1、2015-2016 学年第一学期电气控制与 PLC 期末考试试卷 班级:_学号:_姓名:_得分:_(卷面共有 50 题,总分 175 分,各大题标有题量和总分,每小题标号后有小分)一、选择题(8 小题,共 8 分)1 分(1)三相笼形电动机采用星-三角降压起动，使用于正常工作时（ ）接法的电动机A、三角形B、星形C、两个都行D、两个都不行 1 分(2)X62W 型万能铣床的主轴采用的是（ ）制动。 A、再生发电 B、能耗 C、反接1 分(3)起重机不能（ ）运动。 A、向上、向下 B、向左、向右 C、向前1 分(4)在 FX2 提供的 900 个状态元件中，S0S9 用于表示（ ） A、初始状
2、态 B、回零状态 C、保持状态 1 分(5)在功能指令中 FCN12(D) 表示功能块中数据的长度是（ ）。 A、8 位 B、16 位 C、32 位 1 分(6)判断交流或直流接触器的依据是：（ ）A、线圈电流的性质 B、主触点电流的性质 C、主触点的额定电流 D、辅助触点的额定电流 1 分(7)下述对 PLC 存储器描述错误的是：（ ）A、存放输入信号 B、存放用户程序 C、存放数据 D、存放系统程序 1 分(8)ST 指令的作用是：（ ）A、用于单个常开触点与母线连接 B、用于单个常闭触点与上面的触点并联连接 C、用于单个常闭触点与前面的触点串联连接 D、用于单个常开触点与上面的触点并联连
3、接二、判断题(11 小题,共 11 分)1 分(1)直流接触器比交流接触器更适合用于频繁操作的场合。（ ）1 分(2)低压断路器一般具有欠压、失压保护功能。（ ）1 分(3)电磁式继电器按输入信号的性质可分为电磁式电流继电器、电磁式电压继电器和电磁式中间继电器。（ ）1 分(4)电动机星形降压启动瞬间，电流和启动转矩均为三角形启动时的1/3。（ ） 1 分(5)1960 年，美国通用汽车公司提出了新一代控制器应具备的十大条件。（ ）1 分(6)可编程控制器不仅可用于工业环境下，也可应用于民用日常生活中。（ ）1 分(7)并行性分支与汇合是同时处理多个分支流程，在某时刻，可以有多条支路同时满足条
4、件。（ ）1 分(8)在步进梯形图中，最后必须要用 RET 指令表示梯形指令的结束。（ ）1 分(9)使用 STL 指令时，在转移条件成立后，要用复位指令使状态元件复位。（ ）1 分(10)S7-200PLC 任意型号的主机都可以单独构成基本配置，作为一个独立的控制系统。（ ）1 分(11)计数器指令是用来累计输出脉冲的次数，在实际应用中经常用来对产品进行计数或完成一些简单的逻辑控制。（ ）三、填空题(11 小题,共 22 分)3 分(1)PLC 用户程序的完成分为（ ） 、（ ） 、（ ）三个阶段。这三个阶段是采用循环扫描工作方式分时完成的。2 分(2)利用 PLC 基本指令对梯形图编程时，
5、通常按从（ ）、（ ）的原则进行。2 分(3)在变址寄存器中，当 V0=14，Z0=10 时，D6V0 是（ ），D10Z0是（ ）。2 分(4)M8000 作用是（ ）、M8002 作用是（ ）、INC 作用是加 1。1 分(5)FX 系统 PLC 的状态继电器中，S0 表示什么意思：（ ）。2 分(6)在较复杂的顺序控制中，一般都是多流程的控制，常见的有（ ）流程和（ ）流程两种方式。1 分(7)低压电器按照它在电路中所处的地位和作用可分为低压控制电器和（ ）两大类。3 分(8)比较类指令包括三种，即（ ）指令、（ ）指令和（ ）指令。2 分(9)三相异步电动机机主要由（ ）和（ ）组成。
6、1 分(10)S7-200 的存储器分为用户程序空间、CPU 组态空间和（ ）3 分(11)S7-200 PLC 计数器有 3 种类型：（ ）、（ ）、（ ）。四、简答题(19 小题,共 114 分)5 分(1)在电动机的控制线路中，熔断器和热继电器能否相互代替？为什么？4 分(2)如何选择熔断器？5 分(3)线圈电压为 220V 的交流接触器，误接入 380V 交流电源会发生什么问题？为什么？6 分(4)接触器的使用类别的含义是什么？8 分(5)两个相同的交流线圈能否串联使用？为什么？6 分(6)自锁环节怎样组成？它起什么作用？并具有什么功能？7 分(7)试述 T68 型镗床主轴电动机高速起
