佛山科学技术学院
课程设计说明书
设计名称：机电一体化综合课程设计
题目：机电设备液压系统的电器与PLC控制
学生姓名：
专业：机械设计制造及其自动化
班级：
学号：
指导教师：
日期：年月日
课程设计任务书
机械设计制造及其自动化专业年级班
一、设计题目
机电设备液压系统的电器与PLC控制
二、主要内容
设计一台小型液压机的液压系统，要求实现快速空程下行—慢速加压—保压—快速回程—停止的工作循环。快速往返速度为v1=3m/min，加压速度为v2=40mm/min，压制力为F=200KN，运动部件总重量G=18KN。快速行程380mm；慢速行程：20mm，起动时间为0.2s。
三、具体要求
1、设计系统液压图，根据题目要求计算系统压力，并选择所有阀的型
号（压力、流量等）；
2、绘制电器控制线路图，能满足基本工作要求；
3、编制PLC控制程序，能考虑整个液压系统的安全工作过程、工作速
度、工作平稳性；程序包含手动、自动程序；
四、进度安排
1、阅资料，复习相关课程2天
2、熟悉力士乐电子液压控制系统4天
3、设计某台常用机械设备液压和电器控制系统10天
4、完成元器件安装、接线、调试，模拟出设备的工作过程4天
5、整理和编写说明书，准备答辩3天
五、完成后应上交的材料
1、液压系统设计实物连接图
2、课程设计说明书
六、总评成绩
指导教师签名日期年月日
系主任审核日期年月日
目录
一．课程设计的主要内容和任务 (4)
二．力士乐电子液压控制系统原理 (4)
三．各系统的设计过程，考虑方案的合理性 (5)
3.1分析负载 (5)
3.2确定执行元件主要参数 (7)
3.3设计液压系统方案和拟定液压系统原理图 (8)
四．各系统液压原理图，电器图和梯形图 (12)
4.1液压系统原理图 (12)
4.2电气控制系统原理图 (13)
五．选用的相应元器件清单 (17)
六．结论与心得体会 (22)
七．参考文献 (22)
八．附件 (23)
一、课程设计的主要内容和任务
设计一台小型液压机的液压系统，要求实现快速空程下行—慢速加压—保压—快速回程—停止的工作循环。快速往返速度为v1=3m/min，加压速度为v2=40mm/min，压制力为F=200KN，运动部件总重量G=18KN。快速行程190mm；慢速行程：10mm，起动时间为0.2s。
要求：1、设计系统液压图，根据题目要求计算系统压力，并选择所有阀的型号；（压力、流量等）
2、绘制电器控制线路图，能满足基本工作要求；
3、编制PLC控制程序，能考虑整个液压系统的安全工作过程、工作速度、工作平稳
性；程序包含手动、自动程序；
二、力士乐电子液压控制系统原理
力士乐设备说明：
为适应对液压传动与控制技术知识日益提高的要求，特别为进行职业培训和专业进修开发了液压技术实验教，学系统－TS-DS4。基本的实验教学系统，主要由以下部分组成：实验台支架（1）－配有稳固而转向灵活的承载滚轮（2）、并集成液压动力站（3），电气开关柜（4），工具箱（5），玻璃量筒（6）和P/T分配器（7）。结构上，可以选择或者配置2个网孔栅实验板（8）用于液压元件，或者配置2个铝型材实验板（9）用于气动元件。或者是各选1个网孔栅实验板和1个铝型材实验板。训练系统就在网孔栅实验板或铝型材实验板上组装，用软管连接。液压软管的快速接头，可以使训练实验既快速又安全地进行。有选择的提供一个负载模拟器（10），并有大量的成套组件可供选择。这样，基本实验教学系统，可成为一个完整的、按用户要求定制的、接近实践的确保职业培训和专业进修要求的系统。
设备特点：
－用于职业培训和专业培训的实验教学系统
－适合于进行BiBB(柏林联邦职业培
训研究所)所推荐的学习训练。
－设备结构坚固，稳定性好。
－低噪音运行。
－便携式，滚轮稳定而转向灵活。
－模块化结构，多种变型。
－采用REXROTH公司NG6标准阀元
件。
－一目了然而又深思熟虑的设计。
－大量成套组件可供选择。
?液压传动
?故障诊断
