机电控制与可编程序控制器技术.docx
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机电控制与可编程序控制器技术
《可编程控制器》单选题
1.按钮主要根据使用场合所需要的（）来选择
A.触点数、触点形式、颜色
B.触点形式、颜色、样式
C.触点数、触点形式、样式
D.触点数、颜色、样式
2.电器控制线路系统图包括（）
A.电气原理图
B.电气设备安装图
C.电气设备接线图、操作图
D.电气原理图、电气设备安装图、电气设备接线图
3.输入和输出单元有哪两种形式（）
A.汇点、断点
B.隔点、汇点
C.分支、汇点
D.断点、分支
4.电压继电器可分为（）继电器
A.过电压、负电压、零电压
B.过电压、辅助电压
C.负电压、辅助电压
D.零电压、辅助电压
5.在三相异步电机控制器线路中，常用的起动方法有哪几种（）
A.直接起动
B.降压起动
C.降压起动、升压起动
D.直接起动、降压起动
6.要求有几个条件同时具备时，才能使继电器线圈得电动作，可用几个（）与线圈（）的方法实现
A.常开触点、串联
B.常闭触点、串联
C.常开触点、并联
D.常闭触点、并联
7.速度继电路主要由（）部分组成
A.转子、定子、触头
B.定子、转子
C.触头、定子
D.触头、转子
8.电动机具有过载保护的电路中，热继电器的常闭触点应（）在（）中
A.串联、主电路
B.并联、控制电路
C.串联、控制电路
D.并联、主电路
9.可编程控制器按硬件的结构形式可以分为（）
A.分散式、结合式
B.分散式
C.整体式、组合式
D.结合式
10.时间继电器按延时方式可以分为（）几类
A.通电延时型、断电延时型、通断电延时型
B.通电延时型、断电延时型
C.断电延时型、通断电延时型
D.通电延时型、通断电延时型
11.熔断器主要由（）组成
A.熔体、熔管
B.熔管、导体
C.开关、熔体
D.熔体、导体
12.接触器的触点分为主触点和（）
A.主触点
B.辅助触点
C.副触点
D.接触点
13.在电气控制线路上，通常采用（）作短路保护
A.熔断器、自动空气开关
B.手动开关
C.按钮
D.自动空气开关、手动开关
14.PLC控制系统有哪些特点（）
A.可靠性高、应用灵活、编程简单、绘图费时
B.可靠性高、应用灵活、编程简单
C.应用灵活、编程简单、绘图费时
D.可靠性高、编程简单、绘图费时
15.扫描周期主要受（）影响
A.用户程序的长短、程序的复杂度
B.扫描速度、用户程序的长短
C.用户的执行方式、扫描速度
D.程序的复杂度、用户的执行方式
16．热继电器是利用电流的（）原理工作的。
A．线圈发热
B．热效应
C．电能转换为热能
D．上边所述都对
17．多数电动机是由改变（）来改变其转速的。
A．定子绕组的磁极对数
B．变频
C．电磁（滑差）
D．串级
答案
1．A2、D3、B4、A5、D6、A7、A
8、A9、C10、A11、A12、B13、A14、B
15、B16、B17、A
《可编程控制器》多选题
1.PLC控制系统有哪些特点
A.可靠性高
B.应用灵活
C.编程简单
D.绘图费时
2.电压继电器可分为（）继电器
A.过电压
B.负电压
C.零电压
D.辅助电压
3.输入和输出单元两种形式是（）
A.汇点
B.隔点
C.断点
D.分支
4.速度继电路主要由（）部分组成
A.转子
B.定子
C.触头
D.接头
5.时间继电器按延时方式可以分为（）三类
A.通电延时型
B.断电延时型
C.通断电延时型
D.触点延时型
6.扫描周期主要受（）影响
A.用户程序的长短
B.扫描速度
C.程序的复杂度
D.用户的执行方式
7.要求有几个条件同时具备时，才能使继电器线圈得电动作，可用几个（）与线圈（）的方法实现
A.常开触点
B.常闭触点
C.串联
D.并联
8.电器控制线路系统图包括（）。
A.电气原理图
B.电气设备安装图
C.电气设备接线图
D.操作图
9.电动机具有过载保护的电路中，热继电器的常闭触点应（）在（）中。
A.串联
B.主电路
C.并联
D.控制电路
10.电动机具有过载保护的电路中，热继电器的热元件应（）在（）中
A.串联
B.主电路
C.并联
D.控制电路
11.在三相异步电机控制器线路中，常用的起动方法有（）。
A.直接起动
B.降压起动
