機床電氣及PLC控制（第三版） （李乃夫）習(xí)題及答案

PAGEPAGE12習(xí)題參考答案“十四五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《機床電氣及PLC控制》主編李乃夫（高等教育出版社2024年8月第3版）P34項目1思考與練習(xí)題1-1填空題1.低壓電器是指工作電壓在交流1200V或直流1500V以下的電器。2.根據(jù)其動作原理的不同，電器可分為手控電器和自動電器；而根據(jù)其功能的不同，又可以分為控制電器和保護(hù)電器。3.交流接觸器從結(jié)構(gòu)上可分為電磁系統(tǒng)、觸點系統(tǒng)和滅弧裝置三大部分。4.接觸器的觸點又分為主觸點和輔助觸點。主觸點一般為三極動合觸點，主要用于通斷三相負(fù)載的主電路。輔助觸點有動合和動斷觸點，主要用于通斷電流較小的控制電路。5.用三刀開關(guān)直接控制三相異步電動機不頻繁地起動和停機，則電動機的功率一般不能超過5.5kW。6.在圖1-10電路中，起短路保護(hù)作用的電器是熔斷器FU1和FU2，起過載保護(hù)作用的電器是熱繼電器FR，起失電壓保護(hù)作用的電器是能自動復(fù)位的起動按鈕動合觸點SB2和接觸器KM的自鎖觸點，起欠電壓保護(hù)作用的電器是接觸器KM的電磁機構(gòu)。7.選用熱繼電器時應(yīng)根據(jù)電動機的額定電流來選擇熱元件，并用調(diào)節(jié)旋鈕將其整定在電動機額定電流的0.95～1.05倍左右。8.在圖1-13(c)圖電路中采用了KM1、KM2的輔助動斷觸點和SB2、SB3的動斷觸點實現(xiàn)了“雙重互鎖”。9.在圖1-13的(a)、(b)、(c)三個控制電路中，如果同時按下兩個起動按鈕SB2和SB3，在正常情況下會出現(xiàn)的現(xiàn)象分別是：(a)圖：電源短路，電動機不能起動運行；(b)圖：電動機起動運行，但運轉(zhuǎn)方向不確定；(c)圖：電源不會短路，但電動機也不能起動。10.三相異步電動機在電動機的容量不超過供電變壓器容量的20%的情況下允許直接起動，一般20kW以下的電動機允許直接起動。11.籠型三相異步電動機常用的降壓起動方法有：串電阻（電抗）降壓起動和星－三角降壓起動。12.采用星形－三角形降壓起動的三相異步電動機在起動時，定子相電壓為額定電壓的1/，起動電流和起動轉(zhuǎn)矩均為全壓起動時的1/3。13.請畫出時間繼電器觸點的圖形符號：①通電延時型時間繼電器的動合觸點：＿＿＿；②通電延時型時間繼電器的動斷觸點：＿＿＿；③斷電延時型時間繼電器的動合觸點：＿＿＿。14.請畫出這些電器的動斷觸點的圖形符號：①行程開關(guān)的動斷觸點：＿＿＿；②熱繼電器的動斷觸點：＿＿＿；③斷電延時型時間繼電器的動斷觸點：＿＿＿。15.請畫出這些電器的動合觸點的圖形符號：①按鈕開關(guān)的動合觸點：＿＿＿；②接觸器的動合觸點：＿＿＿；③行程開關(guān)的動合觸點：＿＿＿。16.星形-三角形降壓起動適合于正常運行時定子繞組為三角形聯(lián)結(jié)的三相異步電動機空載或輕載起動。17.三相異步電動機的三種調(diào)速方法是：調(diào)節(jié)電動機旋轉(zhuǎn)磁場的磁極對數(shù)調(diào)速、調(diào)節(jié)電源頻率調(diào)速和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)差率調(diào)速。18.設(shè)備的電氣圖紙主要有原理圖、安裝圖和接線圖三種。1-2選擇題1.CJ20-63型交流接觸器，其型號中的“63”是指＿A＿的額定電流為63A。A.主觸點B.輔助觸點C.電磁線圈D.都不是2.JR16-20/3D型熱繼電器，其型號中的“20”是指＿A＿的額定電流為20A。A.熱繼電器B.熱繼電器的動斷觸點C.熱繼電器的熱元件D.都不是3.熔斷器主要用作＿B＿保護(hù)，熱繼電器主要用作＿C＿保護(hù)。A.欠壓B.短路C.過載D.零壓4.在圖1-13中的圖(b)電路，如果將KM1、KM2的互鎖動斷觸點調(diào)換接錯了，當(dāng)按下起動按鈕SB2或SB3時，在正常情況下會出現(xiàn)的現(xiàn)象是＿C＿。A.電動機起動運行，但運轉(zhuǎn)方向不確定；B.電源短路，電動機不能起動運行；C.電源不會短路，但電動機也不能起動。D.都不對5.在圖1-13中的圖(c)電路，如果將SB2、SB3的互鎖動斷觸點調(diào)換接錯了，當(dāng)按下起動按鈕SB2或SB3時，在正常情況下會出現(xiàn)的現(xiàn)象是＿C＿。A.電動機起動運行，但運轉(zhuǎn)方向不確定；B.電源短路，電動機不能起動運行；C.電源不會短路，但電動機也不能起動。D.都不對6.在圖1-16電路中，起行程位置控制作用的是＿B＿，起限位保護(hù)作用的是＿C＿。A.SB1、SB2B.SQ1、SQ2C.SQ3、SQ4D.KM1、KM27.使用多速電動機調(diào)速的方法屬于＿A＿。A.變極調(diào)速B.變轉(zhuǎn)差率調(diào)速C.變頻調(diào)速D.都不是8.＿A＿屬于機械制動。A.電磁抱閘制動B.電阻制動C.反接制動D.能耗制動1-3判斷題1.