《電器控制與PLC控制技術(shù)》(許繆王淑英主編)復(fù)習(xí)資料

立身以立學(xué)為先，立學(xué)以讀書(shū)為本立身以立學(xué)為先，立學(xué)以讀書(shū)為本立身以立學(xué)為先，立學(xué)以讀書(shū)為本常用低壓電器1-1、從外部特征上如何區(qū)分直流電磁機(jī)構(gòu)和交流電磁機(jī)構(gòu)？怎樣區(qū)分電壓線圈和電流線圈？答：一看吸引線圈，交流線圈：短而粗，有骨架。直流線圈：細(xì)而長(zhǎng)，無(wú)骨架；二看鐵心，交流：硅鋼片疊成，直流：整塊鑄鐵或鑄鋼。區(qū)分電壓線圈和電流線圈：電壓線圈是以電壓信號(hào)工作的，并聯(lián)在電路中，為了減少對(duì)電路的影響，且在滿足動(dòng)作要求的情況下，希望它的電阻越大越好，減少分流電流，因此電壓線圈并聯(lián)在電路中，匝數(shù)多、線徑細(xì)；電流線圈是以電流信號(hào)工作的，串聯(lián)在電路中，為了減少對(duì)電路的影響，在滿足動(dòng)作的情況下，希望它的電阻越小越好，減少電路壓降，因此電流線圈串聯(lián)在電路中，匝數(shù)少、線徑粗。1-2、交流電磁線圈誤接入對(duì)應(yīng)直流電源，直流電磁線圈誤接入對(duì)應(yīng)交流電源，將發(fā)生什么問(wèn)題？為什么？答：交流電磁線圈誤接入對(duì)應(yīng)直流電源，將會(huì)燒毀，因?yàn)榻涣麟姶啪€圈接入交流電源時(shí)，I1=U/ωL，而誤接入直流電源時(shí)，I2=U/R，因?yàn)棣豅>>R，即I2>>I1，所以線圈很快就會(huì)因發(fā)熱而燒毀；直流電磁線圈誤接入對(duì)應(yīng)交流電源，線圈將會(huì)發(fā)出強(qiáng)烈的震動(dòng)，電磁機(jī)構(gòu)也不能正常工作，因?yàn)橹绷麟姶艡C(jī)構(gòu)沒(méi)有短路環(huán)，而交流電源會(huì)在其上產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，即電磁力會(huì)不斷變化。1-3、三相交流電磁鐵有無(wú)短路環(huán)？為什么？答：沒(méi)有，因?yàn)槎搪翻h(huán)的作用是在電流過(guò)零時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流維持鐵芯吸合，三相交流電磁鐵一相電流過(guò)零時(shí)其余兩相不為零，鐵芯還是吸合的，即它的吸力總是大于反力的，不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。1-4、低壓電器常用的滅弧方法有哪些？相應(yīng)的滅弧裝置又有哪些？答：常用的滅弧方法有EQ\o\ac(○,1)拉長(zhǎng)滅弧，從而降低電場(chǎng)強(qiáng)度；EQ\o\ac(○,2)用電磁力使電弧在冷卻介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)，降低弧柱周?chē)臏囟?；EQ\o\ac(○,3)將電弧擠入絕緣壁組成的窄縫中以冷卻電??；EQ\o\ac(○,4)將電弧分割成數(shù)段串聯(lián)的短弧。相應(yīng)的滅弧裝置有電動(dòng)力滅弧、磁吹滅弧、窄縫滅弧、柵片滅弧。1-5、交流接觸器在銜鐵吸合前的瞬間，為什么在線圈中產(chǎn)生很大的沖擊電流？直流接觸器有這種現(xiàn)象嗎？為什么？答：交流接觸器的線圈是一個(gè)電感，內(nèi)有鐵心，通交流電工作，吸合前鐵心不閉合，回路磁阻很大，電感很小，阻抗就小，所以吸合前電流很大，而吸合后鐵心閉合，回路磁阻很小，電感很大，阻抗就大，電流就降了下來(lái)；而直流接觸器通的是直流電，線圈電阻受磁路的影響小，且直流電阻大，因此直流接觸器吸合前后電流變化不大。1-10、熱繼電器、熔斷器的保護(hù)功能有何不同？答：熱繼電器是利用電流流過(guò)發(fā)熱元件產(chǎn)生熱量來(lái)使檢測(cè)元件受熱彎曲，進(jìn)而推動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作的一種保護(hù)電器，由于發(fā)熱元件具有熱慣性，因此它主要用于電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)；而熔斷器是一種當(dāng)電流超過(guò)規(guī)定值一定時(shí)間后，以它本身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化而分?jǐn)嚯娐返碾娖?，常用作短路和過(guò)電流保護(hù)。1-13、能夠用過(guò)電流繼電器來(lái)作為三相異步電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)？為什么？答：不能，過(guò)電流繼電器是瞬時(shí)動(dòng)作的，電流超過(guò)整定值，繼電器就立刻動(dòng)作，在電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流是額定電流的4-7倍，此時(shí)繼電器必產(chǎn)生動(dòng)作，因此用作過(guò)載保護(hù)時(shí)將導(dǎo)致電機(jī)無(wú)法正常啟動(dòng)；而常用熱繼電器作為三相異步電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)，熱繼電器以雙金屬片作為動(dòng)作元件，它有延時(shí)特性，過(guò)載電流小，動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)，過(guò)載電流大，動(dòng)作時(shí)間短，可以很好地保護(hù)電機(jī)免過(guò)載損害，又能確保電機(jī)正常啟動(dòng)時(shí)，繼電器不動(dòng)作。