源后自然停车(7分)。 四、根据梯形图写出梯形图指令(17分)LD 00001A

13、ND 00002OR 00009LD 00007AND 00008OR LD (5分)AND 00003 AND NOT 00004AND 00010 (6分)LD 00005AND 00006OR LDOUT00100END (6分)五、设计题(22分) (设计出电机控制主回路5分；选PLC和设计出PLC控制回路5分；IO点分配6分；设计出控制梯形图6分。) 1图(a)为电机控制主回路，图(b)为PLC控制电路，图(c)为控制梯形图。选CPMlAIO点PLC(也可以选其它型号PLC)2IO点分配启动按钮SBl 00000急停按钮 SB200001热保护 FR 00002输出接触器KMl 00

14、1003梯形图如图(C)机电控制与可编程序控制器技术题库及答案三一、简答题（每空8分，共24分）1机电设备电器控制线路的表示方法有几种？各有何用途？2电器控制线路的设计要遵循的基本原则是什么？3PLC主要特点有哪些？PLC的发展趋势如何？二、读图分析题（20分） 4下图所示为三相鼠笼式异步电动机串电阻起动控制线路，说明电路中FU和FR的作用，并分析该电路的起动过程。三、改错题I每小题8分，共16分）5找出下列梯形图中的错误，并改正。四、根据梯形图写出梯形图指令（14分）五、设计题（26分）试题答案及评分标准 一、简答题（每题8分，共24分） 1电器控制线路的表示方法有：电气原理图、电气设备安装

15、图和电气设备接线图。 电气原理图用来表示电器控制线路的工作原理、以及各电气元件的作用和相互关系。 电气设备安装图用来表示各种电器在生产设备和电器控制柜中的实际安装位置。 电气设备接线图用来表示各电气元件之间实际接线情况，它为电气元件的配线、检修和施工提供了方便，实际工作时与电气原理图配合使用。 2应最大限度地满足机电设备对电器控制线路的要求； 在满足生产要求的前提下，力求控制线路简单、布局合理、电气元件选择正确并得到充分利用； 保证控制线路的安全可靠； 便于操作和维修。 3可靠性高，通用性强，使用灵活、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、可靠性高、功能更强、

16、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。二、读图分析(20分) 4按下起动按钮SB2接触器KMi得电，电源通过电阻R加到电动机定子绕组上，降压起动。由时间继电器控制其降压起动的时间，时间继电器延时时间一到，其常开触点闭合，使接触器KMz的线圈得电，同时接触器KMi和KT的线圈失电，电阻R从电网中切除，电动机在正常电压下运行。 FU是熔断器，起短路保护作用；FR是热继电器，起长期过载保护作用。机电控制与可编程序控制器技术题库及答案四一、判断题（正确的打，错误的打，每题3分，共30分） 1PLC通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各类型的机械或生产过程

17、。( ) 2分闸时应先断开隔离开关，再断开负荷开关。( ) 3判断交流或直流接触器的依据是通过主触点电流性质。( ) 4小型PLC -般采用模块式结构。( ) 5开关量输出单元可以将输入端不同电压或电流信号转换成微处理器所能接收的低电 平信号。( ) 6PLC的扫描周期因程序的长度不同而不同。( ) 7PLC按顺序对程序扫描，即从下到上，从右到左的扫描每条指令，最后将程序执行的结 果写入寄存执行结果的输出映像区中保存。( ) 8字循环移位指令的最大移位位数为8位。( ) 9使用PC机运行的STEP7-Micro/MIN软件编程时上载或下载应用程序是应用PPI协 议实现。( ) 10采用自由口通

18、信方式，S7-200系列PLC的串行通信口完全由用户程序来控制，可与 任何通信协议已知的设备通信。( )二、简答题I每小题8分，共16分。注：此题同学们可按自己理解的语言解答，意思正确即可。）11传统继电器接触器控制系统和可编程控制系统有何区别？12试分析以下梯形图实现的基本功能。三、读图分析题（每小题为单项选择题。每题3分，共15分） (4)主电路中的电气图形BB是( )，用于实现过载保护。 A指示灯 B熔断器 C接触器线圈 D热继电器 (5)电气图形FA1和FA2是( )，用于实现短路保护。 A.指示灯 B熔断器 C接触器线圈 D热继电器四、根据梯形图写出对应的语句表指令。（10分）五、改

19、错题（8分） 15.找出下列梯形图中的错误，并改正。提示：特殊标志位存储器SMO0的功能是在PLC为RUN状态时，SMOO总为1。六、设计题(21分) 16一台三相交流电机驱动小车自动往返运动，QA1和QA2分别是控制小车向右运行和小车向左运行的交流接触器，用QA1和QA2的主触点改变进入电机的三相电源的相序，即可分别实现电动机的正转运行和反转运行；BB是热继电器，在电动机过载时，它的常闭触点断开，使QA1和QA2的线圈断电，电动机停转。工作时，按下右行启动按钮SF2或左行启动按钮SF3后，要求小车在左限位开关BG1和右限位开关BG2之间不停地循环往返，直到按下停止按钮SF1。 按照上述工作要

