1、機(jī)電控制與可編程控制器綜合作業(yè)4一、簡(jiǎn)答題（每題0.5分，共4.5分）1PLC的主要特點(diǎn)有哪些？PLC的主要發(fā)展趨勢(shì)如何？答：PLC的主要特點(diǎn)：(1)可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) (2)通用性強(qiáng)，控制程序可變，使用方便 (3)功能強(qiáng)，適應(yīng)面廣 (4)編程簡(jiǎn)單，容易掌握 (5)體積小、重量輕、功耗低、維護(hù)方便PLC的主要發(fā)展趨勢(shì)：（1）功能更完善 （2）控制分散化 （3）功能開(kāi)放化 （4）便利化2電磁式繼電器與電磁式接觸器同是用來(lái)通斷電路的，它們有何不同？答：（1）它們的結(jié)構(gòu)原理相似，接觸器由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置三步分組成；繼電器由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)和釋放彈簧組成。（2）接觸器雖已將電動(dòng)機(jī)、電

2、熱設(shè)備等的控制由手動(dòng)變?yōu)樽詣?dòng)，但還不能滿足復(fù)雜生產(chǎn)工藝過(guò)程自動(dòng)化的要求，繼電器實(shí)質(zhì)上是一種傳遞信號(hào)的電器，它根據(jù)特定形式的輸入信號(hào)而動(dòng)作，從而達(dá)到控制目的。它與接觸器不同，主要用于反映控制信號(hào)，其觸點(diǎn)通常接在控制電路中。3在電動(dòng)機(jī)的控制線路中，熱繼電器的作用是什么？可否用熔斷器和過(guò)電流繼電器代替？為什么？答：（1）熱繼電器主要是用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)、斷相保護(hù)，電流不平衡運(yùn)行的保護(hù)，以及其他電氣設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的控制；（2）兩者不能互相替換。熔斷器和過(guò)電流保護(hù)器主要起短路保護(hù)作用和限流保護(hù)作用。因?yàn)楫?dāng)線路發(fā)生短路時(shí)，熱繼電器需要內(nèi)部的保護(hù)機(jī)構(gòu)一定時(shí)間來(lái)發(fā)熱令原本是常閉的觸點(diǎn)斷開(kāi)，響應(yīng)時(shí)間自然要比熔斷

3、器要長(zhǎng)。4機(jī)電設(shè)備電器控制線路的表示方法有幾種？各有何用途？答：（1）電氣控制線路的表示方法有：電氣原理圖、電氣設(shè)備安裝圖和 電氣設(shè)備接線圖。（2）電氣原理圖用來(lái)表示電器控制線路的工作原理圖、以及各電氣元件的作用和相互關(guān)系；電氣設(shè)備安裝圖用來(lái)表示各種電器在生產(chǎn)設(shè)備和電器控制柜中的實(shí)際安裝位置；電氣設(shè)備接線圖用來(lái)表示各電氣元件之間實(shí)際接線情況，它為電氣元件的配線、檢修和施工提供了方便，實(shí)際工作時(shí)與電氣原理圖配合使用。5傳統(tǒng)繼電器接觸器控制系統(tǒng)和可編程控制系統(tǒng)有何區(qū)別？答：傳統(tǒng)繼電器接觸器控制系統(tǒng)為“硬接線”程序控制系統(tǒng)，通過(guò)修改控制器件和接線來(lái)改變控制功能；可編程控制系統(tǒng)為“軟接線”程序控制系統(tǒng)

4、，通過(guò)修改PLC程序并改動(dòng)少量接線端子來(lái)改變控制功能。6為什么稱PLC的內(nèi)部繼電器為軟繼電器？和硬件繼電器相比，軟繼電器的觸點(diǎn)在使用上有何特點(diǎn)？答：PLC內(nèi)部的繼電器并不是實(shí)際的硬繼電器，而是PLC內(nèi)部的存儲(chǔ)單元，因而稱為軟繼電器；使用時(shí)的特點(diǎn)（1）梯形圖是由這些軟繼電器組成的控制線路，它們并不是真正的物理連接，而是邏輯關(guān)系的連接，稱為軟連接；（2）軟繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)可以在程序中使用多次。7PLC的等效電路可以分為三個(gè)部分，即輸入部分、控制部分和輸出部分，各部分是如何工作的？答：（1）輸入部分：接受操作指令（由啟動(dòng)按鈕、停止按鈕等提供），接受被控對(duì)象的各種狀態(tài)信息（由行程開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)