所謂“電器”，是指可以根據(jù)控制指令，自動或手動接通和斷開電路，實現(xiàn)對用電設(shè)備或非電對象的切換、控制、保護(hù)、檢測和調(diào)節(jié)的電氣設(shè)備，如各種電動機、開關(guān)、繼電器、接觸器、熔斷器等。（√）2.因為三相異步電動機的起動電流可達(dá)額定電流的5～7倍，所以在電動機起動時，按1.5～2.5倍額定電流選定的熔斷器熔體會因過流而熔斷，從而造成電動機無法起動。（×）3.熔斷器不宜作電動機的過載保護(hù)。（√）4.熱繼電器不能用作短路保護(hù)。（√）5.在電動機控制電路中既然裝有熱繼電器就不需要裝熔斷器了。（×）6.一種型號的熱繼電器只配有一種規(guī)格的熱元件。（×）7.圖1-1電路具有過載、失電壓和欠電壓保護(hù)功能。（×）8.三相異步電動機在變極調(diào)速時，若電動機旋轉(zhuǎn)磁場的磁極對數(shù)增加一倍，同步轉(zhuǎn)速也增加一倍，電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速也隨之增加一倍。（×）9.三相異步電動機在變極調(diào)速時，若電動機旋轉(zhuǎn)磁場的磁極對數(shù)增加一倍時，同步轉(zhuǎn)速就下降一半，電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速也正好下降一半。（×）10.變極調(diào)速是平滑的無級調(diào)速。（×）1-4綜合題1.什么是低壓電器？低壓電器按其動作原理可分為哪兩大類？按其功能又可分為哪兩大類？試各舉一例說明之。答：電器是指可以根據(jù)控制指令，自動或手動接通和斷開電路，實現(xiàn)對用電設(shè)備或非電對象的切換、控制、保護(hù)、檢測和調(diào)節(jié)的電氣設(shè)備，如各種開關(guān)、繼電器、接觸器、熔斷器等。而低壓電器是指工作電壓在交流1200V或直流1500V以下的電器。按其動作原理電器可分為手動電器和自動電器，如刀開關(guān)是手動電器，而接觸器是自動電器。按其功能電器又可以分為控制電器和保護(hù)電器，如接觸器是控制電器，熔斷器是保護(hù)電器。4.異步電動機的起動電流較大，在電動機起動時，熔斷器會不會熔斷？熱繼電器會不會動作？為什么？答：熔斷器用于保護(hù)電動機時，一般選擇熔體的額定電流≥電動機額定電流的（1.5～2.5）倍，所以在正常情況下電動機起動時熔斷器不會熔斷，而熱繼電器有一定的熱慣性，在電動機短時間的起動過程中更不會動作。5.按鈕開關(guān)、行程開關(guān)和刀開關(guān)都是開關(guān)，它們的作用有什么不同？可否用按鈕開關(guān)直接控制三相異步電動機？答：簡言之，刀開關(guān)主要用作電源隔離開關(guān)；按鈕開關(guān)用于發(fā)出控制指令；而行程開關(guān)用作位置控制。按鈕開關(guān)的觸點容量較小，不能用作直接控制電動機。6.低壓斷路器能實現(xiàn)哪幾種保護(hù)？答：低壓斷路器一般具有過電流、過載和欠電壓保護(hù)作用。7.熔斷器的作用是什么？既然在電動機的主電路中裝有熔斷器，為什么還要裝熱繼電器？它們的作用有什么不同？裝有熱繼電器可不可以不裝熔斷器？為什么？答：熔斷器主要用作短路保護(hù)，而熱繼電器用途電動機的過載保護(hù)，兩者的保護(hù)作用不同。熔斷器不宜作電動機的過載保護(hù)。而熱繼電器動作有一定的慣性，在過流時不可能迅速切斷電路，所以絕不能用作短路保護(hù)。8.什么叫自鎖功能？在圖1-10電路中，如果沒有KM的自鎖觸點會怎么樣？如果自鎖觸點因熔焊而不能斷開又會怎么樣？答：當(dāng)起動按鈕松開后，接觸器的電磁線圈仍能依靠其輔助動合觸點保持通電而使電動機能連續(xù)運行，這一作用稱為“自鎖”。在圖1-10電路中，如果沒有KM的自鎖觸點，電動機只能點動運行。如果自鎖觸點因熔焊而不能斷開，則電動機不能停機。9.三相異步電動機的主電路中如何實現(xiàn)電動機的反轉(zhuǎn)？圖1-13所示的三個控制電路各有什么特點？試分析在這三個控制電路中，如果同時按下正、反轉(zhuǎn)起動按鈕分別會出現(xiàn)什么情況。10.何謂互鎖？在控制電路中互鎖起什么作用？何謂電氣控制中的電氣互鎖和機械互鎖？答：所謂“互鎖（聯(lián)鎖）”，一般指在某條控制的支路接通前需要先斷開另一條支路，起到保護(hù)的作用（如在圖1-13電路中保護(hù)同正、反轉(zhuǎn)的電路不會同時接通）。以圖1-13的電路為例：在圖(b)電路中KM1、KM2兩條支路分別串入KM2、KM1的動斷觸點稱為電氣互鎖；而(c)電路在圖(b)電路的基礎(chǔ)上再串入按鈕開關(guān)SB3、SB2的動斷觸點稱為機械互鎖（雙重互鎖）。12.星形-三角形降壓起動適用于哪種類型的電動機？答：星－三角降壓起動適用于在正常運行時定子繞組為三角形接法，且空載或輕載起動的三相異步電動機。13.圖1-16所示自動往復(fù)控制電路，如果其中一個行程開關(guān)SQ2損壞，其觸點都不能動作，會出現(xiàn)什么問題？應(yīng)如何處理？答：如果SQ2損壞其觸點都不能動作，則到了SQ2所在位置（見圖1-14）不能換向（電動機不能反轉(zhuǎn)），則需要SQ4作行程終端的限位保護(hù)。