C.升压起动
D.继电起动
12.接触器的触点分为（）。
A.主触点
B.辅助触点
C.副触点
D.接触点
13.熔断器主要由（）组成
A.熔体
B.熔管
C.导体
D.开关
14.按钮主要根据使用场合所需要的（）来选择。
A.触点数
B.触点形式
C.颜色
D.样式
15.可编程控制器按硬件的结构形式可以分为（）。
A.整体式
B.组合式
C.分散式
D.结合式
16．在电器控制电路上，通常采用（）或（）作短路保护。
A．熔断器
B．自动空气开关
C．手动开关
D．按钮
17．接触器主要由（）三个部分组成。
A．电磁系统
B．触头系统
C．灭弧装置
D．线圈
18．触点按其原始状态可分为（）。
A．常开触点
B．常开触点
C．延时开常开触点
D．延时开闭开触点
19．电器控制线路的全部触点都按（）绘出。
对接触器、继电器是指（）触点状态；对按钮、行程开关是指（）的触点位置。
A．“平常”状态
B．线圈未通电时
C．没有受到外力时
D．正常状态
20．电动机具有过载保护的控制电路中，热继电器的热元件应（）接在（）中，常闭触点应（）接在（）中。
A．串
B．主电路
C．并
D．控制电路
21．在梯形图中（）触点和并联（）触点的个数没有限制。
A．串联
B．并联
C．触点
D．线圈
22．电磁铁由（）组成。
A．励磁线圈
B．铁心
C．衔铁
D．线圈
23．熔断器的安秒特性为（），即短路电流越大，熔断时间越（），这就能满足短路保护的要求。
A．时限特性
B．反时限特性
C．短
D．长
24．空气阻尼式时间继电器是利用（）来达到延时目的的。
它由（）三部分组成。
A．空气阻尼原理
B．电磁机构
C．延时系统
D．触头系统
25．要求几个条件同时具备时，才使继电器线圈得电动作，可用几个（）与线圈（）的方法实现。
A．常开触点
B．常闭触点
C．串联
D．并联
26．产生输入/输出滞后的原因有（）。
A．输入滤波器有时间常数
B．输出继电器有机械滞后
C.延时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。
D.用户程序的长短及指令操作的复杂程度、程序设计安排直接影响输入/输出滞后时间。
答案：
1、A，B，C2、A，B，C3、A，B4、A，B，C5、A，B，C
6、A，B，C，D7、A，C8、A，B，C9、A，D10、A，B
11、A，B12、A，B13、A，B14、A，B，C15、A，B
16、A，B17、A，B，C18、A，B19、A，B，C20、A，B，D21、A，C22、A，B，C23、B，C24、A，B，C，D
25、A，C26、A，B，C，D
《可编程控制器》判断题
1、在三相异步电机控制线路中，常采用直接起动、降压起动两种方法。
对
2．汇点是将输入或输出电路的公共端连在一起，一个公共接线端子。
对
3．隔点是输入或输出电路没有公共端，每个输入或输出电路都占两个端子。
对
4．继电器控制线路的控制功能是通过许多导线与继电器硬连接实现的，控制功能是固定的。
对
5．PLC控制系统的控制作用是通过软件编程实现的，可以通过软件编程改变其控制功能。
对
6．设光电隔离电路是为隔离PLC内部电路和外部电路的连接，提高PLC的抗干扰能力。
对
7．在交流控制回路中，两个同时动作的继电器线圈可以串联连接。
错
8．在交流控制回路中，两个同时动作的继电器线圈可以并联连接。
对
9．热继电器是利用电流的热效应原理工作的电器。
用于电动机的长期过载保护。
对
10．在电动机的控制线路中，可用熔断器和过流继电器代替热继电器用于电动机的长期过载保护。
错
11．自锁环节一般可用起动按钮和接触器的常开触点并联，然后再和接触器的线圈串联组成。
对
12．互锁环节是将两个接触器的常闭触点分别串联到对方的线圈回路中得到的。
它用来防止两个接触器同时得电。
对
13．传统的继电器控制线路的控制作用是通过许多导线与继电器硬连接实现的。
对
14.PLC控制系统的控制作用是通过软件编程实现的，PLC控制系统可以通过软件编程改变其控制作用，继电器控制线路就很难做到。
对
15．PLC控制系统与微机控制的比较：
编成简单，组成控制系统快捷、灵活、可靠性高。
对
16．PLC内部的继电器并不是实际的硬继电器，而是PLC内部的存储单元。
因此，称为“软继电器”。