1-14、如何選用電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)用的熱繼電器？答：EQ\o\ac(○,1)應(yīng)按實(shí)際情況選擇其安裝型式：獨(dú)立安裝式、導(dǎo)軌安裝式、插接安裝式；EQ\o\ac(○,2)額定電流的選擇：原則上按電動(dòng)機(jī)的額定電流選擇；EQ\o\ac(○,3)保證熱繼電器在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中不產(chǎn)生誤動(dòng)作；EQ\o\ac(○,4)注意確定熱繼電器的允許操作頻率。1-00、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，用作過(guò)載保護(hù)的熱繼電器會(huì)不會(huì)動(dòng)作？答：不會(huì)，因?yàn)闊崂^電器主要是雙金屬片式，根據(jù)不同金屬發(fā)熱不同的原理制成，用于電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載保護(hù)，電動(dòng)機(jī)的正常啟動(dòng)時(shí)間一般只有5s左右，不足以使熱繼電器動(dòng)作。1-01、主令電器有控制按鈕、行程開(kāi)關(guān)、萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、主令控制器等。二、電氣控制基本原理2-5、電動(dòng)機(jī)電動(dòng)控制與連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制在電氣控制電路上有何不同，其關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)是什么？答：點(diǎn)動(dòng)控制不需要自鎖和熱繼電器保護(hù)，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制必須自鎖和熱繼電器保護(hù)；關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)是自鎖。2-7、何為互鎖控制？實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)互鎖控制的方法有哪兩種？為何有了機(jī)械互鎖還要有電氣互鎖？答：在控制電路中將正反轉(zhuǎn)接觸器常閉輔助觸頭串接在對(duì)方線圈電路中形成相互制約的控制，這種相互制約的控制關(guān)系成為互鎖；方法有電氣互鎖和機(jī)械互鎖，電氣互鎖是依靠接觸器的常閉輔助觸頭的斷開(kāi)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，需要接觸器線圈通電后才能實(shí)現(xiàn)；機(jī)械互鎖是靠按鈕的常閉輔助觸頭來(lái)實(shí)現(xiàn)的，不需要電源。因?yàn)槿魏我环N互鎖單獨(dú)控制時(shí)都只能使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在正-停-反狀態(tài)，即電動(dòng)機(jī)由正傳變反轉(zhuǎn)必須先停車(chē)，而用兩種互鎖同時(shí)控制時(shí)，則不必先停車(chē)就可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)切換。且雙重互鎖可以避免因接觸器觸點(diǎn)粘連而造成短路。2-8、指出電動(dòng)機(jī)正反裝控制電路中的控制關(guān)鍵環(huán)節(jié)是哪兩處？答：互鎖和換向。2-16、電氣控制系統(tǒng)常用的保護(hù)環(huán)節(jié)有哪些？它們各采用什么電器元件？答：短路保護(hù)：熔斷器；過(guò)電流保護(hù)：過(guò)電流繼電器；過(guò)載保護(hù)：熱繼電器；失電壓保護(hù)：接觸器和按鈕；欠電壓保護(hù)：欠電壓繼電器：過(guò)電壓保護(hù)：在線圈兩端并聯(lián)一個(gè)電阻，電阻串電容或二極管串電阻以形成一個(gè)放電回路達(dá)到過(guò)電壓保護(hù)；直流電動(dòng)機(jī)的弱磁保護(hù)：欠電流繼電器。2-00、電氣控制電路的基本控制規(guī)律主要有哪幾種？答：自鎖和互鎖控制、點(diǎn)動(dòng)和連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制、多地連鎖控制、順序控制和自動(dòng)循環(huán)控制。2-01、三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)控制方法？答：星形-三角形減壓起動(dòng)控制、自耦變壓器減壓起動(dòng)控制、三相繞線式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制、固態(tài)降壓器的起動(dòng)控制。2-02、三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制方法？答：電動(dòng)機(jī)單向反接制動(dòng)控制、電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行反接制動(dòng)控制、電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)行能耗制動(dòng)控制、無(wú)變壓器單管能耗制動(dòng)控制。