此時應(yīng)檢修（更換）SQ2。14.三相異步電動機起動的主要問題是什么？對三相異步電動機起動的基本要求是什么？答：三相異步電動機起動的主要問題是起動電流大而起動轉(zhuǎn)矩并不大。對三相異步電動機起動的基本要求是在保證有足夠的起動轉(zhuǎn)矩的前提下盡量減小起動電流，并盡可能采取簡單易行的起動方法。15.籠型三相異步電動機有哪些主要的降壓起動方法？各有什么特點？適用于什么場合？答：籠型三相異步電動機主要的降壓起動方法有串電阻（電抗）降壓起動、星-三角降壓起動和自耦變壓器降壓起動三種。串電阻（電抗）降壓起動由于在電阻（電抗）上有一定的能量損耗，僅適用于容量較小的電動機，目前已基本上被淘汰了。星-三角降壓起動方法比較簡單，不需要附加設(shè)備，而且沒有串電阻起動時的能量損耗。但由于起動時轉(zhuǎn)矩下降得較多，所以僅適用于運行時定子繞組角接的電動機空載或輕載起動。自耦變壓器降壓起動是利用自耦變壓器二次繞組的不同抽頭降壓，既能適應(yīng)不同負(fù)載起動的需要，又能獲得比星形－三角降壓起動更大的起動轉(zhuǎn)矩（在起動電流減小倍數(shù)相同的情況下起動轉(zhuǎn)矩相對較大），因此應(yīng)用較為廣泛，常被用來起動容量較大的籠型三相異步電動機。但缺點是需要專用的起動設(shè)備。16.一臺三相異步電動機的起動轉(zhuǎn)矩是額定轉(zhuǎn)矩的1.5倍，當(dāng)負(fù)載為額定值的60%時，若采用星-三角降壓起動法，問電動機能否起動？為什么？答：不能起動。因為在全壓起動時起動轉(zhuǎn)矩是額定轉(zhuǎn)矩的1.5倍，若采用星-三角降壓起動法，電動機的起動轉(zhuǎn)矩只有原來的三分之一，即只有額定轉(zhuǎn)矩的50%，低于負(fù)載轉(zhuǎn)矩（負(fù)載轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的60%），所以不能起動。17.試分析圖1-30中各控制電路有何不當(dāng)之處。圖1-30第17題附圖答：在圖(a)電路中，KM線圈支路串入了KM的動合觸點，電路無法接通；在(b)電路中，KM線圈支路串入了KM的動斷觸點，當(dāng)按下SB2后，KM接通→KM動斷觸點斷開→KM又接通→又?jǐn)嚅_……；在(c)、(d)電路中，KM的自鎖（動合）觸點將SB1鎖住，電路無法斷電；在圖(e)電路中，錯將KM的動斷觸點用作自鎖觸點，電路無法“自鎖”；在圖(f)、(g)電路中，KM的自鎖（動合）觸點將KM的線圈短接，將會造成電源短路；在(h)電路中，在自鎖支路接多了KM的動斷觸點，當(dāng)按下SB2后，將不能“自鎖”。P76項目2思考與練習(xí)題2-1填空題1.金屬切削機床的機械運動可分為主運動、進(jìn)給運動和輔助運動，主運動是指對金屬工件進(jìn)行切削的運動，進(jìn)給運動是指持續(xù)地把金屬工件的被切削層投入切削的運動，而輔助運動是指除主運動和進(jìn)給運動之外的其他（如機床部件的位置調(diào)整運動）的運動。2.車床的主運動是主軸的旋轉(zhuǎn)運動，進(jìn)給運動是溜板箱帶動刀架的直線運動，而輔助運動是包括刀架的快速移動和工件的夾緊和放松的運動。3.在CY6140型車床控制電路（圖2-3）中，熔斷器FU1用作冷卻泵電動機M2和刀架快速移動電動機M3的短路保護(hù)，F(xiàn)U2用作信號指示電路的短路保護(hù)，F(xiàn)U3用作照明電路的短路保護(hù)，F(xiàn)U4用作控制電路的短路保護(hù)。4.在切削加工過程中需要用電磁吸盤吸持住工件的機床是平面磨床。5.Z3040型搖臂鉆床控制電路（圖1-12）中最大功率的電動機是主軸電動機M1。6.X62W型萬能銑床的三臺電動機M1、M2、和M3有過載保護(hù)的是M1、M2、和M3。7.為縮短X62W型萬能銑床的停車時間，主軸電動機設(shè)有制動電磁離合器YC1制動環(huán)節(jié)。2-2選擇題1.CY6140型車床的主軸采用＿B＿方法調(diào)速，采用＿B＿方法反轉(zhuǎn)；Z3040型搖臂鉆床的主軸采用＿B＿方法調(diào)速，采用＿B＿方法反轉(zhuǎn)；而X62W型萬能銑床的的主軸采用＿A＿方法調(diào)速，采用＿B＿方法反轉(zhuǎn)。A.電氣B.機械2.CY6140型車床控制電路（圖2-3）中兩臺電動機的控制關(guān)系是＿C＿。A.M1與M2能夠分別起動和停機B.M1與M2必須同時起動和停機C.M2必須在M1起動后才能起動；若M1停機，M2也同時停機3.M7130型平面磨床的電氣安全聯(lián)鎖是：＿B＿必須吸合，才能起動砂輪電動機M1。A.液壓泵電動機接觸器線圈B.欠電流繼電器線圈C.控制開關(guān)SA24.M7130型平面磨床控制電路（圖2-6）中電阻器R1、R2、R3的作用分別是＿C＿、＿A＿、＿B。A.限制退磁電流B.電磁吸盤線圈的過電壓保護(hù)C.整流器的過電流保護(hù)5.Z3040型搖臂鉆床控制電路（圖2-9）中電動機M2、M4都不需要用熱繼電器進(jìn)行過載保護(hù)，分別是由于M2＿C＿，M4＿A＿。A.容量太小B.