对
17．梯形图是由“软继电器”组成的梯形图控制线路图，它们并不是真正的物理连接，而是逻辑关系的连接，称为“软连接”。
对
18．当存储单元某位状态为1时，相当于某个继电器线圈得电；当该位状态为0时，相当于该继电器线圈断电。
对
19．软继电器的常开触点、常闭触点可以在程序中使用无数多次。
对
20．模拟量输入单元它可将现场设备（如传感器等）输出的多种模拟量信号转换成PLC可读的数字量形式。
对
21．模拟量输出单元将PLC的数字量转换为模拟信号输出，以驱动现场模拟装置。
对
22．编程时一般应用IL（连锁）与ILC（连锁清除）指令或者是暂存继电器TR来实现梯形图的分支结构的。
对
23．模拟量输出单元提供三种输出功能：
输出限幅、输出极限报警和脉冲输出，这些功能必须用编程器来设置，在用户程序中不能改变这些数据。
对
《机电控制与可编程序控制器技术》
1．用PLC设计一个先输入优先电路。
辅助继电器20000~20003分别表示接受00000～00003的输入信号（若00000有输入，20000线圈接通，依此类推）。
电路功能如下：
（题解4.1）
（1）当未加复位信号时（00004无输入），这个电路仅接受最先输入的信号，而对以后的输入不予接收；`
（2）当有复位信号时（00004加一短脉冲信号），该电路复位，可重新接受新的输入信号。
解：
2．编程实现对扫描次数进行计数。
当输入00000接通时，开始对扫描次数计数，当扫描次数达到1000时，输出01000接通。
3．定时器不具有断电保持功能，如果需要在断电时保持定时器的当前值，恢复供电后又从当前值开始定时，可用计数器实现。
试用计数器设计一个具有断电保持功能的定时器。
（题解4.2）
解：
4．00000、00001、00002、00003四个输入端，每当有两个输入“1”，另两个输入“0”时，输出01000就接通。
设计梯形图。
（题解4.3）
输入
输出
I0
00000
I1
00001
I2
00002
I3
00003
O
01000
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
0
1
1
1
0
1
0
0
0
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
0
1
1
1
0
1
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
0
1
1
1
0
0
1
1
1
1
0
5．按一下启动按钮后，电动机运转10s，停止5s，重复如此动作3次后停止运转。
设计梯形图。
（题解4.4）
6．某广告牌上有六个字，每个第字显示0.5秒后六个字一起显示1秒，然后全灭。
0.5秒后再从第一个字开始显示，重复上述过程。
试用PLC实现之。
7．分拣大、小球的机械装置如下图所示。
工作顺序是：
手臂在左上点（原点），ST2、ST3闭合，按一下启动按钮，手臂向下运动，碰到下端限位开关ST1时，停止下行；手伸出，碰到球时，压力继电器闭合，手动停止；电磁铁吸住球1秒后，手开始缩回，缩回到位的时间为0.5秒；手臂上行，碰到上端限位开关ST2时，停止上行；右行，行至右端光电开关GK1（抓小球）或GK2（抓大球）处，停止右行，电磁铁释放球；1秒后，左行，至左端限位开关ST3处，停止左行。
再次下行。
如此循环，直到按一下停止按钮，机械手完成最后一次循环后，停止在原点。
抓住小球时，极限开关ST4闭合，抓住大球时，极限开关ST4不闭合。
分配I/O点，画出功能表图，设计出梯形图。
8．比较RS232C、RS422/RS485串行通信的特点。
（P.323-324）
答：
RS232C的电气接口是单端、双极性电源供电电路，不足之处是数据传输速率低，最高为20Kps；传输距离短，最远为15m；RS422/RS485电气接口电路，采用的是平衡驱动差分接收电路，其收、发不共地。
这可以大大减少共地所带来的共模干扰；区别于前者为全双工型，后者为半双工型。
9．数据传送中常用的校验方法有哪几种？
（P.322）
答：
数据传送中常用的校验方法有两种：
（1）奇偶校验：
可以检验单个字符的错；
（2）循环冗余校验CRC：
CRC校验以二进制信息的多项式表示为基础。