反接制動(dòng)特點(diǎn)：制動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、制動(dòng)迅速，沖擊大；能耗制動(dòng)特點(diǎn)：控制電路簡(jiǎn)單、制動(dòng)平穩(wěn)，能耗大，需要直流電源。2-03、三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制方法？答：三相籠型電動(dòng)機(jī)變極調(diào)速控制、三相繞線式轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速控制?？删幊绦蚩刂破骷捌涔ぷ髟?-1、PLC具有哪些特點(diǎn)？為什么PLC具有高可靠性？答：EQ\o\ac(○,1)抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高；EQ\o\ac(○,2)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)、應(yīng)用靈活；EQ\o\ac(○,3)編程方便、易于使用；EQ\o\ac(○,4)功能完善、擴(kuò)展能力強(qiáng)；EQ\o\ac(○,5)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試方便；EQ\o\ac(○,6)維修方便、維修工作量??；EQ\o\ac(○,7)體積小、重量輕、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。PLC采用微電子技術(shù)，大量的開(kāi)關(guān)動(dòng)作用無(wú)觸點(diǎn)的電子存儲(chǔ)器件來(lái)完成，大部分繼電器和繁雜的連線被軟件程序所取代，故壽命長(zhǎng)，可靠性大大提高。5-2、整體式PLC、組合式PLC有哪幾部分組成？各有何特點(diǎn)？答：整體式PLC是將中央處理單元（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入單元、輸出單元、電源、通信端口、I/O擴(kuò)展端口等組裝在一個(gè)箱體內(nèi)構(gòu)成主機(jī)，特點(diǎn)是PLC結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、成本低、安裝方便；組合式PLC是將CPU、輸入單元、輸出單元、電源單元、智能I/O單元、通信單元等分別作為相應(yīng)的電路板或模塊，特點(diǎn)是配置靈活，輸入接點(diǎn)、輸出接點(diǎn)的數(shù)量可以自由選擇，各種功能模塊可以依需要靈活配置。5-3、PLC的硬件由哪幾部分組成？各有何作用？答：1、中央處理器CPU，作用是：EQ\o\ac(○,1)接收并存儲(chǔ)用戶程序和數(shù)據(jù)；EQ\o\ac(○,2)診斷PLC內(nèi)部電路的故障和軟件錯(cuò)誤；EQ\o\ac(○,3)用掃描方式通入I/O部件接收現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和狀態(tài)，并存入輸入映像存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中；EQ\o\ac(○,4)當(dāng)PLC進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，讀取并解釋、處理用戶指令，輸出結(jié)果。2、存儲(chǔ)器，分為系統(tǒng)存儲(chǔ)器和用戶存儲(chǔ)器，用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序、數(shù)據(jù)。3、輸入、輸出接口，用于PLC與外界連接。4、電源，將交流電轉(zhuǎn)換成直流電源，供CPU、存儲(chǔ)器等電路工作，同時(shí)為外部輸入電路提供24V直流電源。5、擴(kuò)展接口，用于將擴(kuò)展單元與基本單元相連。6、通信接口，用于實(shí)現(xiàn)“人-機(jī)”、“機(jī)-機(jī)”對(duì)話。7、智能I/O接口，滿足更加復(fù)雜控制功能的需要。8、編程工具，供用戶進(jìn)行程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視。9、智能單元，獨(dú)立完成一項(xiàng)專(zhuān)門(mén)的工作。10、其他部件。5-4、PLC的軟件有哪幾部分組成？各有何作用？答：PLC的軟件由系統(tǒng)程序和用戶程序兩大部分組成，系統(tǒng)程序由PLC制造商固化在PLC內(nèi)部，用于控制PLC本身的運(yùn)作，用戶不能直接修改；而用戶程序由使用者編寫(xiě)并寫(xiě)入PLC，用來(lái)控制外部對(duì)象的運(yùn)行，是使用者根據(jù)具體控制對(duì)象編制的應(yīng)用程序。5-5、PLC的主要編程語(yǔ)言有哪幾種？各有什么特點(diǎn)？答：梯形圖（LAD）、指令表（STL）和狀態(tài)流程圖（SFC）。5-6、PLC開(kāi)關(guān)量輸出接口按輸出開(kāi)關(guān)器件的種類(lèi)不同，有哪幾種型式？各有什么特點(diǎn)？答：晶體管輸出接口電路、晶閘管輸出接口電路、繼電器輸出接口電路。5-7、PLC采用什么樣的工作方式？有何特點(diǎn)？答：采用不斷循環(huán)的順序掃描工作方式，特點(diǎn)是循環(huán)順序掃描。