（习题集答案顺序有不完全一致的地方供参考，考试将近，望大家牢记诚信备考，复习全面不要有遗漏，考出好成绩）

第一章 机床常用电器及选择

一填空题

1低压电器按动作原理分类分为手动电器和自动电器。

2.低压电器一般有两个基本部分：一个是感受部分，另一个是执行部分。 3. 熔体是熔断器的主要部分，其材料常用的有低熔点材料和 高熔点 材料。 4 .低压断路器一般由触点系统、灭弧系统、操作系统、脱扣器及外壳或框架等组成。 5.CJ10—20接触器的触头分主触头和辅助触头两种。主触头通常为三对，构成三个常开触头，用于通断主电路。通过的电流较大。接在电动机主电路中。辅助触头一般有常开、常闭各两对。

6.热继电器的双金属片加热的方式有直接加热、 间接加热和复式加热三种： 7.举出两种常用的主令电器如按钮、行程开关。

8. 常开 按钮常做启动按钮 常闭 按钮常做停止按钮 （常开按钮、常闭按钮） 9. 位置开关被撞动后使常闭触头分断，常开触头闭合。

10 .交流接触器的组成包括 电磁机构 、 触点系统 、灭弧装置 其它组件等。其工作原理是当线圈通电时 常开触点 闭合 常闭触点 断开。

11.时间继电器通常包括 通电延时 型和 断电延时 型，它的组成包括 电磁系统 、 延时机构 、 触点系统 。

12.熔断器的主要技术参数主要包括额定电压、额定电流和极限分断能力和熔断电流等。 13.启动按钮的按钮帽通常是 绿色 颜色，停止按钮按钮帽 红色颜色。 14.行程开关按其结构形式可分为直动式 、 微动式 、滚轮式 。 15.三相笼型异步电动机常用的制动方式有 能耗制动 和 反接制动 。 16.常闭按钮：手指未按下时，触头是闭合的；当手指按下时， 触头被断开；

17..在当机械的挡铁离开后，复位弹簧使行程开关各部位部件恢复常态。使常开触头分断，常闭触头闭合。

18交流接触器工作原理是当线圈断电时常闭触点闭合 常开触点 断开。当线圈通电时 常开触点 闭合 常闭触点 断开。

19.断路器俗称自动空气开关，用于不频繁接通、分断线路正常工作电流，也能在电路中出现短路、过载、失压或欠压时自动切断电路。

20.常用的熔断器有三种： 瓷插式 、 螺旋式 和 管式 。

21.低压电器是指在交流50 Hz(或60 Hz)、额定电压1200 V以下及直流额定电压1500 V以下的电路中，起通断、保护、 控制或调节作用的电器(简称电器)。

22.速度继电器主要由转子、圆环(笼形空心绕组)和触点三部分组成。转子由一块永久磁铁制成，与电动机同轴相连，用以接收转动信号。 23.常用的短路保护电器是熔断器和低压断路器。

24. 刀开关按极数不同刀开关分 单极 、 双极 和 三极 三种。 25.常开按钮：手指未按下时，触头是 闭合 的；当手指按下时， 触头 断开 ； 26.交流接触器的组成包括 电磁机构 、 触点系统、灭弧装置 其它组件等。其工作原理是当线圈通电时 常开触点 闭合 常闭触点 断开。

27 .在机床电气控制原理图中，KM表示 交流接触器 ，KT表示 时间继电器 ，SQ表示 行程开关 ，SB表示 按钮 。

28.热继电器是对电动机进行 过载 保护的电器；熔断器是进行 短路 保护的电器。

29.电动机的保护环节有：短路保护、过载保护、失压和欠压保护、过电流保护和零压保护和弱磁保护等

30.接触器按其线圈的电源类型以及主触点所控制主电路电流的种类，分为 交流 接触器和 直流 接触器。

31.时间继电器按延时触点分为 常开延时闭合触点 、 常闭延时断开触点 、 常开延时断开触点 和 常闭延时闭合触点 四类。按线圈是断电情况分为通电延时型和断电延时型。

32.组合开关包括转换开关和倒顺开关。其特点是用动触片的旋转代替闸刀的推合和拉开, 实质上是一种由多组触点组合而成的刀开关。

33.安装刀开关时，电源进线应接在 进线端 ，用电设备应接在 出线端 。

34.按钮它是由按钮帽、复位弹簧、动触点、静触点和外壳等组成。其触点允许通过的电流很小, 一般不超过5A。

35.CJ10—20接触器中，CJ的含义是 交流接触器 ，20的含义是 主触点的额定电流为20A 。其工作原理是当线圈断电时 常闭触点 闭合 常开触点 断开。

36.低压电器元件触点的接触形式有 点接触 、 线接触 、 面接触 。

37 .位置开关主要用于将 机械 信号转变为电信号，用来控制生产机械动作，位置开关包括： 行程开关、微动开关、限位开关 及由机械部件或机械操作的其它控制开关。 38.在机床电气控制原理图中，KA表示 中间继电器 ，FR表示 热继电器 ，KS表示 速度继电器 ，TA表示 电流互感器 。

