电气控制与PLC试题含答案

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图3-4 小车自动往复运动的继电器控制电路图

图3-5 梯形图

四、综合题（共30分）

三相感应电动Y-△降压启动控制电路如图4-1所示，请按下列要求将其设计为PLC控制。

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图4-1

1）根据降压启动的控制要求和Y-△降压启动控制电路的工作原理，分析电路工作过程。（6分）

2）根据给出的输入/输出设备及PLC的I/O配置（见表2），设计PLC借接口，画出I/O接线图。（6分）

表4-1 输入输出设备及PLC的I/O配置

输入设备 输入继电器 输出设备 输出继电器 名称 代号 名称 代号 启动按钮 SB1 I0.0 主接触器 KM1 Q0.0 停止按钮 SB2 I0.1 △接触器 KM2 Q0.1 热继电器 FR I0.2 Y 接触器 KM3 Q0.2 3）将控制电路原理图转换成梯形图，并按照梯形图语言中的语法规则简化和修改梯形图。（12分）

4）结合电器元件和编程元件的交互作用和动作顺序，描述PLC控制的电路工作过程。（6分）

[解答] 1）该控制电路工作过程如下：

KM1得电

（Y启动） 按SB1→ KM3得电 KM3失电

KT得电→延时→延时时间到→ KM2得电 → （△运行） KM1仍得电→

2）PLC的I/O接线图

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SB2 SB1 FR I0.0 Q0.0 I0.1 O0.1 I0.2 Q0.2 KM1 KM3 KM2 KM2 1 2 KM3 1 2 PLC控制电路

图4-2 PLC的I/O接线图

说明：由于KM2和KM3绝不能同时得电，一旦接触器出现故障，只有程序上的互锁是不够的，因此在硬件接线上必须增加互锁。

3）梯形图

首先将控制电路直接转换成下图所示的梯形图。

I0.1（SB2）

停止

I0.2（FR）

保护

I0.0（SB1）

启动 Q0.0 自锁

Q0.1 T37

Q0.2 Q0.0

Q0.2 T37 Q0.1 Q0.1

图4-3 直接转换的梯形图

根据梯形图编程规则简化和修改直接转换的梯形图。为了简化电路，当多个线圈都受某一串/并联电路控制时，可在梯形图中设置受电路控制的存储器的位，如图4-4中的M0.0。出于更加安全的考虑，防止接触器KM3尚未完全释放时KM2就吸合而造成电源短路事故，图4-4中设置定时器T38，在完成Y型接法启动后再经过0.5s的延时，才以△型接法正常运行。

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[1]

M0.0 [2] [3]

M0.0 M0.0 I0.0 I0.1 I0.2 M0.0

（KM1） 接通电源

Y启动延时

（KM3）

将电动机定子绕组

连接成Y型

Y-△转换延时（防止电源短路锁定时）

（KM2）

Q0.0

Q0.1 T37 T37 100 Q0.2 T37 50 T38

T37 [4]

M0.0

Q0.2

Q0.1

[5]

Q0.1

图4-4 修改改进后的梯形图

4）电路的工作过程

按下启动按钮SB1→输入继电器I0.0得电→◎I0.0[1]闭合→M0.0得电 ◎M0.0[2]闭合→Q0.0[2]得电→KM1得电→接通电动机电源 ◎M0.0[3]闭合 T37[3]得电，开始延时→延时时间到 Q0.2[3]得电→KM3得电→电动机定子绕组接成Y形 电动机定子绕组接成Y形启动 ◎M0.0[5]闭合 ◎M0.0[1]闭合，自锁 ＃T37[3]断开→Q0.2[3]失电→KM3失电→电动机定子绕组解除Y形 ◎T37[4]闭合→T38[4]得电，开始延时→延时时间到→◎T38[5]闭合 Q0.1[5]得电→KM2得电→电动机定子绕组接成△形运行 ◎Q0.1[5]闭合，自锁

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