24、试采用按钮、刀开关、接触器和中间继电器,画出异步电动机点动、连续运行的混合控制电路。
答:设计控制电路图见答案图6所示。
25、电气控制线路常用的保护环节有哪些?各采用什么电气元件? 答:电气控制线路常用的保护环节有以下几种。
①、短路保护:短路时熔断器FU的熔体熔断而切断电路起保护作用。 ②、电动机长期过载保护:采用热继电器FR。由于热继电器的热惯性较大,
即使发热元件流过几倍于额定值的电流,热继电器也不会立即动作。因此在电动机启动时间不太长的情况下,热继电器不会动作,只有在电动机长期过载时,热继电器才会动作,用它的常闭触头使控制电路断电。 ③、欠电压、失电压保护:通过接触器KM的自锁环节来实现。当电源电压
由于某种原因而严重欠电压或失电压(如停电)时,接触器KM断电释放,电动机停止转动。当电源电压恢复正常时,接触器线圈不会自行通电,电动机也不会自行启动,只有在操作人员重新按下启动按钮后,电动机才能启动。
④、自锁、互锁保护:将其中一个接触器的常闭触头串入另一个接触器线圈
电路中,则任何一个接触器先通电后,即使按下相反方向的启动按钮,另一个接触器也无法通电。
26、为什么电动机要设零电压和欠电压保护? 答:零电压和欠电压保护的作用是防止当电源暂时供电或电压降低时而可能发生的不允许的故障。
27、在有自动控制的机床上,电动机由于过载而自动停机后,有人立即按启动按钮,但不能开机,试说明可能是什么原因?
答:电动机的控制电路中,一般将热继电器FR的常闭触头串联在控制回路中而
起到过载保护的作用。电动机长期过载时,热继电器动作,常闭触头断开切断控制回路供电,热继电器要经过一段时间的冷却后,常闭触头才可恢复常闭。因此,若在此前按下启动按钮,由于热继电器的常闭触头还未恢复常闭,控制回路仍然处于断开状态,所以电动机不能动作。
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28、试设计电气控制线路,要求:第一台电动机启动l0s后,第二台电动机自动
启动,运行5s后,第一台电动机停止,同时第三台电动机自动启动,运行15s后,全部电动机停止。
答:设计控制电路图如答案图7所示。
29、PLC扫描用户梯形图程序依照怎样的顺序和步骤? 答:先上而下,先左后右依次读取梯形图指令。
30、PLC为什么采取集中采样、集中输出的工作方式?这种方式对输入、输出的响应产生怎样的影响?
答:采取集中采样、集中输出的工作方式可减少外界干扰的影响。但是这种方式
会使 输出对输入的响应产生滞后,井有可能丢失和错漏高频输入信号:此外,当I/O点数较多且用户程序较长时,输出信号的频率也必然会受到限制。 31、可编程控制器的特点有哪些? 答:可靠性高,抗干扰能力强:灵活性强,控制系统具有良好的柔性:编程简单, 使
用方便:控制系统易于实现,开发工作量少,周期短;维修方便:体积小,能耗低:功能 强,性价比高。
32、PLC怎样执行用户程序?说明PLC在正常运行时的工作过程。
答:PLC首先逐行扫描用户程序,根据用户程序中的逻辑关系,以及所涉及的输
入状态,分析得到相应用户程序行的输出结果,并将结果保存在输出映像寄存器中。当全部的用户程序扫描完毕后,统一将输出映像寄存器中的结果送到输出锁存器中,完成对输出的刷新。PLC通电并运行时,首先进行初始化过程,然后依次为:CPU自诊断、通信信息处理、输入刷新、用户程序扫描、输出刷新、外部设备服务,并周而复始地循环执行这些步骤。
33、如果数字量输入的脉冲宽度小于PLC的循环周期,是否能保证PLC检测到该脉冲?为什么?
答:不能保证检测到该脉冲。因为PLC对输入的处理集中在循环周期的某一时
段进行,即所谓的输入刷新阶段。在这一时段外,PLC不响应任何输入信号的变化,因此假如某一输入脉冲的时间宽度小于PLC的循环扫描周期,则很可能当PLC进入输入刷新阶段之前, 脉冲已经消失,所以不能保证PLC检测到该脉冲信号。
34、影响PLC输出响应滞后的因素有哪些?你认为最重要的原因是哪一个? 答:影响PLC输出响应滞后的因素大致有:循环周期、输入电路滤波时间、输出
电路的滞后等。相对而言,循环周期的长短对输出滞后的影响要大一些,而尽量简化用户程序 则能缩短整个循环周期。
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35、S7-200的接口模块有多少种类?各有什么用途?
答:S7-200PLC的接口模块有数字量输入/输出模块、模拟量输入/输出模块和智能模块等。
数字量输入模块的每一个输入点可接收一个来自用户设备的离散信号CON/OFF)。典型的输入设备有:按钮、限位开关、选择开关、继电器触点等。每个输入点仅与一个输入电路相连,通过输入接口电路把现场开关信号变成CPU能接收的标准电信号。数字量输入模块可 分为直流输入模块和交流输入模块,以适应实际生产中输入信号电平的多样性。
数字量输出模块的每一个输出点能控制一个用户的离散型CON/OFF)负载。典型的负载包括:继电器线圈、接触器线圈、电磁阀线圈、指示灯等。每一个输出点与一个且仅与一个输出电路相连,通过输出电路把CPU运算处理的结果转换成驱动现场执行机构的各种大功率的开关信号。
模拟量输入模块就是用来将模拟信号转换成PLC所能接受的数字信号
的。
模拟量输出模块的作用就是把PLC输出的数字量信号转换成相应的模拟量信号,以适应模拟量控制的要求。
智能模块由处理器、存储器、输入输出单元、外部设备接口等组成。智能模块都有其自身的处理器,它是一个独立的自治系统,不依赖于主机的运行方式而独立运行。智能模块在自身系统程序的管理下,对输入的控制信号进行检测、处理和控制,并通过外部设备接口与PLC主机实现通信。 36、简述S7-200 PLC系统的基本构成。 答:S7-200PLC系统由基本单元CS7-200 CPU模块)、扩展单元、个人计算机CPC)
或编程器、STEP7-Micro/WlN32编程软件以及通信电缆等组成。
37、S7-200 CPU22X系列有哪些产品?