39. 时间继电器按延时触点分为 常开延时闭合触点 、 常闭延时断开触点 、 常开延时断开触点 和 常闭延时闭合触点 四类。

40.熔断器熔体允许长期通过1.2倍的额定电流，当通过的＿电流＿越大，熔体熔断的 时间 越短。

41.速度继电器的动作转速一般不低于 120r/min ，复位转速约在

100r/min 以下，由速度继电器的正转和反转切换触点动作来反映 转速 和 方向 的变化。

42. 欠电压保护的定义是当电网电压降到额定电压以下，如60%～80%时，就要求能自动切除电源而停止工作，这种保护称为欠电压保护， 实现欠压保护的电器是接触器和电磁式电压继电器。。

41. 辅助继电器按照功能分，有通用辅助起点器 、锁存辅助继电器 和特殊辅助继电器 三种，其中M8000为运行监控，M8002为初始脉冲。

二 绘制出电气元件符号（重要！详细见书，需用铅笔尺子绘图） 三 简答题

1.低压电器的分类有那几种？

答：低压电器的种类繁多，分类方法有很多种。 按工作方式可分为手控电器和自控电器。 按用途可分为低压控制电器和低压保护电器。

按种类可分为刀开关、刀形转换开关、熔断器、低压断路器、接触器、继电器、主令电

器和自动开关等。

2. 何为电气接线图?电气接线图的绘制原则是什么?

答：表示项目相对位置、项目代号、端子号、导线号、导线型号、导线截面等内容的图形称为电气接线图。

（1）各电气元件均按实际安装位置绘出，元器件所占图面按实际尺寸以统一比例绘制； （2）一个元器件中所用的带电部件均画在一起，并用点画线框起来；

（3）各电气元件的图形符号和文字符号必须与电气原理图一致，并符号国家标准； （4）各电气元件上凡是需要接线的部件端子都应绘出，并予以编号，各接线端子的编必须与电气原理图上的导线编号一致；

（5）绘制安装接线图时，走向相同的相邻导线可以绘成一股线。 3.简述刀开关的安装方法：

答：①选择开关前, 应注意检查动刀片对静触点接触是否良好、是否同步。如有问题, 应予以修理或更换。

②电源进线应接在静触头一边的进线端（进线座应在上方），用电设备应接在动触头一边的出线端。这样，当开关断开时，闸刀和熔体均不带电，以保证更换熔体时的安全。

③安装时，刀开关在合闸状态下手柄应该向上，不能倒装和平装，以防止闸刀松动落下时误合闸。

3.为什么电动机应具有零电压、欠电压保护？

答：电动机的零电压保护是指当电网突然断电有突然来电，电动机不能自行启动。当供给电动机工作的电源下降（欠电压）时，电动机的负载不变的情况下，会使电动机绕组的电流增加，严重的会烧毁电动机。 4.什么叫自锁、互锁？如何实现？

答：依靠接触器自身辅助常开触点使其线圈保持通电的作用称为“自锁”。实现自锁的方法是将接触器自身辅助常开触点与启动按钮并联。

所谓“互锁”是指当一个接触器工作时，另一个接触器不能工作。在控制线路中可以利用两个接触器的常闭触点实现相互控制。

5 在正、反转控制线路中，为什么要采用双重互锁？

答：在正、反转控制线路中，电气互锁或按钮互锁控制线路仍然存在发生短路事故的危

险。如果控制电动机正转接触器主触点因弹簧老化或剩磁或其他原因延时释放，或被卡住而不能释放，这时如按下反转启动按钮，反转接触器主触点闭合，造成主电路短路。因此，实际上常采用双重互锁正、反转控制线路， 6.电动机基本的保护环节和保护所采用的电器元件

答：短路保护 常用的短路保护电器是熔断器和低压断路器。 过载保护 常用的过载保护电器是热继电器。

过流保护 过流保护是区别于短路保护的一种电流型保护。过电流继电器 欠压、零压保护 欠电压保护实现欠压保护的电器是接触器和电磁式电压继电器。 零压（失压）保护

弱磁保护常采用的方法是在电路中串入欠电流继电器来监视直流电机的励磁电流，并与接触器配合使用。

7. 电动机起动电流很大，起动时热继电器会不会动作?为什么?

答：不会。因为热继电器主要是双金属片式，根据不同金属发热不同的原理制成，用于电动机的长时间过载保护，电动机正常启动时间一般只有5秒左右，不足以使双金属片动作。 8.电磁接触器主要由哪几部分组成？简述电磁接触器的工作原理。

答：电磁接触器一般由电磁机构、触点、灭弧装置、释放弹簧机构、支架与底座等几部分组成。接触器根据电磁原理工作：当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触点动作，使常闭触点断开，常开触点闭合，两者是联动的。当线圈断电时，电磁力消失，衔铁在释放弹簧的作用下降放，使触点复原，即常开触点断开，常闭触点闭合。

9.常用在电路中起保护作用低压电器有哪些？它们在电路中起何种保护作用？ 答：起保护作用的低压电器有： 熔断器：电路中起短路保护。 热继电器：起过载保护。

自动开关、接触器、继电器均有失压和欠压保护。 10.三相笼型异步电动机常用的制动方法有几种？

答：三相笼型异步电动机常用电气的制动方法有：

⑴反接制动，是在电动机的原三相电源被切断后，立即通上与原相序相反的三相交流电源，以形成与原转向相反的电磁力矩，利用这个制动力矩使电动机迅速停止转动。

⑵能耗制动，是将运转的电动机脱离三相交流电源的同时，给定子绕组加一直流电源，

以产生一个静止磁场，利用转子感应电流与静止磁场的作用，产生反向电磁力矩而制动的。

合器YC1因线圈通电而吸合，使主轴制动迅速停止旋转。 11. 电弧是如何产生的?对电路有何影响?常用的灭弧方法有哪些?

