1、1实操考试（参考答案）试题 1：用 PLC 进行控制电路的设计、模拟安装与调试根据图 1 所示钻孔专用机床示意图，用 PLC 进行控制电路的设计并且进行模拟安装与调试。（1）工作原理 图中左、右动力头主轴电动机为 M1，进给运动由液压驱动，液压泵电动机为 M2。机床的工作过程为：首先启动液压泵，按下启动按钮后加紧工件 左、右动力头同时快进并启动主轴转入工进加工停留分别快退松开工件，停主轴如此实现循环。（2）控制要求1）工作方式设置为自动循环、单周。2）有必要的电气保护和联锁。3）自动循环时应按上述顺序动作。（3）具体考核要求1）电路设计：根据工作任务，设计主电路，列出 PLC 控制 IO 接口
2、元件地址分配表；根据加工工艺设计梯形图及 PLC 控制 IO 接口接线图；根据梯形图，列出指令表。2）PLC 键盘操作：熟练操作键盘，能正确地将所编程序输入到 PLC 中；按照被控制设备的动作要求进行模拟调试，直至达到设计要求。3）通电试验：正确使用电工工具及万用表，进行仔细检查，通电试验，并注意人身和设备安全。2解答：1、PLC 控制 I / O 接口元件地址分配表输 入 输 出元 件 代 号 作 用 输入继电器 元 件 代 号 作 用 输出继电器SB0 启动按钮 X0 HL0 (KM) 主轴 M1 Y0SB1(SQ1) 左快退位置开关 X1 HL1(YV1) 左快进 Y1SB2(SQ2)
3、右快退位置开关 X2 HL2(YV2) 左工进 Y2SB3(SQ3) 左快进位置开关 X3 HL3(YV3) 左快退 Y3SB4(SQ4) 右快进位置开关 X4 HL4(YV4) 右快进 Y4SB5(SQ5) 左工进位置开关 X5 HL5(YV5) 右工进 Y5SB6(SQ6) 右工进位置开关 X6 HL6(YV6) 右快退 Y6SB7(SQ7) 夹紧装置松开位置开关 X7 HL7(YV7) 夹紧装置 Y7SB8 单周/循环选择 X10 HL8（KM1） 液压泵电动机 M2 Y10SB9 液压泵启动按钮 X112、PLC 控制 IO 接口接线图33、钻孔专用机床梯形图44、钻孔专用机床指令语句
4、表5试题 2：X62W 万能铣床电路故障检修一、电路分析 1. 主轴电动机的控制控制线路的启动按钮 SB1 和 SB2 是异地控制按钮，方便操作。SB3 和 SB4 是停止按钮。KM3 是主轴电动机 M1 的启动接触器，KM2 是主轴反接制动接触器， SQ7 是主轴变速冲动开关，KS 是速度继电器。6(1) 主轴电动机的启动 启动前先合上电源开关 QS，再把主轴转换开关 SA5 扳到所需要的旋转方向，然后按启动按钮 SB1（或 SB2） ，接触器 KM3 获电动作，其主触头闭合，主轴电动机 M1 启动。(2) 主轴电动机的停车制动 当铣削完毕，需要主轴电动机 M1 停车，此时电动机 M1 运转
5、速度在 120 转/分以上时，速度继电器 KS 的常开触头闭合（9 区或 10 区） ，为停车制动作好准备。当要M1 停车时，就按下停止按钮 SB3（或 SB4） ，KM3 断电释放，由于 KM3 主触头断开，电动机 M1 断电作惯性运转，紧接着接触器 KM2 线圈获电吸合，电动机 M1 串电阻 R 反接制动。当转速降至 120 转/分以下时，速度继电器 KS 常开触头断开，接触器 KM2 断电释放，停车反接制动结束。(3) 主轴的冲动控制 当需要主轴冲动时，按下冲动开关 SQ7，SQ7 的常闭触头 SQ7-2 先断开，而后常开触头 SQ7-1 闭合，使接触器 KM2 通电吸合，电动机 M1