10．工业局域网常用的网络拓扑结构有哪几种？
各有什么特点？
（（P.326）
答：
常用的网络拓扑结构有三种：
星形、总线形、环形。
（1）星形结构：
这种结构有中心节点，网络上其它节点都与中心节点相连接，通信由中心节点管理，任何两个节点之间通信都要经过中心节点中继转发；这种结构的控制方式简单，但可靠性较低，一旦中心节点出现故障，整个系统就会瘫痪；
（2）总线形结构：
所有节点连接到一条公共通信总线上；任何节点都可以在总线上传送数据，并且能被总线上任一节点所接收；这种结构简单灵活，容易加扩新节点，甚至可用中继器连接多个总线；节点间通过总线直接通信，速度快，延迟小。
某个节点故障不会影响其它节点的工作；可靠性高。
但由于所有节点其用一条总线，总线上传送的信息容易发生冲突和碰撞，出现争用总线控制权、降低传输效率等问题；（3）环形结构：
在环上数据按事先规定好的一个方向从源节点传送到目的节点，路径选择控制方式简单；但由于从源节点到目的节点要经过环路上各个中间节点，某个节点故障会阻塞信息通路，可靠性差。
11．ControllerLink网的节点有哪几种类型？
各做怎样的配置？
（P.335-336）
答：
（1）线型的ControllerLink网采用双绞线电缆连接，双绞线比同轴电缆或光缆容易处理和维护，减少了连网费用；
（2）光缆型的ControllerLink网采用光纤电缆连接，能够获得更长距离的通信，它的通信距离可达20km。
ControllerLink网可以配置成单给，即所有的PLC仅安装一个CLK单元，单级的最大节点数为32。
若有一台PLC安装2个或2个以上CLK单元，分别与其它PLC的CLK单元连成各自的子网，则形成多级系统。
12．信息通信指令有哪几种？
功能是什么？
（题解4.5）
答：
用于各种PLC的信息通信指令如下：
C200H：
SEND（90）、RECV（98）
CV：
SEND（192）、RECV（193）、CMND（194）
CS1：
SEND（90）、RECV（98）、CMND（490）
SEND：
数据发送指令。
在程序执行该指令时，把本地PLC（源节点）数据区中指定的一段数据，送到指定（目标）节点PLC数据区的指定位置。
RECV：
数据接收指令。
在程序执行该指令时，把指定（源）节点PLC数据区中指定的一段数据，读到本地（目标）节点的PLC并写入数据区的指定位置。
CMND：
发送FINS指令的指令，用于CV、CS1系列PLC。
在程序执行该指令时，可以向指定节点发送FINS指令，读写指定节点PLC的存储区、读取状态数据、改变操作模式以及执行其它功能。
14．什么是FINS通信协议？
如何使用？
（题解4.6）
答：
FINS通信协议是由OMRON开发、用于工厂自动化控制网络的指令/响应系统。
FINS通信除用于ControllerLink网，还用于CompoBus/D、SYSMACLink、SYSMACNET、Ethernet等网络以及网络之间的通信。
在PLC的用户程序里，不需要复杂的编程，使用FINS指令，就能够读写另一个PLC数据区内容，甚至控制其运行。
CS1系列、CV系列PLC是在程序中执行CMND指令来发送FINS信息的。
15．何谓网桥、网关？
OMRON的FA网络之间怎样实现互连？
16．远距离编程和监控有什么限制条件？
17．路径表包括几种形式？
在信息通信中起什么作用？
（题解4.7）
答：
路径表包括本地网络表、中继网络表。
本地网络表提供了安装在PLC上的通信单元的单元号和所属网络的地址。
中继网络表要包括三项内容：
终点网络（EndNetwork）、中继网络（RelayNetwork）和中继节点（RelayNode）。
终点网络是与本地PLC不直接连接的网络，中继节点、中继网络是本地PLC去终点网络时，数据必须送至的第一个节点和网络地址。
由路径表可以确定本地PLC经中继节点至最终节点通信的路径。
跨网进行信息通信或远距离编程/监控时必须对每一个节点建立路径表。
18．什么是配置器？
它的作用是什么？
（题解4.8）
答：
配置器是在一台个人计算机上运行的应用软件，而该计算机是作为CompoBus/D网的一个节点。
在计算机上要安装专用的ISA板3G8F5-DRM21或专用的PCMCIA卡3G8E2-DRM21。