答：（1）电弧的产生：在自然环境下断开电路时，如果被断开电路的电流（或电压）超过某一数值时（根据触头材料的不同其值约在0.25-1A，12-20V之间），在触头间隙中就会产生电弧。共四个阶段：强电场放射、撞击电离、热电子发射、高温游离。 12. 三相笼型异步电动机常用的降压起动方法有几种？

答：三相笼型异步电动机常用的降压起动方法有： ⑴定子串电阻降压起动； ⑵采用Y—△起动控制线路； ⑶自耦变压器降压起动。

13. 鼠笼异步电动机降压启动的目的是什么？重载时宜采用降压起动吗？

答：鼠笼异步电动机降压启动的目的是：鼠笼异步电动机由于起动电流大，在短时间内会使输电线路上产生很大电压降落，造成电网电压显著下降。不但会减少电动机本身的起动转矩，甚至不能起动，而且会使电网其它设备不能正常工作，使其它电动机因欠压而停车。 14.在电动机主电路中装有熔断器，为什么还要装热继电器？

答：熔断器在电路中起短路保护。热继电器在电动机主电路中起过载保护和断相保护。 15.简述速度继电器工作原理

答：速度继电器主要由转子、圆环(笼形空心绕组)和触点三部分组成。转子由一块永久磁铁制成，与电动机同轴相连，用以接收转动信号。当转子(磁铁)旋转时，笼形绕组切割转子磁场产生感应电动势，形成环内电流，此电流与磁铁磁场相作用， 产生电磁转矩，圆环在此力矩的作用下带动摆杆，克服弹簧力而顺转子转动的方向摆动，并拨动触点，改变其通断状态(在摆杆左、右各设一组切换触点，分别在速度继电器正转和反转时发生作用)。当调节弹簧弹力时，可使速度继电器在不同转速时切换触点，改变通断状态。 16.简述时间继电器的分类并画出其延时触点符号

通电延时型和断电延时型

一、

17.在机床电气控制原理图中，KA、 FR、KS、KM、KT、SB、SQ分别是什么电器元件的文字

符号？

答：KA：中间继电器、FR：热继电器 KS速度继电器KM交流接触器KT时间继电器、SB按钮、SQ行程开关

第二章

1.点动的定义是即按下按钮时电动机运转工作，手松开按钮时电动机停止工作。点动控制多用于机床刀架，横梁、立柱等快速移动和机床对刀等场合。

2.大型机床为了操作方便，常常要求在两个或两个以上的地点都能进行操作。通常将常开按钮 并 联、常闭按钮 串 联（串联、并联）。

3. 机床中最常见的降压起动有定子串电阻降压起动和星—三角降压起动两种。

4. 机床的工作部件常需要作两个相反方向的运动，大都靠电动机正反转来实现。实现电动机正反转的原理是只需改变电动机三相电源的相序，就可改变电动机的转向。

5.图中由相互独立的 正转 和 反转 起动控制电路组成，两者之间没有约束关系，可以分别工作。按下SB2， KM1 得电工作；按下SB3， KM2 得电工作；先后或同时按下SB2、

SB3，则 KM1 与 KM2 同时工作，两相电源供电电路被同时闭合的KM1与KM2的主触点 短路 ，这是不能允许的。

6. Y-Δ降压起动的特点是：起动时减小加在

电动机定子绕祖上的电压

，以限制起动电

流；而在起动后再将电压恢复之额定值，使

电动机全压运行

。

7. 交流接触器的主要参数有额定电流 、额定通断能力、线圈额定工作电压、允许操作频率、线圈的起动功率和吸持功率、直流接触器起动和吸持功率相等

8.在机床电气控制原理图中，KM表示 交流接触器 ，KT表示 时间继电器 ，SQ表示 行程开关 ，SB表示 按钮 。

9.把接触器的 常闭辅助触点 相互串联在对方的控制回路中，就使两者之间产生了制约关系。接触器通过 常闭辅助触点 形成的这种互相制约关系称为 互锁 。图中KM1和KM2形成互锁。

10.电气原理图一般分为主电路、控制电路、信号电路、照明电路及保护电路等。 11.气元件及其相互连接用国家规定的统一符号、文字和图形表示出来。这种图就是电气控制系统图，它有三种形式：电气原理图、电气元件布置图、电气安装接线图。 13. 三相笼型异步电动机常用的制动方式有 能耗制动 和 反接制动 。