5、關(guān)等提供）；（2）控制部分：是用戶編制的控制程序，通常用梯形圖表示。（3）輸出部分：該部分根據(jù)程序執(zhí)行的結(jié)果直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載。8PLC控制系統(tǒng)是由PLC與用戶輸入、輸出設(shè)備連接而成的，PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容包括什么？答：（1）選擇用戶輸入設(shè)備（按鈕、操作開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、傳感器等）、輸出設(shè)備（繼電器、接觸器、信號(hào)燈等執(zhí)行元件）以及由輸出設(shè)備驅(qū)動(dòng)的控制對(duì)象（電動(dòng)機(jī)、電磁閥等）。（2）PLC的選擇。選擇PLC，應(yīng)包括機(jī)型的選擇、容量的選擇、IO模塊的選擇、電源模塊的選擇等。（3）分配IO點(diǎn)，繪制IO連接圖。（4）設(shè)計(jì)控制程序。包括設(shè)計(jì)梯形圖、語(yǔ)句表或控制系統(tǒng)流程圖。（5）必要時(shí)還需設(shè)計(jì)控制臺(tái)（柜）

6、。（6）編制控制系統(tǒng)的技術(shù)文件。包括說(shuō)明書(shū)、電器元件明細(xì)表等。9對(duì)于可編程控制器機(jī)型的選擇主要考慮哪幾方面？答：（1）PLC的類型；（2）輸入輸出模塊；（3）電源；（4）存儲(chǔ)器；（5）經(jīng)濟(jì)性考慮二、改錯(cuò)（每題1.5分，共4.5分）1找出下列梯形圖中的錯(cuò)誤，并改正。設(shè)M10.0為一個(gè)沒(méi)有使用的中間繼電器。（注：（1）計(jì)數(shù)器C8的設(shè)定值PT前可加上032767的任意自然數(shù)；（2）在同一個(gè)PLC程序中，一個(gè)計(jì)數(shù)器號(hào)只能使用一次，將其中一個(gè)C8改為C0C255之間的任意其他計(jì)數(shù)器號(hào)。）2找出下列梯形圖中的錯(cuò)誤，并改正。3找出下列梯形圖中的錯(cuò)誤，并改正。（注：（1）在同一個(gè)PLC程序中，一個(gè)定時(shí)器號(hào)只能

7、使用一次，建議將其中一個(gè)T37改為分辨率相同的T37T63、T101T255之間的任意其他計(jì)數(shù)器號(hào)。（2）定時(shí)器的設(shè)定值PT前加上的數(shù)據(jù)可為032767的任意自然數(shù)。）三、設(shè)計(jì)題（每題2.75分，共11分）1一臺(tái)三相交流電動(dòng)機(jī)按以下順序啟動(dòng)和停車：按啟動(dòng)按鈕SF1后，電動(dòng)機(jī)先運(yùn)轉(zhuǎn)10s，然后停止5s，重復(fù)此動(dòng)作3次后停止運(yùn)轉(zhuǎn)；按下緊急停機(jī)按鈕SF2，無(wú)論電動(dòng)機(jī)處于何種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，電動(dòng)動(dòng)機(jī)急停；過(guò)載時(shí)熱繼電器BB動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)停止。按上述工作要求按照上述工作要求，完成以下題目：（1）試分配I/O通道；（2）畫出PLC的硬件接線圖；（3）設(shè)計(jì)一個(gè)滿足要求的梯形圖程序。解：（1）電機(jī)控制I/O分配表說(shuō)明

8、地址功能BBI0.0熱保護(hù)SF1I0.1啟動(dòng)按鈕SF2I0.2停止按鈕T37、T38時(shí)間繼電器CTU0計(jì)數(shù)器QA1Q0.0電動(dòng)機(jī)運(yùn)行QA1（2）PLC電氣控制的外部硬件接線圖BBQ0.0I0.0SF1I0.1PLCSF2AC 220VDC 24VFACOMCOMI0.2（3）選西門子S7-200的PLC (也可以選其它型號(hào)PLC)圖 電機(jī)控制的PLC程序2兩臺(tái)三相交流電動(dòng)機(jī)M1、M2按以下順序啟動(dòng)和停車：按啟動(dòng)按鈕SF1，M1電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，過(guò)5秒后M2電動(dòng)機(jī)起動(dòng)；按停止按鈕SF2，電動(dòng)機(jī)M1、M2停止；若M1電動(dòng)機(jī)過(guò)載，則電動(dòng)機(jī)M1、M2停止；若電動(dòng)機(jī)M2過(guò)載則僅電動(dòng)機(jī)M2停機(jī)。按照上述工作要求

