电气控制与plc技术应用思考题答案

电气控制与plc技术应用思考题答案内容摘要：

压、短路、安全门、极限位置及紧急操作等保护环节。 提升重物时，控制器的第 1 挡为预备级，用于张紧钢丝绳，在 5挡时提升速度逐渐提高。 （ 1）轻型负载的提升操作：扳动凸轮控制器手柄由“ 0”位依次经由“ 1” 、“ 2”、“ 3”、“ 4”直到“ 5”； （ 2）中型负载的提升操作：由于物体质量较重，为避免因电动机转速增加过快而产生较大的惯性力对起重机的冲击，控制器手柄在“ 1”位停留 2s 左右，然后逐级加速，最后使电动机在 1 点稳定运 行。 （ 3）重型负载的提升操作：控制器手柄由“ 0”位推至上升“ 1”位时，由于电动机启动转矩小于负载转矩，故电动机不能起动运转。 此时应将手柄迅速通过“ 1”位而置于“ 2”位，然后再逐级加速，直至上升到“ 5”位。 45 说明主令控制器与磁力控制屏相配合控制的起重机有哪些保护。 它的提升过程如何实现。 简答： 有零位保护、零电压保护、过电流保护及上限位置保护。 正转提升有 6 个控制位置，当主令控制器操作手柄转到上升第 1 位时， SA－ SA－ SA－ SA－ 7 闭合，接触器 KM0、 KM KM3 得电吸合，电动机接上正转 电源，制动电磁铁同时通电，松开电磁抱闸，由于转子电路中 KM3 的触点短接一段电阻，所以电动机是工作在第一象限特性曲线 1 上（见图 420），对应的电磁转矩较小，一般吊不起重物，只作张紧钢丝绳和消除齿轮间隙的预备起动级。 46 设计一个控制电路，要求第一台电动机 M1 启动运行 5 秒以后，第二台电动机 M2 自动启动； M2 运行 5 秒以后， M1 停止运行，同时第三台电动机 M3 自行启动； M3 运行 5 秒以后，电动机全部停止。 解： 项目五：送料小车自动往返的 PLC 控制 51 可编程控制器的基本组成有哪些。 可编程控制器主要 由 CPU、存储器、基本 I/O 接口电路、外设接口、编程装置、电源等组成 52 画出 PLC 的输入接口电路和输出接口电路。 说明它们各有何特点。 利用光电耦合器提高抗干扰能力。 发光二极管有驱动电流流过时，导通发光，光敏三极管接收到光线，由截止变为导通，将输入信号送入 PLC 内部。 光电耦合器中的发光二极管是电流驱动元件，要有足够的能量才能驱动。 而干扰信号虽然 有的电压值很高，但能量较小，不能使发光二极管导通发光，所以不能进入 PLC 内，实现了电隔离。 优点是适用电压范围比较宽，导通压降小，承受瞬时过电压和过电 流的能力强。 缺点是动作速度较慢，动作次数（寿命）有一定的限制。 优点是可靠性强，执行速度快，寿命长。 缺点是过载能力差。 适合在直流供电、输出量变化快的场合选用。 53 PLC 的工作原理是什么。 工作过程分哪几个阶段。 PLC 的工作原理： PLC 是采用周期循环扫描的工作方式， CPU 连续执行用户程序和任务的循环序列称为扫描。 CPU对用户程序的执行过程是 CPU的循环扫描，并用周期性地集中采样、集中输出的方式来完成的。 工作过程分五个阶段： （ 1）读输入阶段 每次扫描周期的开始，先读取输入点的当前值，然后写到输 入映像寄存器区域。 （ 2）执行程序阶段 用户程序执行阶段， PLC 按照梯形图的顺序，自左而右，自上而下的逐行扫描，在这一阶段 CPU 从用户程序的第一条指令开始执行直到最后一条指令结束，程序运行结果放入输出映像寄存器区域。 （ 3）处理通信请求阶段 是扫描周期的信息处理阶段， CPU 处理从通信端口接收到的信息。 （ 4）执行 CPU 自诊断测试阶段 在此阶段 CPU 检查其硬件，用户程序存储器和所有 I/O 模块的状态。 （ 5）写输出阶段 每个扫描周期的结尾， CPU 把存在 输出映像寄存器中的数据输出给数字量输出端点（写入输出锁存器中），更新输出状态。 然后 PLC 进入下一个循环周期，重新执行输入采样阶段，周而复始。 54 PLC 的工作方式有几种。 如何改变 PLC 的工作方式。 1） CPU 的工作方式 CPU 前面板上用两个发光二极管显示当前工作方式，绿色指示灯亮，表示为运行状态，红色指示灯亮，表示为停止状态，在标有 SF 指示灯亮时表示系统故障， PLC 停止工作。 ① STOP（停止）。 CPU 在停止工作方式时，不执行用户控制程序，此时可以通过编程装置向 PLC 装载程序或进行系统设置，在程序编辑 、上下载等处理过程中，必须把 CPU 置于 STOP 方式。 ② RUN（运行）。 CPU 在 RUN 工作方式下， PLC 按照自己的工作方式运行用户程序。 2） 改变工作方式的方法 ①用工作方式开关改变工作方式。 工作方式开关有 3 个挡位： STOP、 TERM（ Terminal）、 RUN。 把方式开关切到 STOP 位，可以停止程序的执行。 把方式开关切到 RUN 位，可以起动程序的执行。 ②用编程软件改变工作方式。 把方式开关切换到 TERM（暂态），可以使用 STEP 7Micro/WIN 40 编程软件设置工作方式。 ③在程序中用指令改 变工作方式。 在程序中插入一个 STOP 指令， CPU 可由 RUN 方式进入 STOP 工作方式。 55 可编程序控制器有哪些主要特点 ? （ 1）编程简单，使用方便 （ 2）控制灵活，程序可变，具有很好的柔性 （ 3）功能强，扩充方便，性能价格比高 （ 4）控制系统设计及施工的工作量少，维修方便 （ 5）可靠性高，抗干扰能力强 56 与一般的计算机控制系统相比可编程序控制器有哪些优点 ? （ 1） PLC 工作环境要求比 PC 低， PLC 抗干扰能力强； （ 2） PLC 编程比 PC 简单易学； （ 3） PLC 设计调试周期短； （ 4） PC 应用领 域与 PLC 不同； （ 5） PLC 的输入 /输出响应速度慢，（一般 ms 级），而 PC 的响应速度快（为微秒级）； （ 6） PLC 维护比 PC 容易。 57 与继电器控制系统相比可编程序控制器有哪些优点 ? PLC 与继电器控制的区别主要体现在：组成器件不同， PLC 中是软继电器；触点数量不同， PLC 编程中无触点数的限制；实施控制的方法不同， PLC 是主要软件编程控制，而继电器控制依靠硬件连线完成。 58 可编程序控制器可以用在哪些领域 ? 可编程序控制器已经广泛地应用在各个工业部门。 随着其性能价格比的不断提高，应用范围还在不 断扩大，主要有以下几个方面： （ 1） 逻辑控制 可编程序控制器具有“与”、“或”、“非”等逻辑运算的能力，可以实现逻辑运算，用触点和电路的串、并联，代替继电器进行组合逻辑控制。 其应用领域最为普及，包括微电子、家电行业也有广泛的应用。 （ 2） 运动控制 可编程序控制器使用专用的运动控制模块，或灵活运用指令，使运动控制与顺序控制功能有机地结合在一起。 广泛地用于各种机械，如金属切削机床、装配机械、机器人、电梯等场合。 （。