14. 熔断器一般串联在电路中（串联、并联）熔断器主要由熔体和熔管等两部分组成。 15. RC表示瓷插式熔断器，RL表示螺旋式熔断器。

16. 过流保护是区别于短路保护的一种电流型保护。所谓过电流，是指电动机或电器元件超过其额定电流的运行状态。过电流保护可以采用低压断路器、热继电器、电动机保护器、过电流继电器等。

17. 失压保护的作用是为防止电压恢复时，电动机自行启动或电器元件自行投入工作而设置

的保护。采用接触器和按钮控制电动机的起、停本身就具有失压保护作用。 18. 低压短路器的脱扣机构是断路器的感测元件, 用来感测电路特定的信号。电路一旦出现

非正常信号, 相应的脱扣器就会动作, 通过联动装置使断路器自动跳闸而切断电路。 19. 图中按钮SB2做启动按钮，SB1做停止按钮，图中按下按钮KM线圈得电并自锁 。图

中按钮QS做电源接入按钮。

20. 第2题图中QS表示组合开关、FU为熔断器，起短路保护作用，FR为热继电器，起过载保护作用。 21. 三相笼型异步电动机的反接制动控制电路中，常利

用 速度继电器 进行自动控制。

22. 中间继电器实质上是电压继电器的一种，中间继电器的主要用途是当其它继电器的触点数或触点容量不够时，可借助中间继电器来扩大它们的触点数或触点容量，从而起到中间转换的作用。

23. 原理图中有直接电联系的交叉导线连接点，用实心圆点表示；可拆接或测试点用空心圆点表示；无直接电联系的交叉点则不画圆点。

24. 电气原理图中所有电器触头，都按没有通电和没有外力作用时的开闭状态画出。对于继

电器、接触器的触头，按吸引线圈不通电状态画，控制器按手柄处于零位时的状态画，按钮、行程开关触头按不受外力作用时的状态画。 25. 自锁或自保电路的定义是依靠接触器自身

辅助触头保持线圈通电的电路称为自锁或自保电路，辅助常 开 触头称为自锁触头。 26. 图中速度继电器起反接制动作用。按下按

钮SB1，KM1线圈通电，其三对主触点闭合，电动机M1工作，其辅助触点闭合形成自锁。

27. 从图中的主电路部分可知，若KM1和KM2

分别闭合，则电动机的定子绕组所接两相

电源 对调 ，KM1和KM2形成互锁。电阻R起减压限流作用。

三、简答题

1. 何为电气接线图?电气接线图的绘制原则是什么?

答：表示项目相对位置、项目代号、端子号、导线号、导线型号、导线截面等内容的图形称为电气接线图。

（1）各电气元件均按实际安装位置绘出，元器件所占图面按实际尺寸以统一比例绘制； （2）一个元器件中所用的带电部件均画在一起，并用点画线框起来；

（3）各电气元件的图形符号和文字符号必须与电气原理图一致，并符号国家标准； （4）各电气元件上凡是需要接线的部件端子都应绘出，并予以编号，各接线端子的编必须与电气原理图上的导线编号一致；

（5）绘制安装接线图时，走向相同的相邻导线可以绘成一股线。 2 .电气控制电路的基本控制规律主要有哪些?

电气控制电路的基本控制规律主要有：自锁与互锁控制、点动与连续运转控制、地联锁控制、顺序控制、自动循环控制。

3.在机床电气控制原理图中，KA、 FR、KS、KM、KT、SB、SQ分别是什么电器元件的文字符号？

KA：中间继电器、FR：热继电器 KS速度继电器KM交流接触器KT时间继电器、SB按钮、SQ行程开关

4.三相笼型异步电动机常用的制动方法有几种？

答：三相笼型异步电动机常用电气的制动方法有：

⑴反接制动，是在电动机的原三相电源被切断后，立即通上与原相序相反的三相交流电源，以形成与原转向相反的电磁力矩，利用这个制动力矩使电动机迅速停止转动。

⑵能耗制动，是将运转的电动机脱离三相交流电源的同时，给定子绕组加一直流电源，以产生一个静止磁场，利用转子感应电流与静止磁场的作用，产生反向电磁力矩而制动的。

合器YC1因线圈通电而吸合，使主轴制动迅速停止旋转。 5. 常用的电气控制系统图有哪三种?

常用的电气控制系统图有：电气原理图、电器布置图、安装接线图。 6.什么叫自锁、互锁？如何实现？

答：依靠接触器自身辅助常开触点使其线圈保持通电的作用称为“自锁”。实现自锁的方法是将接触器自身辅助常开触点与启动按钮并联。

所谓“互锁”是指当一个接触器工作时，另一个接触器不能工作。在控制线路中可以利用两个接触器的常闭触点实现相互控制。

7 在正、反转控制线路中，为什么要采用双重互锁？

答：在正、反转控制线路中，电气互锁或按钮互锁控制线路仍然存在发生短路事故的危险。如果控制电动机正转接触器主触点因弹簧老化或剩磁或其他原因延时释放，或被卡住而不能释放，这时如按下反转启动按钮，反转接触器主触点闭合，造成主电路短路。因此，实际上常采用双重互锁正、反转控制线路，

8. 何为电气原理图?绘制电气原理图的原则是什么?

