机械专业机电控制与可编程序控制器技术试题

中央广播电视大学2001—2002学年度第二学期“开放本科”期末考试机械专业机电控制与可编程序控制器技术试题2002年7月一、填空(16分)1．接触器的触点分为和。用来通断大电流的主电路，用于通断小电流的控制电路。2．电器控制线路系统图包括、和。3．空气阻尼式时间继电器是利用来达到延时目的的。它由、和三部分组成。4．按钮主要根据使用场合所需要的、及来选用。5．线圈未通电时处于断开状态的触点称为，而处于闭合状态的触点称为。二、问答(20分)1．更换融断器的熔体时的安全注意事项有哪些?2．什么是PLC的输入／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?3．PLC控制系统有那些特点?4．开关量输入单元、输出单元有哪几种类型?各有何特点?三、读图分析(14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。四、改错(15分)找出下列梯形图中的错误，并改正。常ON继电器18130。五、根据梯形图写出梯形图指令(20分)六、设计题(15分)一台三项交流电机驱动机床工作台前后运动，SQ1和SQ2为限位开关，安装在机床前后的预定位置上。当按下正向启动按钮SB1，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SQ1，电动机断电停转，机床工作台停止运行；按下反向启动按钮SB2时，电动机反转，机床工作台向后运行，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SQ2，电动机断电停止，机床工作台停止运行；停机时按下停机按钮SB3，电动机停下来。过载时热继电器FR动作，电动机停止。按上述工作要求：(1)设计电机控制主回路；(2)选择PLC，设计PLC控制回路；(3)分配I／O通道，画出梯形图。中央广播电视大学2001—2002学年度第二学期“开放本科”期末考试机械专业机电控制与可编程序控制器技术试题答案及评分标准一、填空(每空1分，共16分)1．主触点辅助触点主触点辅助触点2．电气原理图电气设备安装图电气设备接线图3．空气阻尼原理电磁机构延时系统触头系统4．触点数触点形式颜色5．常开触点(或动断触点)常闭触点(或动合触点)二、问答(每个小题5分，共20分)1．①熔体熔断后，应首先查明熔体熔断的原因，排除故障。②更换的熔体规格应与负荷的性质及线路电流相适应。③更换熔体时，必须停电更换，以防触电。2．PLC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、I／O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。3．①可靠性高。PLC在器件选择、硬件电路设计、软件设计方面采取很多提高可靠性的措施。②应用灵活。由于PLC已实现了产品的系统化、标准的积木式硬件结构和单元化的软件设计，使得它不仅可以适应大小不同、功能繁复的控制要求，而且可以适应各种工艺流程变更较多的场合；③编程简单。大多数PLC采用梯形图编程方式。梯形图与传统的继电接触控制线路图有许多相似之处，容易被操作者接受并掌握。(答：可靠性高，应用灵活，编程简单。也可以)。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；交流输人单元，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。三、读图分桥(请参考答案中采分点给分，共14分)线路工作过程如下：按下起动按钮SB2，接触器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，ST1常闭触点断开，切断接触器KM1，(4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。(4分)直到按下停止按钮SB1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的常闭触点互相串在对方的线圈回路中，可保证正、反向接触器KM1和KM2不能同时闭合，以防止电源短路。(6分)四、(每题5分)五、根据梯形图写出梯形图指令(20分)地址指令操作数00000LD0000600001AND0000700002OR0000500003ANDNOT0000300004AND00004(6分)00005LD0000100006ANDNOT0000200007ORLD——(6分)00008AND0000000009OUT0050000010END(8分)六、(设计出电机控制主回路3分；选PLC和设计出PLC控制回路4分；I／O点分配4分；设计出控制梯形图4分。)1．图(a)为电机控制主回路，图(b)为PCL控制回路，固(c)为控制梯形图。选CPM1A10点PLC(也可以选其它型号PLC)2．I／O点分配正向启动按钮SB100000反向启动按钮SB200001停止按钮SB300002热保护FR100003机床前端行程开关SQ100004机床后端行程开关SQ200005电机正转控制接触器KM100100电机反转控制接触器KM200101