不會過載C.是短時工作制6.X62W型萬能銑床的主軸采用＿C＿制動。A.反接B：能耗C：電磁離合器7.若X62W萬能銑床的主軸未起動，則工作臺＿C＿。A.不能有任何進(jìn)給B.可以進(jìn)給C.可以快速進(jìn)給8.X62W型萬能銑床在上刀或換刀時，主軸電動機M1應(yīng)處于＿C＿狀態(tài)。A.起動B.動轉(zhuǎn)C.制動9.X62W型萬能銑床的電磁離合器YC1、YC2和YC3的電源由＿B＿供電。A.控制變壓器B.整流變壓器C.不經(jīng)過變壓器降壓而直接2-3判斷題1.CY6140型車床的主軸電動機M1不需要短路保護(hù)，所以在控制電路（圖2-3）中M1的主電路沒有裝熔斷器。（×）2.CY6140型車床的冷卻泵電動電動機能否起動與主軸電動機無關(guān)。（×）3.M7130型平面磨床的電磁吸盤可以使用直流電，也可以使用交流電。（×）4.Z3040型搖臂鉆床控制電路（圖2-9）中的時間繼電器KT是用來控制搖臂升降所需的時間。（×）5.Z3040型搖臂鉆床上的主軸電動機M1由于鉆頭有進(jìn)刀和退刀運動，因此M1需要有正反轉(zhuǎn)。（×）6.Z3040型搖臂鉆床上的液壓泵電動機M3由于有松開和夾緊兩種功能，因此M3需要有正反轉(zhuǎn)。（√）7.為保證安全，Z3040型搖臂鉆床在搖臂升降到位時，必須用行程開關(guān)進(jìn)行位置保護(hù)。（√）8.銑床在銑削加工過程中不需要主軸反轉(zhuǎn)。（√）9.X62W型萬能銑床工作臺垂直進(jìn)給和橫向進(jìn)給的區(qū)分是由電氣控制實現(xiàn)的。（√）2-4綜合題1.CY6140型車床控制電路(圖2-3)對M1、M2、M3、EL1分別有什么保護(hù)措施？由什么電器實現(xiàn)？答：CY6140型車床控制電路（圖2-3）的主軸電動機M1由具有脫扣裝置的電源開關(guān)QS作短路保護(hù)，由FR1作過載保護(hù)；冷卻泵電動機M2由FU1作短路保護(hù)，由FR2作過載保護(hù)；刀架快速移動電動機M3由FU1作短路保護(hù)；三臺電動機M1、M2、M3由于用接觸器KM1、KM2、KM3控制，所以還具有欠電壓和零電壓保護(hù)作用。EL1由FU3作短路保護(hù)。2.在本項目所介紹的4種機床電氣控制電路中，哪種機床的電氣控制電路要求主軸電動機能夠反轉(zhuǎn)？對主軸電動機有電氣調(diào)速要求？并要求能進(jìn)行電氣制動和實行點動控制？答：在本項目所介紹的4種機床電氣控制電路中：要求主軸電動機能夠反轉(zhuǎn)、對主軸電動機有電氣調(diào)速要求，并要求能進(jìn)行電氣制動和實行點動控制的都是X62W型萬能銑床的電路。8.X62W型萬能銑床控制電路有哪四種聯(lián)鎖保護(hù)作用？答：一、主電動機M1起動后才能進(jìn)行常速進(jìn)給——KM1輔助動合觸點(7-13)；二、常速進(jìn)給和快速進(jìn)給的互鎖保護(hù)——KM2動斷觸點(105-109)、動合觸點(105-111)；三、相反方向（指向前與向后、向左與向右、向上與向下，下同）進(jìn)給運動的互鎖保護(hù)——KM3的輔助動斷觸點(31-33)、KM4的輔助動斷觸點(23-25)；四、相反方向進(jìn)給運動的互鎖保護(hù)，以及工作臺進(jìn)給運動與圓工作臺旋轉(zhuǎn)運動的互鎖保護(hù)——工作臺操縱手柄選種與行程開關(guān)SQ3-SQ6的動斷觸點。9.CY6140型車床，如果出現(xiàn)以下故障，可能的原因有哪些？應(yīng)如何分別處理？①按下起動按鈕，主軸不轉(zhuǎn)。②按下起動按鈕，主軸不轉(zhuǎn)，但主軸電動機發(fā)出“嗡嗡”聲。③按下停車按鈕，主軸電動機不停轉(zhuǎn)。答：①②出現(xiàn)的現(xiàn)象是按下起動按鈕SB2后M1不能起動，或發(fā)出“嗡嗡”聲。發(fā)生此類故障時，首先應(yīng)檢查電源電壓是否正常，電源的熔斷器有無熔斷，電源開關(guān)QS有無合閘；其次應(yīng)檢查熱繼電器FR1，查看熱繼電器是否已動作過。如果熱繼電器已動作過，則應(yīng)先檢查引起其動作的原因，例如負(fù)載過大（切削時進(jìn)刀量過大且運行時間過長），或熱繼電器整定電流值過小，或是熱繼電器選配不當(dāng)，看是否需要更換熱繼電器，或是重新調(diào)整其整定電流值。找出原因后，將熱繼電器復(fù)位，即可重新起動電動機。此外，還應(yīng)檢查交流接觸器KM1，若接觸器本身沒有問題，則要檢查控制電路，先將KM1主觸點的三條引出線斷開，然后合上電源開關(guān)QS，按下起動按鈕SB2，看KM1能否動作。如KM1不能動作，則故障多在控制電路中KM1的支路上，如按鈕開關(guān)的觸點及接線是否接觸良好，停止按鈕SB1的動斷觸點是否接觸良好，熱繼電器FR1的動斷觸點有無問題，等等。最后應(yīng)檢查到控制電路的電源是否正常（如熔斷器FU1、FU4有無熔斷等）。若M1在按下SB2時不能起動并發(fā)出“嗡嗡”聲，或是在運行中突然發(fā)出較明顯的“嗡嗡”聲，這是電動機發(fā)生斷相故障的現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)電動機斷相，應(yīng)立即切斷電源，避免損壞電動機。