答：用来表示电路中各电气元件中导电部件的连接关系和工作原理的图叫电气原理图。 绘制电气原理图的原则是：

（1）图中所有元器件都应采用国家统一规定的图形符号和文字符号；

（2）电气原理图主要由主电路和辅助电路组成；主电路用粗线绘制在图面的左侧或上方，控制电路用细实线绘制在图面的右侧或下方；

（3）原理图中直流电源用水平线画出，一般直流电源的正极画在图面上方，负极画在图面的下方；

（4）原理图中各电气元件均不画出实际外形，只画出其带电部件

（5）原理图中各元器件触头状态均按没有外力作用或未通电时触头的自然状态画出， （6）原理图按功能布置，即同一功能的电气元件集中在一起，尽可能按动作顺序从上到下或从左到右的原则绘制；

9.三相笼型异步电动机常用的降压起动方法有几种？

（1） 答：三相笼型异步电动机常用的降压起动方法有： （2） ⑴定子串电阻降压起动； （3） ⑵采用Y—△起动控制线路； （4） ⑶自耦变压器降压起动。

10鼠笼异步电动机降压启动的目的是什么？重载时宜采用降压起动吗？

鼠笼异步电动机降压启动的目的是：鼠笼异步电动机由于起动电流大，在短时间内会使输电线路上产生很大电压降落，造成电网电压显著下降。不但会减少电动机本身的起动转矩，甚至不能起动，而且会使电网其它设备不能正常工作，使其它电动机因欠压而停车。 11何为互锁控制?实现电动机正反转互锁控制的方法有哪两种?它们有何不同? 互锁控制：利用正反转接触器常闭辅助触头作为相互制约的控制关系。

（2）实现电动机正反转互锁控制的方法有电气互锁和机械互锁两种，电气互锁是靠接触器的常闭辅助触点的断开来实现的，需要接触器线圈通电后才能实现；而机械互锁是靠按钮的常闭触点来实现的，不需要电源。 12 .电气控制电路的基本控制规律主要有哪些?

电气控制电路的基本控制规律主要有：自锁与互锁控制、点动与连续运转控制、地联锁控制、顺序控制、自动循环控制。 13.常用的电气控制系统图有哪三种?

常用的电气控制系统图有：电气原理图、电器布置图、安装接线图。 14. 何为电气原理图?绘制电气原理图的原则是什么?

用来表示电路中各电气元件中导电部件的连接关系和工作原理的图叫电气原理图。 绘制电气原理图的原则是：

（1）图中所有元器件都应采用国家统一规定的图形符号和文字符号；

（2）电气原理图主要由主电路和辅助电路组成；主电路用粗线绘制在图面的左侧或上方，控制电路用细实线绘制在图面的右侧或下方；

（3）原理图中直流电源用水平线画出，一般直流电源的正极画在图面上方，负极画在图面的下方；

（4）原理图中各电气元件均不画出实际外形，只画出其带电部件

（5）原理图中各元器件触头状态均按没有外力作用或未通电时触头的自然状态画出，

（6）原理图按功能布置，即同一功能的电气元件集中在一起，尽可能按动作顺序从上到下或从左到右的原则绘制；

15.何为互锁控制?实现电动机正反转互锁控制的方法有哪两种?它们有何不同?

（1）互锁控制：利用正反转接触器常闭辅助触头作为相互制约的控制关系。 （2）实现电动机正反转互锁控制的方法有电气互锁和机械互锁两种，电气互锁是靠接触器的常闭辅助触点的断开来实现的，需要接触器线圈通电后才能实现；而机械互锁是靠按钮的常闭触点来实现的，不需要电源。

第三章 典型机床设备电气控制线路

一、填空（顺序有变，供参考）

1.C650车床切削运动包括主运动和进给运动， 而切削运动以外的其它运动皆为辅助运动。通过主电动机的正反转实现主轴的正反转。

2.X6132铣床主要构造由床身、悬梁及刀架支架、工作溜板和升降台等几部分组成。 3.X6132的联锁包括机械联锁和电气联锁，进给变速时进给操纵手柄都必须在零位。 4.铣床的主运动是铣刀的旋转运动，进给运动是工件相对于铣刀的移动。

5.卧式车床主要由床身、主轴箱、挂轮箱、进给箱、溜板箱、溜板与刀架、尾座、丝杠、光杠等部件组成。

6.T68型卧式镗床主要由床身、工作台、镗头架、前立柱、后立柱和尾架等组成。 7.卧式镗床的主运动是镗轴的旋转运动和花盘的旋转运动。其进给运动是工作台的横向或纵向进给、镗轴的轴向进给、镗头架的垂直进给和花盘刀具溜板的径向进给。 8. 镗床主拖动要求恒功率拖动，采用“△-YY”双速电动机。

9.圆工作台是铣床的附件。在铣削圆弧和凸轮等曲线时，可在工作台上安装圆工作台进行铣切。

10．Z3040摇臂钻床主轴正反转一般由机械方法获得，这样主轴电动机只需单方向旋转。 11．Z3040 摇臂钻床具有两套液压控制系统，一个是操纵机构液压系统；一个是夹紧机构液压系统。

