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2018 PLC复习
一、简答题
1、认识元器件（1）低压电器基本知识
分类：配电、控制、主令、保护、执行 电磁式、电子式自动化式 电磁结构：铁芯、线圈、衔铁
短路环：为了避免衔铁振动，通常在铁芯端面开一个小槽，在槽内嵌入铜质短路环。触头：是电磁式电器的执行部分，起接通和分段电路的作用。选材：电阻系数小
接触形式：点接触、线接触、面接触 按原始状态分：常开触头、常闭触头
减小接触电阻方法：选电阻率小的材料、增加触头压力、改善触头表面状况 电弧：产生原因：热电场发射、撞击电离、热电子发射、高温游离 灭弧方法：拉长电弧、降低温度冷却电弧、分割电弧 常用灭弧装置：电动力吹弧、磁吹灭弧、栅片灭弧、窄缝灭弧
接触器：用于中远距离，频繁地接通与断开交直流纸电路以及大容量控制电路的一种自动开关电器。可迅速灭弧
电磁系统、触头系统（主触头、辅助触头）、灭弧系统
选用原则：按负载电流选择；接触器额定电压≧负载回路额定电压；额定电流≧被控主回路的额定电流；吸引线圈的额定电压与所接控制电路的额定电压等级一致。
继电器：利用各种物理量的变化，将电量或非电量信号转化为电磁力或使输出状态发生阶跃变化，从而通过其触头或突变量促使同一电路或另一电路中的其他器件或装置动作的一种控制元件。
热继电器：利用电流流过发热元件产生热量来使检测元件受热弯曲，进而推动机构动作的一种保护电器。熔断器：当电流超过规定值一定时间后，以它本身产生的热量使熔体熔化而分断电路的电器。用作短路和过电流保护。
线圈主触点常开辅助触点常闭辅助触点
欠电压线圈过电压线圈动合触点动断触点
欠电流线圈过电流线圈动合触点动断触点
线圈一般符号通电延时线圈断电延时线圈动合触点动断触点延时断开瞬时动断触点
瞬时断开延时闭合动断触点延时闭合瞬时断开动合触点瞬时闭合延时断开动合触点
热继电器符号低压断路器原理示意图低压断路器符号刀开关P33 补充：书P30 速度继电器
低压开关：又称为低压隔离器，不频繁通断电路
刀开关安装时，合上开关时手柄在上方，考虑重力影响。
低压断路器：俗称自动空气开关，既可以手动开关，又可以自动进行欠电压、失电压、过载和短路保护的开关电器。
主令电器：主要用来接通或断开控制电路，以及发布命令或信号，改变控制系统工作状态的电器。包括控制按钮、行程开关、万能转换开关、主令控制器。
2、交流电磁线圈误接入对应直流电源，直流电磁线圈误接入对应交流电源，将发生什么问题？为什么？
答：（1）交流电磁线圈误接入对应直流电源，此时线圈不存在感抗，只存在电阻，相当于短路状态，产生大的短路电流，立即将线圈烧毁。（2）直流电磁线圈误接入对应交流电源，由于阻抗存在，使线圈电流过小，电磁吸力过小；衔铁吸合不上，时间一长，铁心因磁滞、涡流损耗而发热，致使线圈烧毁。
3、交流接触器在衔铁吸合前的瞬间，为什么在线圈中产生很大的冲击电流？直流接触器有这种现象吗？为什么？ 答：（1）交流接触器的线圈是一个电感，用交流电工作的。在交流线圈吸合前，线圈内没有铁心，电抗很小，阻抗也很小，所以电流很大。吸合后，铁心进入线圈内部，电感量增大，阻抗增大，造成线圈电流的降落，（2）直流接触器线圈通的是直流电，受频率变化的影响小，直流接触器工作主要取决于其内部电阻，所以不会产生冲击电流。
4、交流接触器能否串联？
答：交流接触器不能串联使用，即使外加电压是两个线圈额定电压之和，也是不允许的。因为每个线圈上所分配到的电压与线圈阻抗成正比，而两个电器的动作总是有先有后，不可能同时吸合。假如一个接触器先吸合，则其磁路闭合，线圈电感显著增加，因而在该线圈上的电压降也相应增大，使另一个接触器的线圈电压达不到动作电压，从而使工作气隙δ一直很大，由于交流电磁铁的线圈电流I与工作气隙δ成反比，将造成线圈过热而烧毁。
5、星形接法的三相异步电动机能否采用两相热继电器来作断相与过载保护，为什么？