6、启动，松开开关机床模拟冲动完成。2. 工作台进给电动机控制 转换开关 SA1 是控制圆工作台的，在不需要圆工作台运动时，转换开关扳到“断开”位置，此时 SA1-1 闭合，SA1-2 断开，SA1-3 闭合；当需要圆工作台运动时将转换开关扳到“接通”位置，则 SA1-1 断开，SA1-2 闭合，SA1-3 断开。 (1) 工作台纵向进给 工作台的左右（纵向）运动是由当工作台纵向运动是由“工作台纵向操作手柄”来控制。手柄三个位置：向左、向右、零位（停止） 。当手柄扳到向左或向右位置时，手柄有两个功能，一是压下位置开关 SQ1 或 SQ2，二是通过机械机构将电动机的传动链拨向工作台下面的丝杆上，使电
7、动机的动力唯一地传到该丝杆上，工作台在丝杆带动下做左右进给。在工作台两端各设置一块挡铁，当工作台纵向运动到极限位置时，挡铁撞到纵向操作手柄，使它回到中间位置，工作台停止运动，从而实现纵向运动的终端保护。1）工作台向右运动 主轴电动机 M1 启动后，将操纵手柄向右板，其联动机构压动位置开关SQ1，常开触头 SQ1-1 闭合，常闭触头 SQ1-2 断开，接触器 KM4 通电吸合，电动机 M2 正转启动，带动工作台向右进给。2）工作台向左进给 控制过程与向右进给相似，只是将纵向操作手柄拨向左，这时位置开关SQ2 被压着，SQ2-1 闭合，SQ2-2 断开，接触器 KM5 通电吸合，电动机反转，工作台
8、向左进给。（1） 工作台升降和横向（前后）进给 操纵工作台上下和前后运动是用同一手柄完成的。该手柄有五个位置，即上、下、前、后和中间位置。当手柄扳向上或向下时，机械上接通了垂直进给离合器；当手柄扳向前或扳向后时，机械手上接通了横向进给离合器手柄在中间位置时，横向和垂直进给离合器均不接通。在手柄扳到向下或向前位置时，手柄通过机械联动机构使位置开关 SQ3 被压动，接触器 KM4 通电吸合，电动机正转；在手柄扳到向上或向后时，位置开关 SQ4 被压动，接触器 KM5 通电吸合，电动机反转。此五个位置是联锁的，各方向的进给不能同时接通，所以不可能出现传动紊乱的现象。71）工作台向上（下）运动 在主轴
9、电机启动后，将纵向操作手柄扳到中间位置，把横向和升降操作手柄扳到向上（下）位置，并联动机构一方面接通垂直传动丝杆的离合器；另一方面它使位置开关 SQ4（SQ3）动作，KM5（KM4）获电，电动机 M2 反（正）转，工作台向上（下）运动。将手柄扳回中间位置，工作台停止运动。2）工作台向前（后）运动 手柄扳到向前（后）位置，机械装置将横向传动丝杆的离合器接通，同时压动位置开关 SQ3（SQ4） ，KM4（KM5）获电，电动机 M2 正（反）转，工作台向前（后）运动。3. 联锁问题 真实机床在上下前后四个方向进给时，又操作纵向控制这两个方向的进给，将造成机床重大事故，所以必须联锁保护。当上下前后四个
10、方向进给时，若操作纵向任一方向，SQ1-2 或 SQ2-2 两个开关中的一个被压开，接触器 KM4（KM5）立刻失电，电动机 M2 停转，从而得到保护。同理，当纵向操作时又操作某一方向而选择了向左或向右进给时，SQ1 或 SQ2 被压着，它们的常闭触头 SQ1-2 或 SQ2-2 是断开的，接触器 KM4 或 KM5 都由 SQ3-2 和 SQ4-2 接通。若发生误操作，而选择上，下，前，后某一方向的进给，就一定使 SQ3-2 或 SQ4-2 断开，使 KM4 或 KM5 断电释放，电动机 M2 停止运转，避免了机床事故。（2） 进给冲动 机床为使齿轮进入良好的啮合状态，将变速盘向里推。在推进
11、时，挡块压动位置开关 SQ6，首先使常闭触头 SQ6-2 断开，然后常开触头 SQ6-1 闭合，接触器 KM4 通电吸合，电动机 M2 启动。但它并未转起来，位置开关已 SQ6 已复位，首先断开 SQ6-1，而后闭合 SQ6-2。接触器 KM4 失电，电动机失电停转。这样以来，使电动机接通一下电源，齿轮系统产生一次抖动，使齿轮啮合顺利进行。要冲动时按下冲动开关 SQ6， 模拟冲动。（3） 工作台的快速移动 在工作台向某个方向运动时，按下按钮 SB5 或 SB6（两地控制） ，接触器闭合 KM6 通电吸合，它的常开触头（4 区）闭合，电磁铁 YB 通电（指示灯亮）模拟快速进给。（4） 圆工作台的