二、分析题(答案见教材,注意必须写出控制条件)

（一）、根据X6132原理图回答问题，按要求写出通电线路：

1.分析主轴起动控制回路

2.主轴制动控制过程

3.主轴换刀控制

4.主轴的变速冲动

5.进给变速冲动

6.工作台向左运动

7.工作台向右运动(例)

先将圆工作台的转换开关SA3扳在“断开”位置 按下按钮SB5或SB6 KM1线圈通电并自锁

主轴起动控制回路：1→SA2-1→2→SQ6-2→3→SB1-1→4→SB2-1→6→SB5（或SB6）→

7→KM1线圈→25→KT→22→FR2→23→FR1→24。

由于SA3-1闭合，SA3-2断开，SA3-3闭合

9→SQ5-2→11→SQ4-2→12→SQ3-2→13→SA3-1→16→SQ1-1→14→KM2线圈→18→KM3常闭触点→21。

8.工作台向上运动

9.工作台向下运动

10.工作台向后运动

11.工作台向前运动

12.圆工作台控制

学习单元4 电气控制线路设计

1. 设计一个控制线路，要求第一台电动机起动10S后，第二台电动机自动起动，运行20S后，两台电动机同时停转。

2.设计电动机星形启动三角形全压运行主电路和控制电路

①.电动机应设置短路保护和过载保护 ②.星形启动三角形全压运行之间应设置互锁

③．星形启动后一定时间自动转为三角形连接，全压运行

3.一台三级皮带运输机，分别由M1、M2、M3三台电动机拖动，其动作顺序如下 ①.启动时．要求按M1—M2—M3顺序启动。 ②.停止时，要求按M3一M2一M1顺序停车。 ③.上述动作要求有一定时间间隔。

4.设计自动循环控制电路：

（1）在开始的时可以正向也可反启动。 （2）正反两个方向均需要限位保护

（3）无论运行到最左边还是最右边均可自动反向运行

5. 设计两台三相交流异步电动机的顺序控制线路，要求其中一台电动机M1起动后另一台电动机M2才能起动，停止时两台电动机同时停止

6.试用按钮、开关、交流接触器设计一台三相异步电动机正反转控制电路（主电路及控制电路）。设计其继电器接触器线路；并转化为PLC梯形图，并画出接线图 （1）、能实现启、停两地控制； （2）、能实现长动，正向点动调整； （3）、电机运行时有指示灯显示。

（4）、有短路、过载保护；电路具有电气互锁、机械互锁保护；

7. 有两台三相异步电动机M1、M2，其中，M1拖动齿轮箱工作，M2控制油泵供油系统的运行，控制要求如下：

⑴每台电动机都应有短路保护、过载保护、欠电压保护

⑵在齿轮箱运行之前，必须先给齿轮箱加润滑油；在齿轮箱连续运行的过程中，要求一直给给齿轮箱加润滑油；在齿轮箱停止运行后，才能停止供给润滑油。

~U~~VWFU~UFR1SB1SB2KM1KM2KM1~VKM1FR1KM2FR2FR2SB3SB4KM2KM1KM2M1M1McCM2M1M

cC

8. 试设计对一台电动机可以进行两处操作的长动和点动控制线路。(按课堂修改的为准)

9. 设计两台三相交流异步电动机的顺序控制线路，要求其中一台电动机M1起动后另一台电动机M2才能起动，停止时M2电动机停止后M1才能停止。

第五章PLC(可编程控制器)

一填空题（供参考）

1. FX2N系列PLC中ANI含义是 串联单一常闭触点 ，OR含义是 或常开 ，LDI

含义是 取常闭 ，C含义是 计数 ，ANB含义是 块与 。

2. PLC编程元件的使用主要体现在程序中。一般可以认为编程元件与继电接触器元件类

似，具有线圈和常开常闭触点。而且触点的状态随着线圈的状态而变化，即当线圈被选中（得电）时， 常开 触点闭合， 常闭 触点断开，当线圈失去选中条件（断电）时， 常闭 触点闭合， 常开 触点断开。和继电接触器器件不同的是，作为计算机的存储单元，从实质上说，某个元件被选中，只是代表这个元件的存储单元置 1 ，失去选中条件只是代表这个元件的存储单元置 0 。由于元件只不过是存储单元，可以无限次地访问，PLC的编程元件可以有 无限 个触点。 3. FX2N系列PLC中AND含义是与常开 ，ORI含义是 或常闭 ，LD含义是 取常

开 ，T含义是 定时器 。

4. PLC按I/O点数分大型，中型，小型PLC；按结构分整体式，模块式，叠装式 5. PLC主要软件和硬件组成。硬件由CPU、输入输出模块、存储器、电源、编程器组成；

软件由系统程序和用户系统组成。

6. FX2N-16MR表示FX2N系列，输入输出点数为16，继电器输出形式，单元类型为基本单

元。

7. FX2N-32ET表示FX2N系列，输入输出点数为32，晶闸管输出形式，单元类型为扩展单

元。

8. 可编程序控制器(Programmable Logic Controller)是针对工业控制专门设计的一种

特殊的微型计算机．通常简称为PLC控制器。

9. 一般公认的PLC发明时间为：1969年 ，FX系列PLC是日本三菱公司的产品。 10. 国际电工委员会（IEC）于1985年在颁布的可编程控制器标准草案第二稿中，给PLC