5-8、什么是PLC的掃描周期？其掃描周期分為哪幾個(gè)階段，各階段完成什么任務(wù)？答：PLC的掃描周期是指PLC完成一次掃描所需的時(shí)間。EQ\o\ac(○,1)輸入采樣階段：PLC首先掃描所有輸入端子，并將各輸入狀態(tài)存入內(nèi)存中各對(duì)應(yīng)的輸入映像寄存器中；EQ\o\ac(○,2)程序執(zhí)行階段：根據(jù)PLC梯形圖程序掃描原則，PLC按先左后右，先上后下的步序逐點(diǎn)掃描；EQ\o\ac(○,3)輸出刷新階段：在所有指令執(zhí)行完畢后，元件映像寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài)（接通/斷開(kāi)）在輸出刷新階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，通過(guò)一定方式輸出，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。5-9、PLC的主要性能指標(biāo)有哪些？各指標(biāo)的意義是什么？答：EQ\o\ac(○,1)存儲(chǔ)容量：決定PLC可以容納的用戶程序的長(zhǎng)短；EQ\o\ac(○,2)輸入/輸出點(diǎn)數(shù)：PLC面板上連接輸入、輸出信號(hào)用的端子個(gè)數(shù)，個(gè)數(shù)越多，控制規(guī)模就越大；EQ\o\ac(○,3)掃描速度：PLC執(zhí)行程序的速度；EQ\o\ac(○,4)編程指令的種類(lèi)和數(shù)量：衡量PLC能力的強(qiáng)弱；EQ\o\ac(○,5)擴(kuò)展能力：I/O點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展和功能擴(kuò)展；EQ\o\ac(○,6)智能單元的數(shù)量；EQ\o\ac(○,7)內(nèi)部寄存器；EQ\o\ac(○,8)指令系統(tǒng)。5-10、PLC的定義及發(fā)展方向？答：可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程，可編程序控制器及其有關(guān)外圍設(shè)備，都按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)；發(fā)展方向?yàn)椋焊咚倩⒋笕萘炕?、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、小型化、廉價(jià)化?？删幊绦蚩刂破鲬?yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)9-1、設(shè)計(jì)PLC應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)遵循的原則？答：EQ\o\ac(○,1)充分發(fā)揮PLC功能，最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求；EQ\o\ac(○,2)在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用及維修方便；EQ\o\ac(○,3)保證控制系統(tǒng)安全可靠；EQ\o\ac(○,4)應(yīng)考慮生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在選擇PLC型號(hào)，I/O點(diǎn)數(shù)和存儲(chǔ)器容量等內(nèi)容時(shí)，應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠嗔浚岳谙到y(tǒng)的調(diào)整和擴(kuò)充。9-2、選擇PLC機(jī)型的主要依據(jù)是什么？答：基本原則：在滿足功能要求及保證可靠、維護(hù)方便的前提下，力爭(zhēng)最佳的性價(jià)比；9-3、PLC應(yīng)用控制系統(tǒng)的硬件和軟件的設(shè)計(jì)原則和內(nèi)容是什么？答：硬件設(shè)計(jì)：EQ\o\ac(○,1)設(shè)計(jì)控制柜及操作面板電氣布置圖及安裝接線圖；EQ\o\ac(○,2)控制系統(tǒng)各部分的電氣互連圖；EQ\o\ac(○,3)根據(jù)圖樣進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)接線，并檢查；軟件設(shè)計(jì)：EQ\o\ac(○,1)對(duì)于較復(fù)雜系統(tǒng)，需要繪制系統(tǒng)的功能圖，簡(jiǎn)單系統(tǒng)可免去這一步；EQ\o\ac(○,2)設(shè)計(jì)梯形圖程序；EQ\o\ac(○,3)根據(jù)梯形圖編寫(xiě)指令表程序；EQ\o\ac(○,4)對(duì)程序進(jìn)行模擬調(diào)試及修改，直到滿足控制要求為止。9-4、開(kāi)關(guān)量交流輸入單元與直流輸入單元各有什么特點(diǎn)？他們分別適用于什么場(chǎng)合？答：交流輸入單元接觸可靠，適用于有油霧、粉塵的惡劣環(huán)境下使用；直流輸入單元延時(shí)時(shí)間短，還可以直接與接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)等電子輸入設(shè)備連接。9-5、PLC輸入/輸出有哪幾種接線方式？答：輸入方式有匯點(diǎn)式輸入和分組式輸入；輸出方式有繼電器輸出、晶閘管輸出和晶體管輸出。9-8、若PLC的輸入端或輸出端接有感性元件，應(yīng)采取什么措施來(lái)保證PLC的可靠運(yùn)行？答：如果是直流感性元件