12、控制 把圆工作台控制开关 SA1 扳到“接通”位置，此时 SA1-1 断开，SA1-2接通，SA1-3 断开，主轴电动机启动后，圆工作台即开始工作，其控制电路是：电源SQ4-2SQ3-2SQ1-2SQ2-2SA1-2KM4 线圈电源。接触器 KM4 通电吸合，电动机 M2运转。铣床为了扩大机床的加工能力，可在机床上安装附件圆工作台，这样可以进行圆弧或凸轮的铣削加工。拖动时，所有进给系统均停止工作，只让圆工作台绕轴心回转。该电动带动一根专用轴，使圆工作台绕轴心回转，铣刀铣出圆弧。在圆工作台开动时，其余进给一律不准运动，若有误操作动了某个方向的进给，则必然会使开关 SQ1SQ4 中的某一个常闭触头
13、将断开，使电动机停转，从而避免了机床事故的发生。按下主轴停止按钮 SB3 或 SB4，主轴停转，圆工作台也停转。4. 冷却照明控制要启动冷却泵时扳开关 SA3，接触器 KM1 通电吸合，电动机 M3 运转冷却泵启动。机床照明是8由变压器 T 供给 36V 电压，工作灯由 SA4 控制。二、X62W 万能铣床电路实训单元故障现象（参考）1) 098-105，91-101，92-105；间断路 主轴电机正、反转均缺一相，进给电机、冷却泵缺一相，控制变压器及照明变压器均没电。2) 113-114，100-107,106-120；间断路 主轴电机无论正反转均缺一相。3) ，149-154, 144-1
14、59，139-161；间断路 进给电机反转缺一相。4) 161-162，154-155；间断路 快速进给电磁铁不能动作。5) 170-180，175-181；间断路 照明及控制变压器没电，照明灯不亮，控制回路失效。6) 181-182，180-183；间断路 控制变压器缺一相，控制回路失效。7) 184-187 间断路 照明灯不亮。8) 002-012，001-003，010-011 间断路 控制回路失效。9) 022-023 间断路 主轴制动、冲动失效。10) 040-041，024-042，010-024 间断路 主轴不能启动。11) 008-045,046-062,044-049 间断路
15、 工作台进给控制失效。12) 060-061 间断路 工作台向下、向右、向前进给控制失效。13) 080-081,062-082 间断路 工作台向后、向上、向左进给控制失效。 082-086,084-085 间断路 两处快速进给全部失效。试题 3：电路测绘与工艺编制解答：3-1 电路测绘9103-2 工艺编制工艺编制资金计划：16000 元大修工艺、定额如下：大修工艺卡片设备名称型号 制造厂名出厂年月使用单位大修编号复杂系数总工时设备进厂时间技术人员主修人员万能铣床X62W机床厂2008.01一车间01-02FD/56 8002008.02 序号 工艺步骤、技术要求 使用仪器仪 表 本工序定
16、额 备注1 大修前，将各参数保存好。并做好预防安全措施 计算机 8 小时2拆除导线和零部件，拆线时做好相应记录，所有零部件整理归类，妥善保管，以便备用万用表 64 小时3 3 台电动机检修保养达到完好标准直流双臂电桥、万用表、钳型电流表、兆欧表128 小时4 更换行程开关、按钮和全部导线 万用表 32 小时5 检修电气控制柜，更换接触器和部分导线 万用表 128 小时6 按图样在管内重新穿线并进行绝缘检测，注意管内不允许有接头 万用表、兆 欧表 64 小时7 按图接线，并检查接线的正确性 万用表 96 小时8 检测接地电阻值，保证接地系统处于完好状态 接地电阻测试仪表 16 小时9 检查各元件整定是否正确，如不正确则重新整定 万用表 32 小时10 检查各参数设定，如有错误，按照说明书要求和原有备份参数进行设定 20 小时11 在接线无误的情况下进行系统空载调试 钳型电流表 64 小时12 配合机械做负载试验 钳型电流表 64 小时