做了如下定义：“可编程控制器是一种数字运算器，是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、

顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种机械或生产过程。”

11. PLC中的继电器等编程元件不是实际的物理元件，而只是计算机存储器中一定的位，它

所谓接通是相应的存储单元置 1 ，断开置 0 12. 可编程序控制器的点数即输入点数和输出点数的总和。

13.定时器（T）按功能分为 普通 型定时器和 掉电保持 型定时器。

14. 三菱FX系列PLC 指令含义：LDI 常闭点取（左母线） 、ANB 块串 、END 结束 ； 15. 三菱FX型 PLC编程软元件有X输入继电器, Y输出继电器,T定时器,C计数器 M辅助继

电器, S状态继电器；

16.型号为FX2N-32MR的PLC，它表示的含义包括如下几部分：它是 基本 单元，内部包括 CPU 、 存储器 、输入输出口及 电源 ；其输入输出总点数为 32 点，其中输入点数为 16 点，输出点数为 16 点；其输出类型为 继电器型 。 17.逻辑控制是PLC最基本控制功能控制、也是最广泛的应用方面，例如用PLC控制代替继电器控制系统、包装机械控制、多机群控制和生产自动线控制等。PLC能和机械加工中的数字控制（NC）及计算机数控（CNC）紧密结合，实现数字控制。 18.PLC采用的是周期性循环扫描的工作方式。

19.触点只能与左母线相连，不能与右母线相连；线圈只能与右母线相连，不能直接与左母线相连，右母线可以省略；线圈可以并联，不能串联连接；应尽量避免双线圈输出。 20.输入接口用来接收和采集两种类型的输入信号，一类是由按钮、选择开关、行程开关、继电器触点、接近开关、光电开关、数字拨码开关等的开关量输入信号。另一类是由电位器、测速发电机和各种变送器等来的模拟量输入信号。

21.输出接口用来连接被控对象中各种执行元件，如接触器、电磁阀、指示灯、调节阀（模拟量）、调速装置（模拟量）等。

22. 三菱FX系列PLC 指令含义：RST 复位 、SET 置位 、MPP 出栈 、ORB 块并 。 23. PLC的扫描周期与 PLC CPU数率、指令语句数量等有关

24. 型号为FX2N-32MR的PLC，它表示的含义包括如下几部分：它是 基本 单元，内部

包括 CPU 、 存储器 、输入输出口及 电源 ；其输入输出总点数为 32 点，其中输入点数为 16 点，输出点数为 16 点；其输出类型为 继电器型 。

25. PLC开关量输出接口按PLC机内使用的器件可以分为 继电器 型、 晶体管 型和 晶闸管 型。输出接口本身都不带电源，在考虑外驱动电源时，需要考虑输出器件的类型， 继电器 型的输出接口可用于交流和直流两种电源， 晶体管 型的输出接口只适用于直流驱动的场合，而 晶闸管 型的输出接口只适用于交流驱动的场合。

26. PLC用户程序的完成分为 输入处理 、 程序执行 、 输出处理 三个阶段。这

三个阶段是采用 循环扫描 工作方式分时完成的。

27. FX2N系列PLC编程元件的编号分为二个部分，第一部分是代表功能的字母。输入继电

器用 X 表示，输出继电器用 Y 表示，辅助继电器用 M 表示，定时器用 T 表示，计数器用 C 表示，状态器用 S 表示。第二部分为表示该类器件的序号，输入继电器及输出继电器的序号为 八 进制，其余器件的序号为 十 进制。

二 简答题

1.可编程序控制器的特点(见书) 2.如何根据需要进行选择PLC(见书)

包含机型的选择,I/O点数的选择,输出模块类型的选择等,必须遵循安全性和经济性的原则.在满足使用要求的前提下,最好选择同一家生产的PLC. 3简述PLC梯形图绘制规则及注意事项。

上重下轻、左重右轻； 同一个线圈不能重复输出

输出线圈左端和左母线间至少有一个触点，输出线圈右端和右母线联结 输入继电器X不能做为线圈输出等 软件系统由系统程序和用户程序组成。

4.简述PLC的扫描周期，PLC的扫描周期与那些因素有关？

PLC的扫描周期为：输入采样 程序执行 输出刷新三段所用时间的和扫描周期与I/O口点数，语句数量，PLC扫描速率等有关 5.什么是PLC? PLC的英文全称是什么

答：是一种数字运算电子系统，专为在工业环境下运用而设计。它采用可编程控制器可编程序的存储器，用于存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等特定功能的用户指令，并通过数字式或模拟式的输人、输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其辅助设备都应按易于构成一个工业控制系统，且它们所具有的全部功能易于应用的原则设计。Programmable Logic Controlller 6. PLC和低压电器及计算机相比有那些优点？