当使用下述任意功能时，要使用配置器：
（1）用户设定远程I/O分配；
（2）在同一台PLC上安装一个以上的主单元；
（3）在同一个网络中连接多个主单元；
（4）设定通信参数。
19．哪些PLC可以入以太网？
以太网的功能有哪些？
（题解4.9）
答：
以太网中的PLC节点有三种类型：
CS1机、CV机和C200H机。
CS1机、CV机上分别安装Ethernet单元CS1W-ETN01、CV500-ETN01。
而在C200H上则要安装PLC卡单元C200HW-PCU01，并在PLC卡上插上市售的以太网卡，除此之外，C200H的CPU单元上还要插上通信板C200HW-COM01/04，并用总线连接单元把PLC卡与通信板连接起来。
以太网的主要功能有：
FINS通信、FTP服务、Socket服务。
20．以太网中的节点如何从FINS节点地址转换为IP地址？
（P.377）
答：
地址自动转换利用FINS节点号作为IP地址主机号进行转换。
目标节点的IP地址通过本地以太网单元的IP地址和子网模相“与”再与目标节点FINS节点号相“或”计算出来。
目标节点IP地址=（本地IP地址AND子网模）+目标节点FINS节点号
21．FTP的功能是什么？
（题解4.10）
答：
文件传输协议FTP支持以太网中的上位机读写PLC内存卡中的文件。
内存卡有RAM、EPROM、EEPROM等类型，插在PLC的CPU单元上。
FTP基于客户-服务器模式，由客户向服务器发出文件操作指令。
以太网单元不支持FTP客户功能，仅可作为FTP服务器。
2006年1月机电控制与可编程序控制器技术试题
一.填空（16分）
1.接触器主要由、和三个部分组成。
2.触点按其原始状态可分为和
3.热继电器是利用电流的原理工作的电器。
4.电器控制线路的全部触点都按绘出，对接触器、继电器等是指触点状态；对按钮、行程开关是指的触点位置。
5.电动机具有过载保护的控制电路中，热继电器的热元件是接在中；常闭触点应
接在中。
6.多速电动机是由改变来改变其转速的。
7.在梯形图中触点和并联的个数没有限制。
二.问答（20分）
1.在电动机的控制线路中，热继电器的作用是什么？
可否用熔断器和过电流继电器代替？
为什么？
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？
采取哪些措施缩短输入/输出滞后时间？
3.PLC控制系统有哪些特点？
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）
图1是采用自耦变压器降压起动的控制线路。
简述其工作过程。
电路中FU和FR的作用是什么？
四．改错（8分）
找出下面梯形图中的错误，并改正。
常ON继电器18130。
五．根据梯形图写出梯形图指令（15分）
六．设计题（15分）
一台三相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，电动机反转，机床工作台向前运行，不断往复运动；停机时按下停机按钮SB2，电动机停下来，机床工作停止往复运动。
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。
试题答案
一．填空（每空1分，共18分）
1.电磁系统触头系统灭弧装置
2.常开触头（或动合触头）常闭触头（或动断触头）
3.热效应
4.“平常”状态线圈未通电时没有受到外力时
5.串主电路串控制电路
6.定子绕组的磁极对数
7.串联触点
二．问答（每个6分，共18分）
1.热继电器是利用电流的热效应原理工作的电器。
用于电动机的长期过载保护。
电动机在实际运行中，常会遇到过载情况，但只要过载不严重、时间短，绕组不超过允许的温升，这种过载是允许的。
但如果过载情况严重、时间长，电动机就要发热，轻则加速电动机的绝缘老化，重则烧毁电动机。
而熔断器和过电流继电器只能保护电动机不超过最大电流，却不能反映电动机的发热状况，因此必须采用热继电器进行保护。
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、程序设计安排直接影响输入/输出
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