?电控元件
?基础成套组件液压传动与电液控制
?电液比例技术
?行走机械（工程机械）液压技术
－工艺技术交叉兼容的方案构思，适用于
?液压传动与控制
?气压传动与控制
?机电一体化
－有选择的备有详细的、一目了然的
三、各系统的设计过程，考虑方案的合理性
3.1分析负载：
（一）外力负载：因为压制力为F1=200KN，运动部件总重量G=18KN，所以外力负载为：F=200KN-18KN=182KN
（二）惯性负载：活塞杆的质量m=18KN/10=1800KG, 快速往返速度V1=3m/min=0.05m
取加速时间t=0.2s，所以加速度:
（三）阻力负载：因为本系统忽略所有的静摩擦和动摩擦，所以阻力负载为0。
由上所知，液压缸在各工作阶段的负载如下表。
所以负载图如下图所示
速度图如下所示。
3.2确定执行元件主要参数：
m/min 3
-3
450
负载图
因为组合机床的最大负载约为182000N，所以液压系统取压力P1=19MPa。因为系统要求快进快退速度相等，所以液压缸选用单活塞杆式。这种情况下，液压缸无杆腔的工作面积A1等于有杆腔的工作面积A2的两倍，即T=A1/A2=2,并且活塞杆直径d与杆筒直径D成d=0.707D的关系。
为防止压头突然向下冲，在回油路上应设有背压P2，按书上资料取P2=0.5MPa。
由工进的负载值按书上资料计算液压缸面积
将这些直径按GB/T2348—2001圆整成就近标准值得D=0.12m,d=0.08m
由此求得液压缸两腔的实际面积为,。经验算，
活塞杆的强度和稳定性均符合要求。
根据上述D和d的值，可估算出液压缸的各个工作阶段中的压力、流量和功率，如下表所示。
工况图如下：
3.3设计液压系统方案和拟定液压系统原理图
（一）设计液压系统方案
由于该系统是固定式机床，且不存在外负载对系统作功的工况，并由工况图可知，这台机床液压系统的功率小，滑台运动速度低，工作负载变化小，所以系统采用节流调速方式和开式循环为宜。为了防止压头突然下冲，回油路上要设置背压。
（二）选择基本回路
a.选择快速运动和换向回路
系统中采用节流调速回路后不论采用何种油源形式都必须有单独的油路直接通向液压缸两腔，以实现快速运动。
b.选择工进回路
通过在进油路和回油路上分别接入一个调速阀来调节工进过程中的运动速度。从快进转到工进时，输入液压缸的流量从36.5l/min降至1.02l/min，速度变化较大，可选用电感式限位开关来控制速度的换接，以减少液压冲击。当工进转为快退的时候，回路中的流量很大，进油路中流量通过39.6l/min。为保证换向平稳，应采用电磁换向阀式换接回路。
c.选择保压回路
当快进到达预定位置时，系统处于保压状态，为实现这样的功能，系统中选用M型和O 型电磁换向阀，当保压的时候，O型电磁换向阀处于中位，通过溢流阀的调节作用使整条回路处于保压状态。
（三）将液压回路综合成液压系统
将以上回路组合在一起并经过修改和整理可以组合成一个如图所示的液压系统原理图。
（四）选择液压元件
a.液压泵
液压缸在整个工作循环的最大工作压力为7.767MPa，如取进油路上压力损失为0.8MPa,则液压泵最大工作压力为
P=7.767+0.8=8.567MPa
因系统较为简单，故取泄漏系数为1.05，则液压泵实际流量为
由于溢流阀最小稳定溢流量为3L/min，而工进时输入液压缸流量为1.02L/min,故液压泵流量规格最小应为4.02L/min。
根据以上压力和流量，查阅相关产品样本，最后确定选取从CBN-E425型齿轮液压泵，其排量是25ml/r,当液压泵的额定转速是2000r的时候，输出的理论流量是25mlx2000r=50L/min，取液压泵的容积效率是0.93，则液压泵的实际输出流量是50L/minx0.93=46.5L/min。
由于液压缸在快退时输入功率最大，这时候液压泵工作压力是 1.95Mpa，流量是46.5L/min,取液压泵的总效率是0.84，则液压泵的驱动电机所需要的功率是
