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1、电气控制与PLC试题含答案(A卷) 2填空 1）常用的电气控制系统图有（电气原理图、电器布置图和安装接线图）三种。2）S7-200系列PLC有（CPU221、CPU222、CPU224、CPU224XP、CPU226）五种CPU模块，最多可扩展到（7）个扩展模块。3）S7-200PLC的程序有（主程序、子程序和中断程序）三种。4）PLC的周期扫描工作模式系统在初始化后,其循环扫描过程有RUN和STOP两种模式:，请在图1-1空格中由上而下填写出扫描过程的内容。读取输入读取输入执行用户程序处理通信请求处理通信请求自诊断检查自诊断检查改写输出改写输出 RUN模式 STOP模式图1-1 PLC循环扫
2、描过程5）填写表1-1中指令的名称和功能表1-1 填写指令的名称和功能指 令名 称功 能LD装载常开触点指令常开触点逻辑运算起始LDN装载常闭触点指令常闭触点逻辑运算起始A与常开触点指令单个常开触点串联连接ON或常闭触点指令单个常闭触点并联连接=标准输出线圈指令将运算结果输出到继电器S值位线圈指令从bit开始N个元件置1并保持R复位线圈指令从bit开始N个元件清0并保持 二、分析题（每题2 分，共20 分）根据给出的X62W卧式万能铣床电气控制原理图(见图2-1)，对以下4点进行电气控制线路分析。（每小题5分，共20分） 1）主电动机M1的起-转-停控制主电动机由KM3控制。为方便操作，主轴电
3、动机的起停按钮各有两个，可在两处中的任一处进行操作。起动前，先将换向开关SA5旋转到所需旋转方向，然后按下起动按钮SB1或SB2，接触器KM3线圈通电并自锁，主轴电动机M1起动。热继电器FR1的动断触点串接于KM3控制电路中作过载保护。在主电动机达到一定转速时，速度继电主轴电动机制动时，按下停止按钮SB3或SB4，其动断触点断开，切断KM3电源，主轴电动机M1的电源被切断，因为惯性，M1会继续旋转。SB3或SB4的动合触点接通，使接触器KM2线圈通电，M1反接制动，直至转速降低至速度继电器KS的动合触点断开，反接制动停止。在速度继电器触点断开前，不应松开按钮SB3或SB4，以保证在整个停车过程
4、中进行反接制动。2）工作台横向（前、后）和升降（上、下）进给运动的控制 先将工作台转换开关SA1扳在断开位置，这时SA1-1和SA1-3接通。工作台的横向和升降控制是通过十字复式操作手柄进行的，该手柄有上、下、前、后和中间零位共5个位置。在扳动手柄时，通过联动机构将控制运动方向的机械离合器合上，并压下相应行程开关SQ3（向下、向前）或SQ4（向上、向后）。比如欲使工作台向上运动，将手柄扳到向上位置，压下SQ4，接触器KM5线圈通电，M2电动机反转，工作台向上运动， 工作台上、下、前、后运动的终端限位，是利用固定在床身上的挡铁撞击手柄，使其回复到中间零位加以实现的。 3）工作台纵向（左、右）运动
5、的控制 首先将工作台转换开关SA1扳到断开位置，然后通过纵向操作手柄控制工作台的纵向运动。该手柄有左、右、中间3个位置，扳动手柄时，一方面合上纵向进给机械离合器同时压下行程开关SQ1（向右）或SQ2（向左）。比如欲使工作台向右运动，将手柄扳到向右位置，SQ1被压下，接触器KM4线圈通电，进给电动机M2正转，工作台向右移动。停止运动时，只要将手柄扳回中间位置即可。工作台向左、右运动的终端限位，也是利用床身上的挡铁撞动手柄使其回到中间位置实现的。 4） 工作台快速移动的控制 工作台上述6个方向的快速移动也是由M2拖动的，通过上述两个操作手柄和快速移动按钮SB5和SB6实现控制。当按下SB5或SB6