斷相就是三相電源缺了一相，造成的原因可能是三相熔斷器熔斷了一相，或是接觸器的三相主觸點有其中一相接觸不良，也可能是接線脫落。有的機床的熔斷器裝在床身上，在機器運行時因振動造成熔斷器松脫，也可能造成電動機斷相。電動機的斷相運行會使電動機因過載而燒毀，在找出故障原因并排除后，M1應(yīng)能正常起動和運行。③按下停止按鈕SB1，M1不能停轉(zhuǎn)，其原因可能是：接觸器KM主觸點熔焊；停止按鈕SB1損壞，不起作用；或是新更換的接觸器因擦去其鐵心表面的防銹油，在多次吸合動作后使鐵心粘住，從而使主觸點無法斷開。進(jìn)行相應(yīng)的檢查并排除故障。10.M7130型平面磨床，如果出現(xiàn)以下故障，可能的原因有哪些？應(yīng)如何分別處理？①電磁吸盤沒有吸力。②電磁吸盤吸力不足。③電磁吸盤退磁效果差。答：①②如果電磁吸盤沒有吸力，首先應(yīng)檢查電源，從整流變壓器T1的一次側(cè)到二次側(cè)，再檢查到整流器VC輸出的直流電壓是否正常；檢查熔斷器FU1、FU2、FU4；檢查SA2的觸點、插頭插座X3是否接觸良好；檢查欠電流繼電器KA的線圈有無斷路；一直檢查到電磁吸盤線圈YH兩端有無110V直流電壓。如果電壓正常，電磁吸盤仍無吸力，則需要檢查YH線圈有無斷線了。如果是電磁吸盤的吸力不足，則多半是工作電壓低于額定值，如橋式整流電路的某一橋臂出現(xiàn)故障，使全波整流變成半波整流，VC輸出的直流電壓下降了一半；也有可能是YH線圈局部短路，其表現(xiàn)為空載時VC輸出的電壓正常而在接上YH后電壓低于正常值110V。③電磁吸盤退磁效果差。應(yīng)檢查退磁回路有無斷開或元件損壞。如果退磁的電壓過高也會影響退磁效果，應(yīng)調(diào)節(jié)R2使退磁電壓一般為5～10V。此外，還應(yīng)考慮是否有退磁時操作不當(dāng)（退磁時間過長）的原因。11.X62W型萬能銑床，如果出現(xiàn)以下故障，可能的原因有哪些？應(yīng)如何分別處理？①主軸正反轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)都很正常，但停車時按下停車按鈕，主軸不停。②工作臺向右、向左、向前、向后、向下進(jìn)給都正常，但不能向上進(jìn)給。③工作臺垂直與橫向進(jìn)給都正常，但無縱向進(jìn)給。答：①M1停車時無制動。重點是檢查電磁離合器YC1，如YC1線圈有無斷線、接點有無接觸不良，整流電路有無故障，等等。此外還應(yīng)檢查控制按鈕SB5和SB6。②工作臺進(jìn)給控制電路故障。銑床的工作臺應(yīng)能夠進(jìn)行前后、左右、上下六個方向的常速和快速進(jìn)給運動，其控制是由電氣和機械系統(tǒng)配合進(jìn)行的，所以在出現(xiàn)工作臺進(jìn)給運動的故障時，如果對機、電系統(tǒng)的部件逐個進(jìn)行檢查，是難以盡快查出故障所在的?？梢来芜M(jìn)行其他方向的常速進(jìn)給、快速進(jìn)給、進(jìn)給變速沖動和圓工作臺的進(jìn)給控制試驗，來逐步縮小故障范圍，分析故障原因，然后再在故障范圍內(nèi)逐個對電器元件、觸點、接線和接點進(jìn)行檢查。在檢查時，還應(yīng)考慮機械磨損或移位使操縱失靈等非電氣的故障原因。這部分電路的故障較多，下面僅以一些較典型的故障為例來進(jìn)行分析：若工作臺不能向上進(jìn)給。應(yīng)首先進(jìn)行進(jìn)給變速沖動試驗，若進(jìn)給變速沖動正常，則可排除與向上進(jìn)給控制相關(guān)的支路13-27-29-19存在故障的可能性；再進(jìn)行向左方向進(jìn)給試驗，若又正常，則又排除19-21和31-33-12支路存在故障的可能性。這樣，故障點就已縮小到21-(SQ4-1)-31的范圍內(nèi)，例如，可能是在多次操作后，行程開關(guān)SQ4因安裝螺絲松動而移位，造成操縱手柄雖已到位，但其觸點SQ4-1(21-31)仍不能閉合，因此工作臺不能向上進(jìn)給。③工作臺不能縱向進(jìn)給。此時應(yīng)先對橫向進(jìn)給和垂直進(jìn)給進(jìn)行試驗檢查，如果正常，則說明進(jìn)給電動機M2、主電路、接觸器KM3、KM4及與縱向進(jìn)給相關(guān)的公共支路都正常，就應(yīng)重點檢查圖2-13中圖區(qū)17上的行程開關(guān)SQ2-1、SQ3-2及SQ4-2，即接線端編號為13-15-17-19的支路，因為只要這三對動斷觸點之中有一對不能閉合、接觸不良或者接線松脫，縱向進(jìn)給就不能進(jìn)行。同時，可檢查進(jìn)給變速沖動是否正常，如果也正常，則故障范圍已縮小到在SQ2-1及SQ5-1、SQ6-1上了，一般情況下SQ5-1、SQ6-1兩個行程開關(guān)的動合觸點同時發(fā)生故障的可能性較小，而SQ2-1(13-15)由于在進(jìn)給變速時，常常會因用力過猛而容易損壞，所以應(yīng)先檢查它。P100項目3思考與練習(xí)題3-1填空題1.PLC的基本結(jié)構(gòu)由CPU、存儲器、輸入/輸出（I/O）單元、編程器和電源等部分所組成。