9、，完成以下題目：（1）試分配I/O通道；（2）畫出PLC的硬件接線圖；（3）設(shè)計(jì)一個(gè)滿足要求的梯形圖程序。解：（1）電機(jī)順序控制I/O分配表說(shuō)明地址功能BB1I0.0電動(dòng)機(jī)M1熱保護(hù)BB2I0.1電動(dòng)機(jī)M2熱保護(hù)SF1I0.2啟動(dòng)按鈕SF2I0.3停止按鈕T37時(shí)間繼電器QA1Q0.0電動(dòng)機(jī)M1運(yùn)行QA2Q0.1電動(dòng)機(jī)M2運(yùn)行I0.0I0.2I0.3COMCOMQ0.0Q0.1QA1QA2SF1SF2DC 24VAC 220VPLCBB1FABB2I0.1（2）PLC電氣控制的外部硬件接線圖（3）選西門子S7-200的PLC (也可以選其它型號(hào)PLC)圖 電機(jī)順序控制的PLC程序3在某機(jī)械裝置

10、上裝有兩臺(tái)三相交流電動(dòng)機(jī)M1、M2，進(jìn)行關(guān)聯(lián)控制：當(dāng)按下正向啟動(dòng)按鈕SF2，M1正轉(zhuǎn)；當(dāng)按下反向啟動(dòng)按鈕SF3，M1反轉(zhuǎn)；只有當(dāng)M1運(yùn)行時(shí)，并按下啟動(dòng)按鈕SF4，M2才能運(yùn)行，M2為單向運(yùn)行；兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)有同一個(gè)按鈕SF1控制停止；BB1和BB2是熱繼電器，分別控制M1、M2過(guò)載停轉(zhuǎn)。按照上述工作要求，完成以下題目：（1）試分配I/O通道；（2）畫出PLC的硬件接線圖；（3）設(shè)計(jì)一個(gè)滿足要求的梯形圖程序。解：（1）關(guān)聯(lián)控制功能的I/O分配表說(shuō)明地址功能SF1I0.0總停按鈕SF2I0.1電動(dòng)機(jī)M1正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SF3I0.2電動(dòng)機(jī)M1反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SF4I0.3電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)按鈕，常開(kāi)觸點(diǎn)BB1I0

11、.4電動(dòng)機(jī)M1熱保護(hù)BB2I0.5電動(dòng)機(jī)M2熱保護(hù)QA1Q0.0電動(dòng)機(jī)M1正轉(zhuǎn)運(yùn)行QA2Q0.1電動(dòng)機(jī)M1反轉(zhuǎn)運(yùn)行QA3Q0.2電動(dòng)機(jī)M1反轉(zhuǎn)運(yùn)行I0.4I0.1I0.0COMCOMQ0.0Q0.1QA1QA2SF2SF1DC 24VAC 220VPLCBB1FABB2I0.5Q0.2QA3I0.2SF3I0.3SF4（2）PLC電氣控制的外部硬件接線圖（3）選西門子S7-200的PLC (也可以選其它型號(hào)PLC)圖 電動(dòng)機(jī)關(guān)聯(lián)控制的PLC控制程序4在某機(jī)械裝置上裝有兩臺(tái)三相交流電動(dòng)機(jī)M1、M2進(jìn)行順序控制：要求按下啟動(dòng)按鈕SF1時(shí)，兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng)；按下停止按鈕SF2，M1停止，M2延遲10 s后自動(dòng)停止；并且要求按鈕SF3能夠點(diǎn)動(dòng)控制M2；BB1和BB2是熱繼電器，分別控制M1、M2過(guò)載停轉(zhuǎn)。按照上述工作要求，完成以下題目：（1）試分配I/O通道；（2）畫出PLC的硬件接線圖；（3）設(shè)計(jì)一個(gè)滿足要求的梯形圖程序。解：（1）順序控制功能的I/O分配表說(shuō)明地址功能BB1I0.0電動(dòng)機(jī)M1熱保護(hù)BB2I0.1電動(dòng)機(jī)M2熱保護(hù)SF1I0.2啟動(dòng)按鈕SF2I0.3停止按鈕SF