6、时，接触器KM6线圈通电，快速进给电磁铁YA线圈接通电源，通过机械机构将快速离合器挂上，实现快速进给。由于KM6线圈控制电路中没有自锁，所以快速进给为点动工作，松开按钮，仍以原进给速度工作。 图2-1 X62W卧式万能铣床电气控制原理图三、设计题（共20 分）1、由语句表画梯形图。（5分）2、将图3-3的梯形图转换为对应的语句表。（5分）图3-3 梯形图3、图3-4是一个三相一部电动机正反转控制的主电路和继电器控制电路图，其中KM1和KM2是分别控制正传和反转的交流接触器，FR是热继电器，SB2是右行启动按钮，SB3是左行启动按钮，启动后要求小车在左限位开关SQ1和右限位开关SQ2之间不停地自
7、动循环往复，直至按下SB1停止。今要求用PLC控制，请设计其外部接线图和梯形图。（10分）图3-4 小车自动往复运动的继电器控制电路图图3-5 梯形图四、综合题（共30分）三相感应电动Y-降压启动控制电路如图4-1所示，请按下列要求将其设计为PLC控制。图4-1 1）根据降压启动的控制要求和Y-降压启动控制电路的工作原理，分析电路工作过程。（6分）2）根据给出的输入/输出设备及PLC的I/O配置（见表2），设计PLC借接口，画出I/O接线图。（6分）表4-1 输入输出设备及PLC的I/O配置输入设备输入继电器输出设备输出继电器名称代号名称代号启动按钮SB1I0.0主接触器KM1Q0.0停止按钮
8、SB2I0.1接触器KM2Q0.1热继电器FRI0.2Y 接触器KM3Q0.23）将控制电路原理图转换成梯形图，并按照梯形图语言中的语法规则简化和修改梯形图。（12分）4）结合电器元件和编程元件的交互作用和动作顺序，描述PLC控制的电路工作过程。（6分）（运行）（Y启动）解答 1）该控制电路工作过程如下： KM1得电 按SB1 KM3得电 KM3失电 KT得电延时延时时间到 KM2得电 KM1仍得电2）PLC的I/O接线图I0.0 Q0.0I0.1 O0.1I0.2 Q0.2SB1SB2FRKM1KM3KM2KM2KM31 21 2PLC控制电路图4-2 PLC的I/O接线图说明：由于KM2和
9、KM3绝不能同时得电，一旦接触器出现故障，只有程序上的互锁是不够的，因此在硬件接线上必须增加互锁。3）梯形图首先将控制电路直接转换成下图所示的梯形图。I0.1（SB2）I0.2（FR）I0.0（SB1）Q0.0Q0.0Q0.1Q0.1Q0.1Q0.2Q0.2T37T37停止保护启动自锁图4-3 直接转换的梯形图根据梯形图编程规则简化和修改直接转换的梯形图。为了简化电路，当多个线圈都受某一串/并联电路控制时，可在梯形图中设置受电路控制的存储器的位，如图4-4中的M0.0。出于更加安全的考虑，防止接触器KM3尚未完全释放时KM2就吸合而造成电源短路事故，图4-4中设置定时器T38，在完成Y型接法启
10、动后再经过0.5s的延时，才以型接法正常运行。M0.0I0.1I0.2M0.0Q0.0Q0.1Q0.1Q0.2Q0.2T37T371I0.0M0.0M0.0T37M0.0Q0.1T38T37234510050（KM1）接通电源Y启动延时（KM3）将电动机定子绕组连接成Y型Y-转换延时（防止电源短路锁定时）（KM2）图4-4 修改改进后的梯形图4）电路的工作过程按下启动按钮SB1输入继电器I0.0得电I0.01闭合M0.0得电 M0.02闭合Q0.02得电KM1得电接通电动机电源 M0.03闭合 T373得电，开始延时延时时间到 Q0.23得电KM3得电电动机定子绕组接成Y形电动机定子绕组接成Y形启动 M0.05闭合 M0.01闭合，自锁 T373断开Q0.23失电KM3失电电动机定子绕组解除Y形 T374闭合T384得电，开始延时延时时间到T385闭合 Q0.15得电KM2得电电动机定子绕组接成形运行 Q0.15闭合，自锁
