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电气控制与PLC试题及答案

一.填空题

1.电气设备图纸有 电气原理图 图、 电气接线图 图、 电气元件布置图 图。 2.长动与点动的主要区别是控制电器能否 保持 。

3.电气控制线路中最基本的控制环节为 保护 、 辅助 、 连锁 环节。

4.常用的短路保护元件是 熔断器 和 短路保护器 ,常用的过载保护元件是 自动保护开关 。

5.交流接触器线圈不能 串联 联使用。

6.CPM1A中有 127 条指令,用户地址容量为 2k ,存储器形式有 数据存储器 、 用户程序存储器 和 系统程序存储器 ,普通计时器的计时范围为 0～999.9s ,计数器的计数范围为 0～9999 。

7.CPM1A开机后，必须先输入 系统设置 ,键入操作顺序为 机型、通讯协议、数据盘 8.在绘制电气控制线路图纸时必须使用国家统一规定的 文字 符号和 图像 符号。 9.电气控制线路分为 主 电路、 辅助 电路和 保护 电路。

10.电气控制线路的全部触点都按 初始 状态绘出。

11.交流接触器结构上主要有 线圈 、 触头 和 灭弧装置 三部分。

12.一台4KW的三相交流异步电动机其额定电流为 12 安培,选择交流接触器的额定电流为 20 安培,选择熔断器的额定电流为 20 安培。 13.C20P中有 256 个中间辅助继电器、 128 个断电保持继电器、 64 个计时/计数器,主机单元有 12 个输入点和 8 输出点。

14.可编程序控制器输出电路有三种形式,即 半导体 、 可控硅 、 晶体管 。

二.逻辑化简题

写出下面电路的逻辑表达式，然后化简，画出化简后的电路。

解：Km=A+CB+C=AB+BC+AC+C=AB+C…….（5分）

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三.证明题

证明下面两程序逻辑关系相等。

解：

J1?A?B?C____________J2?ABC_______________________

?A?B?C?J1J2?ABC

四.判断题

试问下列电路能否实现点动控制:

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1、×2、×3、×4、∨5、×6、∨

五.改错题

找出下面电路中的错误。

解：1、布线不合理，采用水平布线，电源进线水平，控制线路垂直布线；

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2、热继电器连接在定子进线上； 3、没有停止按钮，串联在控制线路中； 4、没有连锁保护；

六.问答题

1、下图为报警闪光灯电路,当发生故障时事故继电器KA的常开触点闭合,信号灯L发出闪光信号。指出信号灯发光时间由哪个计时器确定,熄灭时间由哪个计时器确定,以及时间继电器及其触点的详细名称。

答：其中信号灯的开通时间由1KT决定，关断时间由2KT决定，1KT为通电延时继电器，2KT为断电延时时间继电器。

2、叙述下面控制线路工作原理。

解：该电路SB1为切换电路，SB2为KM1线圈的启动电路，当按下SB2则线圈KM1启动并保持；

按下SB1则KM1停止同时KM2启动，时间继电器开始延时 ，延时时间到，KM2停止，KM1启动并保持；

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3、详细叙述程序中位移指令功能和输入、输出关系。

解：该程序为10通道的位移控制，当合上开关0000，同时按下按钮0001，则10通道的00位置1；再按动按钮0001，则10通道的00位置0，如此反复。合上开关0002或者断开开关0000，则上述动作不执行。

七.编程题

1、将下面梯形图转换成指令码10分并详细说明01000和01001之间的控制逻辑关系8分。

解：LD 00000

OR 01000

AND-NOT 00001 OUT 01000 LD 00002 AND 01000

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OR 01001

AND-LD-NOT 00003 OR-NOT 01000 END

2、将下面梯形图转换成指令码10分并分析输入和输出之间的控制逻辑关系,用时序图表示出来8分。

解：

LD 0000 OUT 0500 TIM00 #0030 LD T00 AND 0501

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AND-NOT T01 OUT 0501 TIM 01 #0020 END

八.电气原理图设计

1、运用低压电气元件的知识，设计一个游泳池自动进水控制电路，要求游泳池内水位低于低水位时能自动进水，当游泳池内水位高于低水位时能自动停止进水。 解：主电路和控制电路如下：

其中：SB1为系统启动按钮；SB2为停止按钮；SQ1为低水位限位开关；SQ2为高水位限位开关；KM为接触器。

2、有一台四级皮带运输机，分别由M1、M2、M3、M4四台电动机拖动，其动作顺序如下：

①启动要求按M1-M2-M3-M4顺序启动

②停止要求按M4-M3-M2-M1顺序停止 启动和停止的间隔时间可任意设置，可采用继电器控制，也可采用可编程控制器进行设计。如果采用PLC，请选用CPM1A机型，设计方法任意。 解：

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3、利用低压电器编写一个电气原理图。控制要求是：有2台电机，要求顺序启动，电机的启动时间间隔为10秒（由定时器设定）；逆序停止，电机的停止时间间隔为15秒（由定时器设定）。