20、求，完成以下题目：(1)试分配I/O通道；(2)画出PLC的硬件接线图；(3)设计一个满足要求的梯形图程序。试题答案及评分标准一、判断题（每题3分，共30分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10.二、简答题I每题8分，共16分） 11.答：传统的继电器控制线路的控制作用是通过许多导线硬连接实现的，而PLC控制系统的控制作用是通过软件编程实现的。后者可以通过修改程序来改变其控制作用，而前者则需要改变控制线路的硬件连接才能做到。 12答：ooO的状态恒为“O”；QO.1的状态恒为“1”。三、读图分析题（每小题3分，共15分） 13. (1)A (2)C (3)D (4)D (5)B四、根据梯

21、形图写出对应的语句表指令。（10分）机电控制与可编程序控制器技术题库及答案五一、判断题（正确的打，错误的打，每题3分，共30分） 1PLC从早期开关量的输入、输出，模拟量的输入、输出，已经发展到能够完成复杂控制功能、通信联网功能的各种控制单元。( ) 2分闸时应先断开负荷开关，再断开隔离开关。( ) 3选用按钮时，通常停止按钮宜选用绿色；启动按钮优先选用红色。( ) 4PLC系统的控制功能的改变必须通过修改控制器件和接线来实现。( ) 5开关量输入单元可将外部过程的开关量信号转换成PLC内部CPU单元所需要的低电平信号。( ) 6PLC的扫描周期仅取决于程序的长度。( ) 7PLC采用等待扫描

22、的工作方式。( ) 8字节移位指令的最大移位位数为8位。( ) 9使用PC机运行的STEP7-Micro/MIN软件编程时上载或下载应用程序是应用MPI协议实现。( ) 10西门子S7-200PLC通过与计算机连接来进行程序的上传和下载，其使用的接口为RS-485。( )二、筒答题（每小题8分，共16分。注：此题同学们可按自己理解的语言解答，意思正确即可。） 11电磁式继电器与电磁式接触器同是用来通断电路的，它们有何不同？ 12请简述PLC的软件的组成，其中哪部分是需要用户进行编写以完成特定的控制任务？三、读图分析题（每小题为单项选择题。每题3分，共15分I(3)电机正常运行后，按下停止按钮S

23、F1后，电动机为( A串电阻降压运行 B全压运行 C串电阻全压运行 D停止运行(4)主电路中的电气图形BB是( )，用于实现过载保护。 A指示灯 B熔断器 C接触器线圈 D热继电器(5)电气图形FA1和FA2是( )，用于实现短路保护。 A指示灯 B接触器线圈 C熔断器 D热继电器四、根据梯形图写出对应的语句表指令。（10分）五、改错题（8分）15找出下列梯形图中的错误，并改正。六、设计题（21分）试题答案及评分标准 一、判断曩（每题3分，共30分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10二、筒答囊（每愿8分，共16分） 11答：接触器的触头有主触头和辅助触头，主触头用于开闭大电流的主电路，

24、辅助触头用于开闭小电流的控制电路。继电器用在控制电路中，流过触头的电流比较小，不需要灭弧装置，也没有主触头和辅助触头之分。继电器可以对各种输入量作出反应，而接触器只有在一定的电压信号下才动作。 12答：可编程控制器的软件分为两大部分：系统软件与用户程序。系统软件由PLC制造商固化在机内，用以控制PLC本身的运作。用户程序由PLC的使用者编制并输入，用于控制外部对象的运行。三、读圈分析题（每小囊3分，共15分） 13. (1)A (2)B (3)D (4)D (5)C四、根据梯形圈写出对应的语句表指令。（10分） 14网络1 LD IO.0 ON IO1 A10.2 0 10.3 NOT =oi

25、O （5分） 网络2 LD oi.0机电控制与可编程序控制器技术题库及答案六一、简答题【每题6分，共30分） 1电磁离合器有哪几种，各自利于什么原理而制成？ 2机电设备电器控制线路的表示方法有几种？各有何用途？ 3在选择机电设备拖动用的电动机时，若选用绕线式异步电动机是出于什么考虑？ 4PLC基本硬件由哪几部分组成？ 5什么叫扫描工作方式？什么叫扫描周期？二、读图分析题（20分） 6图所示为异步电动机的能耗制动控制线路，试分析该电路的工作过程。三、改错题（每小题6分，共12分）四、根据梯形图写出梯形图指令（12分） 8五、设计题(26分) 9-台三相交流电机驱动机床工作台前后运动，so和SQ2为限位开关，安装在机床前后的预定位置上。当按下启动按钮SB，电动机正转，机床工作台向前运动，当运行到终端位置时，装在机床