7、动时操作过程及电路工作情况。6 分(8)T68 型镗床为防止两个方向同时进给而出现事故，采取有什么措施？6 分(9)吊车正在起吊，大车向前，小车向左运动时，当小车碰撞终端开关时，将会影响哪些运动？要想将小车退出终端开关，应如何操作？6 分(10)桥式起重机的电气控制有哪些特点？6 分(11)警戒时钟的功能是如何实现的？6 分(12)FX2 系列 PLC 的高速计数器有哪几种类型？计数器 C200C234 的计数方向如何设定？5 分(13)STL 指令与 LD 指令有什么区别？请举例说明。5 分(14)说明 FX2N - 48MT 型号中 48、M、T 的意义，并说出它的输入、输出点数各是多少5
8、 分(15)既然在电动机的主电路中装有熔断器，为什么还要装热继电器?装有热继电器是否就可以不装熔断器?为什么? 9 分(16)写出下图所示梯形图的语句表程序。（原题程序不分网络，应该按右图所示修改） 9 分(17)将 PID 运算输出的标准化实数 0.75 先进行比例换算，然后再转换成一个有符号整数（INT），结果存入 AQW2。5 分(18)S7-200 系列 PLC 中有哪些软元件？5 分(19)S7-200 系列 PLC 有什么特色？五、设计题(1 小题,共 20 分)20 分(1)设计用 PLC 控制三台电动机，按启动按钮间隔 3 秒顺序启动运行，按停止按钮逆序停机的程序（包括主回路、
9、I/O 接线图、梯形图和指令表）。=答案=一、01(8 小题,共 8 分)1 分(1)A1 分(2)C1 分(3)C1 分(4)A1 分(5)C1 分(6)B1 分(7)A1 分(8)A二、02(11 小题,共 11 分)1 分(1)对1 分(2)对1 分(3)对1 分(4)对1 分(5)错1 分(6)错1 分(7)对1 分(8)对1 分(9)错1 分(10)对1 分(11)错三、03(11 小题,共 22 分)3 分(1)输入处理、程序执行、输出处理2 分(2)左到右 自上而下2 分(3)D20 D202 分(4)运行监控 初始脉冲1 分(5)初始状态2 分(6)选择性 并行性1 分(7)低
10、压配电器3 分(8)接点比较 组件比较2 分(9)定子 转子1 分(10)数据区空间3 分(11)增计数、减计数、增减计数四、04(19 小题,共 114 分)5 分(1)二者不能相互替换，热继电器和熔断器在电动机保护电路中的作用是不相同的。热继电器只做长期的过载保护，而熔断器只做短路保护，因此一个较完整的保护电路，特别是电动机电路，应该两种保护都具有。4 分(2)选择熔断器首先根据三个技术参数额定电流、额定电压和极限分断能力。然后根据被保护电路的要求首先选择熔体的额定电流，然后根据使用条件与特点选定熔断器的种类和型号。5 分(3)接入 380V 的电压远远超过它的额定电压 220V，线圈电流
11、将大大增加，线圈迅速发热最终导致烧毁。6 分(4)接触器用于不同的负载时，其对主触头的接通和分断能力要求不同，按不同的使用条件来选用相应的使用类别的接触器便能满足其要求。8 分(5)在交流控制线路中，不能串联接入两个电器线圈。因为每个线圈上所分配到的电压与线圈阻抗成正比，两个电器动作总有先后，先吸合的电器，磁路先闭合，其阻抗比没吸合的电器大，电感显著增加，线圈上的电压也相应增大，故没吸合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。因此，两个电器需要同时动作时，线圈应并联连接。6 分(6)在连续控制中，将接触器的常开辅助触头 QA 与自复位启动按钮 SF 并联，即可形成自锁
12、环节。当启动按钮 SF 松开后，接触器 QA 的线圈通过其辅助常开触头的闭合仍继续保持通电，从而保证电动机的连续运行。这种依靠接触器自身辅助常开触头而使线圈保持通电的控制方式，称自锁或自保。起到自锁作用的辅助常开触头称自锁触头。所以自锁环节的功能就是在启动按钮松开后，能够保持接触器线圈一直通电，使电动机连续运行。7 分(7)若将速度选择手柄置于高速档，经联动机构将行程开关 SQ1 压下，触点 SQ1（16 区）闭合，同样按下正转起动按钮 SB3，在 KM3 通电的同时，时间继电器 KT 也通电。于是，电动机 M1 低速接法起动并经一定时间后，KT 通电延时断开触点 KT（13 区）断开，使 K