2.PLC的存儲器可分為系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器兩大部分。3.PLC的輸出接口電路一般有繼電器、晶體管、晶閘管輸出三種輸出方式。4.PLC兩種主要的編程語言是梯形圖語言和指令語句表編程語言（也稱為助記符語言）。5.PLC有在線（聯(lián)機）和離線（脫機）兩種編程方式。6.FX3U系列的定時器有通用型和積算型兩種類型。7.FX3U系列的計數(shù)器有16位加計數(shù)器、32位加/減計數(shù)器和高速計數(shù)器三種類型。8.FX3U系列的輔助繼電器有通用輔助繼電器、斷電保持輔助繼電器和特殊輔助繼電器三種類型。9.狀態(tài)寄存器與步進(jìn)指令配合使用。10.文件寄存器以500點為一個單位。3-2選擇題1.對低速、大功率的負(fù)載，一般應(yīng)選用＿A＿輸出的輸出接口電路；而對于高速、大功率的交流負(fù)載，一般應(yīng)選用＿B＿輸出的輸出接口電路。A.繼電器B.晶閘管C.晶體管2.FX3U-32MT/ES為＿C＿輸出類型。A.繼電器B.晶閘管C.晶體管3.FX3U系列最多只能同時使用＿A＿個高速計數(shù)器。A.8個B.21個C.256個3-3判斷題1.PLC的最大I／O點數(shù)并沒有擴(kuò)展的限制。（×）2.PLC梯形圖與繼電器梯形圖其物理性質(zhì)是相同的。（×）3.PLC內(nèi)部的“軟繼電器”并不是物理實體，其“觸點”也沒有使用數(shù)量和使用次數(shù)的限制。（√）4.輸入繼電器只能由外部信號驅(qū)動，而不能由內(nèi)部指令來驅(qū)動。（√）5.輸出繼電器可以由外部信號或PLC的內(nèi)部控制指令來驅(qū)動。（×）6.輔助繼電器既可供編程使用，又可供外部輸出。（×）7.特殊輔助繼電器用戶不能占用，但其觸點可供編程使用。（√）8.PLC的I/O口的地址編號可以隨意設(shè)定。（×）9.未定義的特殊數(shù)據(jù)寄存器用戶不能選用。（√）10.PLC內(nèi)部的“軟繼電器”（包括定時器和計數(shù)器）均可提供無數(shù)對動合和動斷觸點以供編程使用。（√）11.更改設(shè)定的參數(shù)可以改變通用型和保持型計數(shù)器的類型。（√）12.改變特殊輔助繼電器M8200～M8234設(shè)定可以改變32位加/減計數(shù)器計數(shù)的加/減方向。（√）13.高速計數(shù)器的計數(shù)輸入端可以任意選用。（×）14.輸出指令的操作數(shù)可以是輸入繼電器X。（×）15.同一程序中相同編號的定時器或計數(shù)器只能使用一次。（√）3-4綜合題1.什么是PLC？其基本定義是什么？答：1987年，國際電工委員會(IEC)對PLC作出了如下定義：“可編程序控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作命令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。可編程序控制器及其有關(guān)的設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴(kuò)充功能的原則而設(shè)計?！焙喲灾?，可編程序控制器就是工業(yè)自動控制的專用計算機。2.與傳統(tǒng)的繼電器－接觸器控制系統(tǒng)相比較，PLC控制系統(tǒng)有什么主要的優(yōu)點？答：用PLC取代傳統(tǒng)的繼電器-接觸器系統(tǒng)實現(xiàn)工業(yè)自動控制，其主要優(yōu)點體現(xiàn)在軟件和硬件兩方面：⑴由于PLC用軟件編程取代了硬接線，而且控制程序可在線修改，當(dāng)生產(chǎn)設(shè)備更新或生產(chǎn)工藝流程改變時，可在不改變硬設(shè)備的情況下改變控制程序，靈活方便，具有很強的“柔性”。⑵由于用PLC內(nèi)部的“軟繼電器”取代了許多電器，從而大大減少了電器的數(shù)量、簡化了電氣控制系統(tǒng)的接線、減小了電氣控制柜的安裝尺寸，充分體現(xiàn)出設(shè)計、施工周期短，通用性強，可靠性高，成本低的優(yōu)點。3.PLC的存儲器可分為哪幾類？一般由什么器件組成？答：PLC的存儲器可分為三類：第一類是系統(tǒng)程序存儲器，由ROM或EPROM組成；第二類是用戶程序存儲器，通常采用低功耗的CMOS-RAM，由后備電池供電，在斷開電源后仍能夠保存。目前比較先進(jìn)的PLC采用可隨時讀寫的快閃存儲器，可不需要后備電池，掉電時存儲的內(nèi)容也不會丟失；第三類是數(shù)據(jù)存儲器，按輸入、輸出和內(nèi)部寄存器、定時器、計數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器等單元的定義序號存儲數(shù)據(jù)或狀態(tài)。4.PLC梯形圖與繼電器梯形圖有什么區(qū)別？使用PLC梯形圖編程應(yīng)注意哪些基本規(guī)則？