解：SB1系统启动按钮；SB2系统停止按钮；KT1和KT2为计时器，分别定时10s和15s；M1和M2为2个电动机；KM1和KM2为2个接触器；KA为中间继电器；

4、设计一个控制电路，三台笼型感应电动机起动时，M1先起动，经5s后M2自行起动，运行20s后M1停止并同时使M3自行起动，再运行30s后电动机全部停止。

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注：请画出主电路和控制电路。 解：主电路和控制电路如下

5、动力头Ⅰ和动力头Ⅱ动作顺序为:首先动力头Ⅰ由a到b停下,然后动力头Ⅱ由d到c停下,然后动力头Ⅰ回到a,同时动力头Ⅱ回到d。SQ为行程开关。

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解：KM1、KM2、KM3、KM4、为接触器，分别控制动力头Ⅰ正转、动力头Ⅱ正转、动

力头Ⅰ反转、动力头Ⅱ反转；SB1为系统启动按钮、SB2为系统停止按钮；

九.设计题

1、设计梯形图程序。

I/O分配如下:

00000 1灯启动按钮, 01000 控制1灯;

00001 2灯启动按钮, 01001 控制2灯; 00002 3灯启动按钮, 01002 控制3灯; 00003 停止按钮。

内部辅助继电器和其他需要用到的继电器自选。 控制要求:

按下1灯启动按钮时,只能1灯点亮并保持,其它灯灭;

按下2灯启动按钮时,只能2灯点亮并保持,其它灯灭; 按下3灯启动按钮时,只能3灯点亮并保持,其它灯灭; 按下停止按钮时,最后点亮的灯灭。 解：程序如下

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2、设计梯形图程序。 I/O分配如下:

0000 1启动按钮, 0500 控制1灯; 0001 2启动按钮, 0501 控制2灯; 0002 3启动按钮, 0502 控制3灯; 0003 停止按钮。

控制要求:

按下1启动按钮时,1灯点亮并保持;

按下2启动按钮时,1和2灯点亮并保持;

按下3启动按钮时,1和2和3灯点亮并保持; 按下停止按钮时,点亮的灯全灭。 解：程序如下：

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3、设计梯形图程序。

要求用移位指令编写一个按钮（00000）控制一盏灯（01000）的程序，按下按钮后，灯亮；再按，灯灭；再按，灯亮···。 解：程序如下：

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4、设计梯形图程序。

要求用微分指令和计数器指令编写一个按钮（0000）控制一盏灯（0500）的程序，按下按钮后，灯亮；再按，灯灭；再按，灯亮···。 解：程序如下：（答案错误）

5、利用低压电器编写一个电气原理图。控制要求是：有四台电机，要求顺序启动，每台电机的启动时间间隔为10秒（由定时器设定）；逆序停止，每台电机的停止时间间隔为15秒（由定时器设定）。 解：程序如下：

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6、设计要求：用一个按钮控制电路，按钮反复动作，到第四节拍时，产生输出，到第六节拍时，停止输出，电路复位。

具体要求见原始通电表：

节拍 0 1 当前输入 / 00000 00000 0 1 01000 0 0 因时间有限，本资料整理有不全与错误之处，敬请原谅。——谭建涛

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2 3 4 5 6 00000 0 1 0 0 1 1 0 00000 000000 1 00000 000000 解：该题采用解析法求解。对通电表进行扩展。——————————得到：01000＝00000?20000＋（00000＋20001）?01000————————————————————

20000＝00000?01000?20000＋（00000＋20001）?20000————————————————————20001＝00000?00000?20000＋（01000＋00000）?20001

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7、设计要求:

小车可在四个光电开关之间作直线运动,按下某一按钮,小车会在与之对应的光电开关处停止。 控制要求:

小车可在四个光电开关之间作正,反向直线运动,并可分别在四个光电开关处停止,四个光电开关对应四个按钮,小车停止位置由光电开关相对应的按钮决定。操作四个按钮,小车进行自动选向、自动定位运行（即自动选择最短运动路线到达制定位置）。 解：00000～00003分别为4个呼叫按钮;00004～00007分别对应4个光电开关;01000电机正转;01001电机反转;

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8、设计梯形图程序：手动/自动信号灯双通循环控制

假设010通道的00~15位都能作为输出接通外部设备，用010通道的输出控制16个信号灯，要求在启动时，00、01位控制的信号灯亮，每次信号灯以2个向后位移（00、01——02、03——04、05——…..14、15），位移有两种控制方式，手动控制方式，按一下位移按钮，向后位移一次；另一种控制方式为自动位移，在自动位移方式，每间隔0.5秒位移一次；当位移到14、15位对应的信号灯亮的时候，能自动循环到00、01位。 解:程序如下:

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9、四台电机的运行状态用3个信号灯L1、L2、L3指示。要求：只有一台电动机运行时L1亮；两台电动机运行时L2亮；三台以上电动机运行时L3亮；都不运行时3个指示灯都不亮。