13、M3 断电； KT 延时闭合触点（14 区）闭合，使 KM4、KM5 通电。从而使电动机 M1 由低速接法自动换接成高速丫丫接法。构成了双速电动机高速运转起动时的加速控制环节，即电动机按低速档起动再自动换接成高速档运转的自动控制，控制过程为： KT + YB + KT 延时到 KM4+ KT-SB3+ KM1 +（自锁）KM3 + M1 低速起动 KM3 - KM5 + M1 高速起动6 分(8)为保证主轴进给和工作台进给不能同时进行，为此设置了两个联锁保护行程开关 SQ3 与 SQ4。其中 SQ4 是与工作台和镗头架自动进给手柄联动的行程开关，SQ3 是与主轴和平旋盘刀架自动进给手柄联动的行
14、程开关。将行程开关 SQ3、SQ4 的常闭触点并联后串接在控制电路中，当以上两个操作手柄中任一个扳到“进给”位置时，SQ3、SQ4 中只有一个常闭触点断开，电动机 M1、M2都可以起动，实现自动进给。当两种进给运动同时选择时，SQ3、SQ4 都被压下，其常闭触点断开，将控制电路切断，M1、M2 无法起动，于是两种进给都不能进行，实现联锁保护。6 分(9)小车的运行对大车没有影响，小车碰撞到终端开关时停止运动，若退出终端开关，应该合上反向按扭让小车向右运动，即可让小车步入正常运行状态。6 分(10)（1）具有合适的升降速度，空钩能实现快速升降，以减少辅助工时。（2）具有一定的调速范围，普通起重机
15、调速范围为 3：1，对要求较高的起重机，其调速范围可达（510）：1。（3）具有适当的低速区。（4）提升第一挡的作用是为了消除传动间隙，使钢丝绳张紧。（5）在负载下降时，根据重物的大小，拖动电动机的转矩可以是电动转矩，也可以是制动转矩，两者之间的转换是自动进行的。（6）为确保安全，常采用电气与机械双重制动。6 分(11)P188 警戒定时器是一个专用的定时器，其设定值存放在特殊的数据寄存器 D8000 中，并以 ms 为记时单位。当 PLC 一上电，则对警戒定时器进行初始化，将 K100（设定值为 100ms）装入 D8000 中，每个扫描周期结束时，也就是说扫描到 FEND 或 END 时，
16、马上刷新警戒定时器的当前值，使 PLC 能正常运行。当扫描周期大于 100ms 时，即超过了警戒定时器的设定值，警戒定时器的逻辑线圈被接通，CPU 立即停止执行用户程序，同时切断全部输出，并且报警显示。6 分(12)计数器类型如下：1 相无启动 / 复位端子 C235C2401 相带启动 / 复位端子 C241C245 2 相双向 C246C2502 相 A-B 相型 C251C255计数器 C200-C234 的点数设为双向记数5 分(13)STL 是步进开始指令。步进开始指令只能和状态元件配合使用，表示状态元件的常开触点与主母线相连。然后，在副母线上直接连接线圈或通过触点驱动线圈。与 ST
17、L 相连的起始触点要使用 LD、LDI 指令。LD 常开触点逻辑运算起始指令，操作元件 X、Y、M、S、T、C 程序号为 1。5 分(14)M 表示为 FX2N 系列的基本单元、T 表示晶体管输出；输入、输出点数各是 24。 5 分(15)因为熔断器的主要作用是作为电路的短路保护元件，而热继电器的主要作用是作为电动机的长期过载保护元件，所以在电动机的主电路中装有熔断器，还需要装热继电器。 不可以。因为熔断器和热继电器的保护功能不同，热继电器具有热惯性，在电路过载时不能瞬时动作而切断电源，而熔断器可以在电路发生短路故障时瞬时切断电源而起保护作用。 9 分(16)语句表程序如下 网络 1 / 网络
18、标题LD I0.0O I0.3LD I0.1O I0.4ALDAN I0.2= Q0.1网络 2 LD Q0.1TON T37, +30网络 3 LD T37S Q0.2, 4网络 4 LD I0.1S Q0.3, 19 分(17)PID 运算的输出结果为规格化的实数，范围在 01.0 之间。在将PID 指令计算得到的 PID 回路的输出作为实际的模拟信号用于驱动实际负载之前，需要先将 PID 指令计算得到输出换算到实际需要的成比例的 16 位整数值，然后输出到模拟输出模块。转换公式如下式中， RSca1是与 PID 环路输出成比例的实数值； Mn是规格化的环路输出的实数值； Offset 是偏移量，对单极输出是 0.0，对双极输出是 0.5； Span 是实际输