答:S7-200CPU22X系列产品有:CPU221模块、CPU222模块、CPU224模块、
CPU226模块、CPU226XM模块。这些CPU模块本机都带有数字量110,只是数量有所不同。近几年西门子公司还推出了新型CPU模块CPU224XP,本机即带有数字量110,又带有模拟量110。
38、常用的S7-200的扩展模块有哪些?各适用于什么场合?
答:S7-200 PLC系列CPU提供一定数量的主机数字量110点,当主机点数不够或者处理的信息是模拟量时,就必须使用扩展的接口模块。S7-200PLC的扩展模块有数字量模块、模拟量模块和智能模块等。
39、CPU226主机扩展配置时,应考虑哪些因素? I/O是如何编制的?
答:CPU226主机最多可带7个扩展模块,且7个扩展模块中最多只能带2个智
能扩 展模块。在配置扩展模块时,应注意CPU模块所提供DC+5V电源的负载能力。电源超载会发生难以预料的故障或事故。为确保电源不超载,应使各扩展模块消耗DC+5V电源的电流 总和不超过CPU模块所提供电流值。否则的话,要对系统重新配置。系统配置后,必须对S7-200主机内部的DC+5V电源的负载能力进行校验。
对数字量模块物理点的分配也是按8点来分配地址的。即使有些模块的端子数不是8的整数倍,但仍以8点来分配地址。模拟量输入扩展模块总是以2个字节递增的方式来分配空间。模拟量输出扩展模块总是以4个字节或6个字节(由具体模块来定)递增的方式来分配 空间。原则是模拟量输出扩展模块的第一个通道的地址一定被4整除。
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40、某PLC控制系统,经估算需要数字量输入点20个:数字量输出点10个:
模拟量输入通道5个:模拟量输出通道3个。请选择S7-200PLC的机型及其扩展模块,要求按空间分布位置对主机及各模块的输入、输出点进行编址,并对主机内部的DC5V电源的负载能力进行校验。
答:选择S7-200PLC的机型为CPU226模块,因为CPU226模块本机带有数字
量110为24入16出,这样可以不用扩展数字量模块。选择具有4个模拟量输入通道的模拟量输入模块EM231一块,具有2个模拟量输出通道的模拟量输出模块EM232一块,具有4个模拟量输入通道和1个模拟量输出通道的模拟量输入/输出模块EM235一块。主机及扩展模块的输入/输出点地址分配见答案表5所示。 主机 模块。 模块l 模块2 CPU226(24IN/160UT) EM231(4AI) EM235(4AI/1AQ) EM232(2AQ) AIW0 AIW8/AQW0 AQW4 AIW2 AIW10 AQW6 I0.0-I2.7/Q0.0-Q1.7 AIW4 AlWl2 AIW6 AIW14 41、如何知道S7-200 CPU的集成I/O和扩展I/O寻址? 答:S7-200编程时不必配置I/O地址。S7-200扩展模块上的I/O地址按照离CPU
的 距离递增排列。离CPU越近,地址号越小。在模块之间,数字量信号的地址总是以8位(1个字节)为单位递增。如果CPU上的物理输入点没有完全占据一个字节,其中剩余未用的位也不能分配给后续模块的同类信号。模拟量输出模块总是要占据两个通道的输出地址。即便有些模块(EM235)只有一个实际输出通道,它也要占用两个通道的地址。 42、S7-200模拟量输入信号的精度能达到多少?
答:模拟量输入模块有两个参数容易混淆:模拟量转换的分辨率和模拟量转换的
精度(误差)。分辨率是A/D模拟量转换芯片的转换精度,即用多少位的数值来表示模拟量。S7-200模拟量模块的转换分辨率是12位,能够反映模拟量变化的最小单位是满量程的1/4096。模拟量转换的精度除了取决于A/D转换的分辨率,还受到转换芯片的外围电路的影响。在实际应用中,输入的模拟量信号会有波动、噪声和干扰,内部模拟电路也会产生噪声、漂移,这些都会对转换的最后精度造成影响。这些因素造成的误差要大于A/D芯片的转换误差。
43、S7-200的模拟量输入/输出模块是否带信号隔离?
答:不带隔离。如果用户的系统中需要隔离,请另行购买信号隔离器件。
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44、模拟量信号的传输距离有多远?
答:电压型的模拟量信号,由于输入端的内阻很高(S7~200的模拟量模块为
l0MΩ),极易引入干扰,所以讨论电压信号的传输距离没有什么意义。一般电压信号是用在控制设备 柜内电位器设置,或者距离非常近、电磁环境好的场合。
电流型信号不容易受到传输线沿途的电磁干扰,因而在工业现场获得广泛的应用。电流信号可以传输比电压信号远得多的距离。理论上,电流信号的传输距离受到以下几个因素的制约:
①、信号输出端的带负载能力; ②、信号输入端的内阻;
③、传输线的静态电阻值(来回是双线)。
信号输出端的负载能力必须大于信号输入端的内阻与传输线电阻之和。当然,实际情况不会完全符合理想的计算结果,传输距离过长会造成信号衰减,也会引入干扰。
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