答：一、PLC梯形圖與繼電器梯形圖的主要區(qū)別是：⑴在繼電器梯形圖中，每個電氣符號（見表3-4）代表一個實際的電器或電器部件，之間的連線表示電器部件間的聯(lián)接線（即“硬接線”），因此繼電器梯形圖表示一個實際的電路；而PLC梯形圖表示的不是一個實際的電路而是一個程序，圖中的繼電器并不是物理實體，它實質(zhì)上是PLC的內(nèi)部寄存器，其間的連線表示的是它們之間的邏輯關(guān)系（即所謂“軟接線”）。⑵繼電器梯形圖中的每一個電器的觸點都是有限的，其使用壽命也是有限的；而PLC梯形圖中的每個符號對應(yīng)的是一個內(nèi)部存儲單元，其狀態(tài)可在整個程序中多次反復(fù)地讀取，因此可認(rèn)為PLC內(nèi)部的“軟繼電器”有無數(shù)個動合和動斷觸點供用戶編程使用（而且無使用壽命的限制），這就給設(shè)計控制程序提供了極大方便。⑶在繼電器梯形圖中，若要改變控制功能或增減電器及其觸點，就必須改變電路，即重新安裝電器和接線；而對于PLC梯形圖而言，改變控制功能只需要改變控制程序。二、使用PLC梯形圖編程應(yīng)注意的基本規(guī)則有：⑴在梯形圖中表示PLC“軟繼電器”觸點的基本符號有兩種：一種是動合觸點，另一種是動斷觸點（見表3-4）。每一個觸點都有一個標(biāo)號（如X001、X002），以示區(qū)別。同一標(biāo)號的觸點可以反復(fù)多次地使用。⑵梯形圖中的輸出“線圈”也用符號表示（見表3-4），其標(biāo)號如Y001、Y002表示輸出繼電器，同一標(biāo)號的輸出繼電器作為輸出變量只能夠使用一次。⑶梯形圖按由左至右、由上至下的順序畫出，因為CPU是按此順序執(zhí)行程序的。最左邊的是起始母線，每一邏輯行必須從起始母線開始畫起，左側(cè)先畫開關(guān)并注意要把并聯(lián)接點多的畫在最左端（圖3-10a）；最右側(cè)是輸出變量，輸出變量可以并聯(lián)但不能串聯(lián)（圖3-10b），在輸出變量的右側(cè)也不能有輸入開關(guān)（圖3-10c）；最右邊為結(jié)束母線（有時也可以省略不畫）。梯形圖構(gòu)成的一個原則是：“左重右輕，上重下輕”。5.PLC輸入、輸出口的地址編號能否由用戶根據(jù)需要而設(shè)定？答：不能。6.非積算型和積算型定時器有什么不同？答：非積算型和積算型定時器兩者的區(qū)別是：積算型定時器以輸入信號的累加作為定時時間，而非積算型定時器則需輸入信號一次達(dá)到定時時間才動作。7.32位加/減計數(shù)器（地址號C200～C234）計數(shù)的加/減方向如何設(shè)定？答：32位加/減計數(shù)器（地址號C200～C234）計數(shù)的加/減方向由特殊輔助繼電器M8200～M8234設(shè)定：當(dāng)與計數(shù)器后三位編號相同的特殊輔助繼電器ON(置1)時作減計數(shù)，OFF(置0)時作加計數(shù)。例如，當(dāng)M8200為ON時，C200作減計數(shù)；當(dāng)M8201為OFF時，C201作加計數(shù)。余類推。8.通用型數(shù)據(jù)寄存器和特殊數(shù)據(jù)寄存器的功能有什么不同？答：(1)通用型（非操持型）數(shù)據(jù)寄存器當(dāng)寫入新的數(shù)據(jù)時刷新原有的數(shù)據(jù)，且當(dāng)PLC掉電時全部清零；而保持型數(shù)據(jù)寄存器當(dāng)PLC斷電時所存的數(shù)據(jù)不會丟失。以上兩種數(shù)據(jù)寄存器可通過參數(shù)設(shè)置改變其保持/非保持的設(shè)定。特殊數(shù)據(jù)寄存器用于監(jiān)控PLC的運行狀態(tài)，如電池電壓、掃描時間、正在動作的狀態(tài)編號等。特殊數(shù)據(jù)寄存器在電源接通時寫入初始值。9.據(jù)所需要的I/O點數(shù)選擇FX3U基本單元的型號，并列出I/O端的地址編號：①輸入16點，輸出14點，共30點；答：可選FX3U-32MR/ES型，輸入16點（X000～X017），輸出16點（Y000～Y017，選其中14點），共32點；②輸入26點，輸出21點，共47點；答：可選FX3U-64MR/ES型，輸入32點（X000～X037，選其中26點），輸出32點（Y000～Y037，選其中21點），共64點；③輸入60點，輸出36點，共96點。答：可選FX3U-128MR/ES型，輸入64點（X000～X077，選其中60點），輸出64點（Y000～Y077，選其中36點），共128點。11.指出圖3-13所示梯形圖的錯誤，并畫出正確的梯形圖。圖3-13綜合題11附圖提示：左圖：將X000和X002并聯(lián)觸點移至最左邊，將輸出“線圈”Y000移到最右邊；中圖：將輸出線圈（Y000和Y001）移到最右邊；右圖：將Y000和Y001“線圈”并聯(lián)。12.試將圖3-14所示的繼電器電路轉(zhuǎn)換成PLC梯形圖。圖3-14綜合題12附圖建議：I/O分配表輸入輸出X000按鈕SB1Y000接觸器KM1X001按鈕SB2Y001接觸器KM2P138項目4思考與練習(xí)題4-1填空題1.PLS和PLF分別為上升沿微分輸出指令和下降沿微分輸出指令，其功能是分別在輸入信號的上升沿和下降沿產(chǎn)生脈沖輸出。2.主控指令嵌套的級數(shù)最多為8級。