答：星形接法的三相异步电动机采用两相热继电器就能实现电动机断相与过载保护，因为星形接线时，线电流等于相电流，流过电动机绕组的电流就是流过热继电器热元件的电流。
6、三角形接法的三相异步电动机为何必须采用三相带断相保护的热继电器来作断相与过载保护？
答：对于三角形联接的三相异步电动机在正常运转时，线电流是相电流的根号3倍，串接在电动机电源进线中的热元件是按电动机的额定电流即线电流来整定的。当发生一相电源断路时，流过跨接全电压下的一相绕组电流等于1.15倍额定相电流，而流过另两相绕组串联的电流仅为0.58倍的额定相电流。这时流过未断相的那两相电源线中的线电流正好为根号3倍额定相电流即为额定线电流，接在电动机进线中的热元件流过的是额定线电流，热继电器不动作，但流过全压下的一相绕组已流过1.15倍额定相电流，时间一长有过热烧毁危险。所以，三角形接法的三相异步电动机必须采用带断相保护的三相热继电器来作为断相和过载保护。
7、能否用过电流继电器来作为三相异步电动机的过载保护？为什么？ 答：不能。
因为异步电动机的设计是允许其有短时过载的。如果用过电流继电器作为其过载保护，只要电动机一出现过载，过电流继电器就立即动作电动机停转，这不符合电动机的使用要求，也使电动机因起动电流过大导致过电流继电器动作而无法正常工作。
8、电动机点动控制与连续运转控制在电气控制电路上有何不同？其关键控制环节是什么？
答：（1）关键控制环节在于有无自锁电路。有自锁电路的为连续运转控制，无自锁电路的为点动控制。（2）自锁电路是用电动机起动接触器的常开辅助触头并接在起动按钮常开触头两端构成。（3）对于点动控制的电动机主电路中不用接热继电器，即无需长期过载保护。
9、采用接触器与按钮控制的电路是如何实现电动机的失电压与欠电压保护的？
答：（1）电动机的欠电压保护是指当电动机电源电压降到0.6~0.8倍额定电压时，将电动机电源切除而停止工作的保护。
（2）电动机的失电压保护是指当电动机电源电压消失而停转，但一旦电源电压恢复时电动机不会自行起动的保护。（3）对于采用接触器和按钮控制的起动、停止电路，当电动机电源电压消失或下降过多时，接触器自行释放，主触头断开电动机主电路而停止转动，接触器自锁常开触头断开自锁电路，电源恢复时，电动机不会自行起动，而需再次按下按钮后电动机方可起动旋转，实现欠电压、失电压保护。
10、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？为何有了机械互锁还要有电气互锁？ 答：（1）在控制电路中，相互制约的控制关系称为互锁。
（2）其中，电动机正反转控制中正转控制与反转控制的互锁最为典型。
（3）实现电动机正反转互锁控制的方法：一是将正反转接触器的常闭辅助触头串接在对方接触器线圈的前面，此法称为电器互锁。二是将正反转起动按钮的常闭触头串接在对方接触器线圈的前面，此法常称为机械互锁。（4）电气互锁时，电路是正转起动-停止-反转起动；机械互锁时，电路可以实现由正转直接变为反转的正转起动-反转-正转-…-停止的控制。
11、S7-200系列PLC内部元件（书156）
二、作图题（铅笔作图，主电路+控制电路，标注元器件负荷）
1、设计一个电气控制电路，三台三相笼型异步电动机起动时，M1先起动，10S后M2自行起动，运行30S后M1停止并同时使M3自行起动，再运行30S后其余两台电动机全部停止。
2、为两台三相笼型异步电动机设计电气控制电路，要求如下： 两台电动机互不影响得独立操作 能同时控制两台电动机的起动和停止
当任一台电动机发生过载时，两台电动机均停止。
三、程序设计
1、依次起动
2、红绿灯
3、PLC外部接线图（书213）
4、西门子符号，定义输入输出，梯形图，分配表
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