(1)PLC是一种专用于工业顺序控制的微机系统。为了适应顺序控制的要求，PLC省去了微机的一些数字运算功能，而强化了逻辑运算控制功能，是一种介于继电器控制和微机控制之间的自动控制装置。

(2)PLC具有很强的抗干扰能力。PLC没有继电器的那种机械触点，因此，不存在触点的接触不良、熔焊、磨损和线圈损坏等故障。

(3) PLC采用软件实现用户控制逻辑，因此，结构紧凑、体积小，很容易装人机床内部或电气箱内，便于实现动作复杂的控制逻辑和数控机床的机电一体化。

(4)目前大多数的PLC，均采用梯形图编程方式。梯形图与继电器逻辑控制电路图十分相似，图形符号形象、直观，工作原理易于理解和掌握，编程简单，操作方便，改变程序灵活，因此，对熟悉继电器、接触器控制电路的电气技术人员，在短时间内就能学会使用。

5)PLC可与编程器、个人计算机等连接，可以很方便地实现程序的显示、编辑、诊断、存储和传送等操作。

7.试述可编程序控制器的基本组成及工作原理。

可编程控制器是由中央处理器，存储器，I/O单元，电源单元，编程器，扩展接口，编程器接口，存储器接口等部分组成。

工作原理：周期性循环扫描的工作方式。

程序执行过程：输入采样 程序执行 输出刷新。 8.简述FX2N-16MR和FX2N-32ET这两种PLC型号的含义。

FX2N-16MR表示FX2N系列，输入输出点数为16，继电器输出形式得基本单元。 FX2N-32ET表示FX2N系列，输入输出点数为32，晶闸管输出形式得扩展单元。 9. 可编程控制器的定义是什么？为什么说可编程控制器是一种数字的电子系统？ 答： 国际电工委员会（IEC）于1985年在颁布的可编程控制器标准草案第二稿中，给PLC做了如下定义：“可编程控制器是一种数字运算器，是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种机械或生产过程。”因为PLC实际上是一个计算机，内部处理的是数字信号，所以说是一种数字的电子系统。国际电工委员会（IEC）于1985年在颁布的可编程控制器标准草案第二稿中，给PLC做了如下定义：“可编程控制器是一种数字运算器，是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种机械或生产过程。”

因为PLC实际上是一个计算机，内部处理的是数字信号，所以说是一种数字的电子系统

10.答案见书,PlC由软件系统和硬件系统组成。硬件系统主要由CPU，输入输出模块，存储器，电源，编程器组成；

11.可编程序控制器的应用范围和应用特点(见书)

PLC可应用于金属切削机床、组合专用机床、注塑机械、金属压铸、纺织、印刷、木工、造纸、包装、自动化生产线等，归纳起来，主要有以下几方面的应用； 1.用于逻辑控制

2.用于机械加工的数字控制 3.用于机器人控制 4.用于闭环控制 5.用于组成多级控制系统

三设计题（主控制电路见第四章，一定要会画I/O接线图和梯形图，复习课堂上讲解的方法和笔记）

四、将下列指令表转化为梯形图 1.

LD X3 ANI M1 AND X0 OR Y0 OR X2 ANI M1 ANI X1 OUT Y0 lD X1 OR Y1

ANI X2 OUT Y1 LD X4 OR M0 ANI M1 OUT Y1

2.

0 LD X1 1 OR Y1 2 ORI M102 3 OUT Y1 4 LDI X1 5 ANI 6 OR 7 ANI 8 ORI 9 OUT .3.

0 LDI 1 ORI 2 LDI 3 ANI 4 LDI 6 AND 7 ORB 8 OR 9 ANB 10 ORI 11 OUT

Y1 M103 Y2 M104 M103 X1 X2 Y0 M100 Y2 M101 T0 X3 M115

4.

0 LDI X1 1 MPS 2 AND X2 3 MPS

4 ANI M100 6 OUT Y0 7 MPP

8 AND M102 9 OUT Y1 10 MPP 11 AND X3 12 MPS

13 AND M100 14 OUT Y2 15 MPP 16 AND M105 17 OUT Y3 5.

0 LD X0 1 MC N0 2 M100 3 LD X1 4 OUT Y1 5 LD X3 6 OUT Y2 7 MCR N0

X1 MPS X2 MPS M100 Y0 MPP M102 Y1 MPP X3 MPS M100 Y2 M105 MPP Y3 X0

MC

N0

M100

M100

X1 Y1 X3 Y2 MCR N0 6.

0 LD X1 1 OR Y1 2 ANI X2 3 ANI X1 4 ANI Y2 X0 X2 X1 Y2 Y1 Y1 5 OUT 6 LD 7 OR 8 ANI 9 ANI 10 ANI 11 OUT 12 END

Y1 X1 X1 X2 X0 Y1 Y2 Y2 X2 X0 Y2 Y1 Y2 END 五、将下列梯形图转化为指令表 1.

2.

LD X3 AND X0 OR Y0 OR X2

ANI M1 ANI X1

ANI X2 OUT Y1 LD X4 OR M0 ANI M1 OUT M0 LD M0 AND X0 OUT M1 END

OUT Y0 lD X1 OR Y1 ANI M1

4.答案与四大题3类似 5.

6.答案与五大题3类似