4-2判斷題1.MPS、MPP指令可以不必成對使用。（×）2.運算結(jié)果在出棧前可根據(jù)需要用MRD指令多次讀取。（√）3.PLC在一個循環(huán)掃描周期內(nèi)只有I／O刷新階段與外設(shè)有聯(lián)系，在其余大部分時間內(nèi)都是與外設(shè)隔離的。（√）4-3綜合題1.置位/復(fù)位指令與線圈驅(qū)動指令有何異同？答：簡單地說：置位/復(fù)位指令與線圈驅(qū)動指令的操作對象都包括Y、M、S（線圈驅(qū)動指令還能操作M、T、C）；線圈驅(qū)動指令是將邏輯運算的結(jié)果輸出，而置位/復(fù)位指令則是使操作對象保持ON或OFF。2.定時器/計數(shù)器指令設(shè)置設(shè)定值有哪些方法？如何對定時器/計數(shù)器進(jìn)行復(fù)位？。3.MEP、MEF指令的作用是什么？4.PLC有哪些主要的技術(shù)性能指標(biāo)？衡量PLC軟件和硬件功能強弱的主要指標(biāo)分別是什么？答：PLC的主要技術(shù)性能指標(biāo)有：I/O點數(shù)、內(nèi)存容量、指令功能、掃描速度（掃描時間）及內(nèi)部寄存器和功能模塊的配置等。衡量PLC軟件功能強弱的主要指標(biāo)是指令功能（指令條數(shù)的多少和在指令中有多少綜合性指令）；衡量PLC硬件功能強弱的主要指標(biāo)是內(nèi)部寄存器的配置情況。5.PLC采取了哪些主要措施來提高其工作的可靠性？答：PLC主要采取以下措施來提高其工作的可靠性：⑴PLC所有I/O接口電路均采用光電隔離，在I/O接口電路和電源電路中設(shè)置了多種濾波電路，這些都有效地抑制了外部干擾源對PLC的影響。⑵采用優(yōu)良的開關(guān)電源，保證了供電質(zhì)量。而且主機的輸入電源和輸出電源相互獨立，避免了電源之間的干擾。⑶在內(nèi)部設(shè)置了連鎖、環(huán)境檢測與診斷、“看門狗”等電路，一旦發(fā)現(xiàn)故障或程序循環(huán)執(zhí)行時間超過了警戒時鐘規(guī)定的時間就立即報警，以保證CPU可靠地工作。⑷利用系統(tǒng)軟件定期進(jìn)行系統(tǒng)狀態(tài)、用戶程序、工作環(huán)境和故障檢測，并采取信息保護(hù)和恢復(fù)措施。對用戶程序和動態(tài)工作數(shù)據(jù)進(jìn)行電池備份，保證有關(guān)狀態(tài)和信息不致于因停電而丟失。⑸在硬件結(jié)構(gòu)上，由于PLC是以集成電路為基本元件的電子設(shè)備，其內(nèi)部處理過程不依賴于機械觸點，并對使用的元器件進(jìn)行了嚴(yán)格的篩選，采用密封、耐熱、防塵、防震的外殼封裝及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可適應(yīng)惡劣的現(xiàn)場環(huán)境。⑹采用循環(huán)掃描的工作方式，也有助于提高抗干擾能力。由于采取了以上措施，保證了PLC能夠在惡劣的環(huán)境中可靠地工作。實驗證明，目前PLC可以承受幅值為1000V，上升時間為1ns，脈沖寬度為1μs的干擾脈沖，可以連續(xù)工作幾十萬小時無故障，因此現(xiàn)在PLC的性能指標(biāo)一般已不再列出“平均無故障時間（MTBF）”了。6.試比較以下各組指令，指出它們之間的區(qū)別以及在使用中應(yīng)注意之處。(1)LD、LDI、LDP、LDF；(2)AND、ANI、ANDP、ANDF；(3)OR、ORI、ORP、ORF。答：簡述：LD為觸點初始裝載指令，AND與OR為觸點的并聯(lián)與串聯(lián)指令，這三條指令都是動合觸點；如果在這三條指令的后面加“I”（AND變?yōu)锳NI），則是動斷觸點；如果在這三條指令的后面加“P”，則構(gòu)成了相應(yīng)的觸點上升沿檢測指令；如果在這三條指令的后面加“F”,構(gòu)成了相應(yīng)的觸點下降沿檢測指令。7.將以下程序的助記符轉(zhuǎn)換成梯形圖(1)LDX000(2)LDX000(3)LDX000ORY000ORY000ANIX001ANDX001ORT1LDM0OUTY000ANIX001ANDM1LDY000ANIT0ORBOUTT0OUTY000LDX002K30LDY000ANDX003LDT0OUTT0LDM2OUTY001K50ANIM3ENDLDT0ORBORY001ANBANIX001LDX004ANIT1ANIM4OUTY001ORBLDY001ANDX005OUTT1OUTY001K20ENDEND8.將圖4-44程序的梯形圖轉(zhuǎn)換成助記符圖4-44綜合題8附圖(a)LDX000(b)LDX000(c)LDX000(d)LDX000ORX001ORX001ANIM0ANDX001ORX002ANIX002LDM1ORX002LDX003MPSANDX001ANIX003ORX004OUTY000ORIX002MPSANBMPPANIX004OUTY000LDIX005ANDX003ORBMPPORIX006MPSLDX005LDY000ANBOUTY0010RM2ORM1OUTY001MPPANBMPSEND