电气控制与可编程控制复习题

填空题：

1、电器是一种           的工具。低压电器通常指工作在              以下的电路中的电器设备。

2、接触器是用来频繁地接通或断开                  、                   等大电流电路的自动切换电器。

3、熔断器是利用                作用切断电路的保护电器，其作用原理可用              或                特性来表示，可以实现              保护。

4、自动空气断路器可实现               、                 、                   、              保护。

5、行程开关按其结构分为            、              、             ，可以实现                   功能。

6、下列低压电器可以完成的保护与功能分别是：热继电器可以实现                  保护、接触器的常开触点可以实现                    保护；低压刀开关可以实现                功能。

7、电器控制线路的表示法有两种，分别是            和             。

8、电器按电压等级分类分为               和                。

9、电磁式电器的电磁机构是由                、                和                组成。

10、触点按接触形式分类分别是                、                和                 。

11、在电弧产生过程中要经过               、                、                、和               四个过程。常用的灭弧方法有                   和                  。

12、电器控制线路根据通过电流的大小可分为                  和辅助电路两个部分，辅助电路包括              、               、                及                。

13、常用的继电器主要有：               、               、                及                 等。

14、可编程控制器主要由             、            、              、            及编程设备等构成。

15、三菱FX2N系列PLC的软件编程的主要方法有              、               、                及                。

简答题：

1、绘制直流接触器吸力特性与反力特性配合曲线，并说明吸力特性与反力特性的配合工作情况。

2、此空气阻尼式时间继电器延时类型是什么？延时时间如何调节？ 

标注说明： 

1-线圈 2-铁心 3-衔铁 4-反力弹簧

5-推板 6-活塞盖 7-杠杆 8-塔形弹簧 

9-弱弹簧10-橡皮膜  11-空气室壁 

12-活塞 13-调节螺杆　14-进气孔 15、16-微动开关

3、试说明速度继电器的用途及工作原理。

4、分别指出下图所示带断相保护热继电器的各工作过程各是什么？并简述其工作原理。

5、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象?试分析短路环在交流接触器电磁机构中的作用。

6、试结合下图说明电磁式继电器的整定方法。

7、简明PLC的主要特点和应用领域。

8、说明图中电机正反转的工作原理和各个元器件的作用。

程序题

1、将下面梯形图转换为指令程序：

2、将下面指令程序转换为梯形图：

设计题： 

1、设计一个往复运动的鼠笼式异步电机控制线路。

控制要求：（1）系统机构处于初始位置，操作者按下启动按钮后，系统机构在鼠笼式异步电动机的拖动下向前运动，到达指定位置后，停留5秒时间后返回；

     （2）系统机构返回初始位置后立即向前； 

     （3）操作者按下停止按钮，系统停止工作。但系统机构应首先自动退回初始位置，系统才能停止工作。

（4）鼠笼式异步电动机应具有短路、过载和失压保护功能。

设计要求：自行选择合适的低压控制电器，采用继电-接触器线路完成设计，主电路和控制电路齐备，功能完整，具有必要的保护环节，在设计中必要时可适当添加说明性文字。

2、利用可编程控制器实现十字路口交通灯控制线路。

控制要求：十字路口南北及东西向各设置红、黄、绿三个信号灯，信号灯设置如下图所示。信号灯启动工作后南北红灯关闭，东西向红灯点亮30s，同时南北绿灯点亮25s，之后南北绿灯闪烁2s，南北绿灯关闭，南北黄灯点亮3s；信号灯切换后东西红灯关闭，南北红灯点亮30s，同时东西绿灯点亮25s，之后东西绿灯闪烁2s，东西绿灯关闭，东西黄灯点亮3s。信号灯自动循环上述过程。信号灯工作过程中按停止按钮信号灯全灭停止工作。

设计要求：（1）自行根据设计需要选择可编程控制器；合理分配输入输出单元，写出完整的输入输出单元分配表，并对特殊的元件加必要的说明性文字；

    （2）采用波形图设计方法设计，绘制波形图。

（3）绘制可编程控制器的外部连接图，并注明选择的PLC型号；

（4）绘制梯形图程序完成控制要求。（14分）

3、粉末冶金制品压制机系统设计。

控制要求：粉末装好后，按下启动按钮，冲头下行；将粉末压紧后，压力继电器接通，保持压紧状态5S；之后冲头上行至S2位置，冲头上行停止；然后模具下行至S3位置停止；此时工人可以取走成品，待工人取走成品后，按复位按钮，模具上行至S4位置停止，系统恢复初始状态，等待下一次工作程序开始。压制机工作原理图如下图所示。

设计要求：（1）采用可编程序控制器实现设计，合理选用位置检测器件，列出输入输出单元分配表，并注明位置检测器件类型。绘制可编程序控制器外部连线图，注明选择的PLC型号。

（2）系统设计使用状态设计法采用步进指令实现控制，要求画出状态转移图（SFC图），并在SFC图的基础上，写出系统控制状态梯形图或指令程序。

4、试设计一个由三台鼠笼式异步电动机组成的继电接触器控制电路。

控制要求：1）由用户控制第一台电动机起动；

2）第一台电动机启动运行3s后，第二台电动机才能自行启动；

3）第二台电动机运行8s后，第一台电动机停转，同时第三台电动机启动；

  4）第三台电动机运行5s后，第二、三台电动机同时停转。                

5）三台电机应分别具有短路、过载和失压保护功能。

设计要求：自行选择合适的低压控制电器，采用继电-接触器线路完成设计，主电路和控制电路齐备，功能完整，具有必要的保护环节，在设计中必要时可适当添加说明性文字。

5、如图所示L1--L9分别表示一个小灯，利用可编程序顺序控制器实现如下控制要求。

控制要求：当按下启动按钮小灯L1、L2、L3、L4、L5点亮4秒后灭，L6、L7、L8、L9再点亮4秒后灭，所有小灯闪烁2秒，然后保持所有小灯灭状态2S，再点亮L1、L2、L3、L4、L5小灯4秒后灭，如此循环运行。按停止按钮可停止运行。

设计要求：①采用波形图设计方法设计，绘制波形图，列出I/O单元分配表，绘制PLC外部连线图。② 设计梯形图或写出指令程序。

6、设计一动力头进给控制过程。

控制要求：初始状态时，动力头停在ST3处，按下启动按钮后，动力头快进；到达ST1位置时，改为工进；到达ST2时，保持无进给状态10s；之后快速退回；快退过程中到达ST3位置时，停止运行进入待机状态。动力头进给工作示意图如下图所示。

设计要求：1）采用可编程序控制器实现设计，合理选用位置检测器件，列出I/O单元分配表，在I/O单元分配表中注明位置检测器件类型。绘制可编程序控制器外部连线图。2) 系统设计使用状态设计法采用步进指令实现控制，要求画出状态转移图（SFC图），并在SFC图的基础上，写出系统控制状态梯形图或指令程序。（20分）