按照上述要求，提出所需控制电气元件，选择plc机型（cpm1A），给出I/O分配，画出plc外部接线图和电动机主电路，用逻辑法设计一个梯形图程序。

解：I/O分配：L1灯01000；L2灯01001；L3灯01002；00000~00003分别表示4台电机的工作状态； 系统接线路：

程序如下：

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10、某学校校门有电动机拖动，如下图所示，要求如下： （1）长动时在开或关到位时能自动停止； （2）能点动开门或关门；

请按要求设计校门的控制电路，并绘制主电路和电路原理图。

解：主电路为一可逆运行电路，可以让校门打开和关闭。控制电路为可逆和长动点动控制电路的结合。

其中，SB1为停止按钮，SB2和SB3为开门和关门的长动按钮，SB4和SB5为开门和关门的点动按钮。KM1控制开门，KM2控制关门。

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11、三地控制（利用CPM1A完成） 解：接线图如下：

程序如下：

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12、煤气加热炉切阀、转换阀控制 解：逻辑法设计

通电表，唯一性设计

依此通电表，列出输出及内部继电器的逻辑表达式如下（化简过程略）：

依以上逻辑表达式，画出的梯形图

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十.读图题

1、下图是可编程控制器的梯形图，如果00000是点动按钮，01000和01001分别为两盏指示灯，试分析下列梯形图：当点动按钮00000动作4次，即00000第一次按下又放开，第二次按……第四次按下又放开，两盏指示灯的通断情况。

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答案填于下表：

按钮00000点动次数 1 2 3 输出01000的信号灯明灭情况 亮 灭 亮 输出01001的信号灯明灭情况 灭 亮 亮 灭 灭 4 注：这里的按钮00000的点动次数是指按钮动作一次，即按钮从闭合到复位，即0—1—0的过程，不能理解为节拍。

2、下图是双方向可逆顺序单通控制参考程序，它用一个开关信号00000和一个按钮信号00001，实现4个信号灯（01000→01003），双方向可逆顺序单通控制。当开关不动作时，按下按钮，信号灯按正方向逐个亮；当开关动作时，按下按钮，信号灯反方向逐个灭。当C000的计数值从0008逐个减为0000时，DM0000，010通道的存储情况（用4位BCD码表示，如：C000：0008→0007→…）。 其中：MLPX（76）为4→16译码器。

控制字K，第一桁为变换开始桁号

第二桁为译码桁数 第三桁为0固定

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第四桁为0固定

解：

C000 0008 0007 0006 0040 0020 0040 0020 0005 0010 0010 0004 0008 0008 0003 0004 0004 0002 0002 0002 0001 0000 0001 0000 0001 0000 DM000 0080 010CH 0080

3、下图是双方向可逆顺序单通控制参考程序，它用一个开关信号00000和一个按钮信号00001，实现4个信号灯（01000→01003），双方向可逆顺序单通控制。当开关不动作时，按下按钮，信号灯按正方向逐个亮；当开关动作时，按下按钮，信号灯反方向逐个灭。当C000的计数值从0008逐个减为0000时，DM0000，010通道的存储情况（用4位BCD码表示，如：C000：0008→0007→…）。 其中：MLPX（76）为4→16译码器。

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控制字K，第一桁为变换开始桁号

第二桁为译码桁数 第三桁为0固定 第四桁为0固定

解：

DM0000:

0000→0001→0002→0004→0008→0010→0020→0040→0081…. 01000:

0000→0001→0002→0004→0008→0010→0020→0040→0081….

4、下图是星形—三角形降压启动控制线路，试分析电动机启动时的工作过程。（工作过程的转换用箭头表示，如：KM1线圈得电→KM1的常开触点闭合→…..）

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解：

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5、下图是按时间原则控制的单向能耗制动控制线路，VC是平衡电桥，它可以把直流电转换为交流电。试分析该控制线路的工作过程。（分析制动过程）

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电气控制与PLC试题及答案 31 / 35

解：

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电气控制与PLC试题及答案 32 / 35

6、下图是XJ01型补偿器降压启动控制线路，试分析电动机启动时的工作过程。（工作过程的转换用箭头表示，如：KM1线圈得电→KM1的常开触点闭合→…..）

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解：

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附表：

（CPM1A的内存地址分布） 输入通道：00000~00011 输出通道：01000~01007 中间继电器：20000~20015 20100~20115 20200~20215 20300~20315 计时器编号：TIM000~TIM127 计数器编号：CNT000~CNT127 常on：25313 常off：25314

0.1秒脉冲：25500 0.2秒脉冲：25501 1秒脉冲：25502 进位/借位标志：25504 大于标志：25505 等于标志：25506 小于标志：25507

考试说明：

1、读图题

文字箭头法 波形法 2、控制设计 时间原则 形成原则

3、读程序

给出梯形图、翻译为助记符语言

程序功能

4、设计题（电机正反转）（设计题.9） I/O分配表 PLC接线图 梯形图

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