=1.799KW
查阅电机产品样本选择Y90L-2,其额定功率是2.2KW，额定转速是2000r/min
b.阀类元件及辅助元件
根据阀类及辅助元件所在油路的最大工作压力和通过该元件的最大实际流量，可选出如下图所示这些液压元件的型号及规格。
（五）验算液压系统性能
验算系统压力损失并确定压力阀的调整值。
因为系统为中小型的液压系统，管道压力损失很少，可以不如考虑。压力损失的验算应该按一个工作循环中不同阶段分别进行。
1、快进
由液压原理图可知，进油路上油液通过M型三位四通电磁换向阀的流量是46.5ml/min，通过二位四通换向阀的流量是46.5ml/min，因此进油路的总压力损失为
回油路上，流经O型三位四通电磁换向阀的流量是24.3ml/min ，因此回油路的总压力损失为：
2、工进
由液压控制原理图可知，工进时，进油路上油液通过M型三位四通电磁换向阀的流量是1.02ml/min，通过两位四通电磁换向阀的流量是1.02ml/min，因此进油路的总压力损失为
回油路上，流经O型三位四通换向阀的流量是0.53ml/min ，因此回油路的总压力损失为：
a
3、快退
由液压控制原理图可知，快退时，进油路上油液通过4通3位阀的流量是39.6ml/min，通过4通2位换向阀的流量是39.6ml/min，因此进油路的总压力损失为
回油路上，流经4通3位换向阀的流量是75.72ml/min ，因此回油路的总压力损失为：
则由此可知，溢流阀的调定压力是
P=0.245+7.767=8.012MPa
四、各系统液压原理图，电器图和梯形图
本系统由液压系统跟电气控制系统组成，以下是各系统的原理和介绍。
4.1液压系统原理图
液压回路的工作原理
工作过程：快速空程下行——慢速加压——保压——快速回程——停止的工作循环
a)快速空程下行工作原理：A2通电,B2通电。
进油路：液压泵1——三位四通电磁换向阀4的左位——调速阀5——二位四通电磁换向阀7左位——液压缸8上腔。
回油路：液压缸8下腔——三位四通电磁换向阀9左位——溢流阀10——油箱2
速度通过调速阀5调节
b)慢速加压工作原理：A2通电，B1通电。
进油路：液压泵1——三位四通电磁换向阀4的左位——调速阀5——二位四通电磁换
向阀7左位——液压缸8上腔
回油路：液压缸8下腔——三位四通换向阀9的右位——节流阀11——三位四通电磁换向阀4左位——油箱2
速度通过调速阀5和节流阀11共同调节
c)保压工作原理： A2通电，三位四通电磁换向阀9处于中位。通过调节溢流阀3保持系统压力
d)快速回程：A1通电，B1通电，C1通电。
进油路：液压泵1——三位四通电磁换向阀4的右位——节流阀11——三位四通电磁换向阀9的右位——液压缸8下腔
回油路：液压缸8上腔——二位四通电磁换向阀7左位——调速阀6——油箱2
速度通过调速阀6调节
4.2电气控制系统原理图
a) 电气系统由三菱FX1N-24MR PLC部分和力士乐电气系统学习板组成，下面是该系统的组成电路图以及程序梯形图。
外部信号与PLC的I/O接点地址编号对照
b) PLC 程序设计部分
1、手动操作
手动操作：手动快进，手动工进，手动快退。手动PLC程序如图所示。
控制流程：
1、将双掷开关打在手动挡。
2、液压缸在原位（最左位），按下SB2，启动手动快进功能，液压缸向左以3m/min 的速度快进。当松开SB2后，停止快进。
3、按下SB3，启动手动工进，液压缸向左以40mm/min的速度工进。
4、按下SB4，启动手动快退，液压缸向左以3m/min的速度快退。
2、自动控制
自动控制的程序图如下图所示。
其工作过程是典型的顺序控制，所以采用步进指令来实现顺序控制。
控制流程：
1、保证双掷开关在自动挡。
2、按下SB5，启动自动运行程序。
a在程序的驱动下先0.2s，然后启动快进程序段，液压缸以3m/min 的速度快
进
b当液压缸被感应式行程开关X6感应到时，液压缸以40mm/min的速度工进；
c当液压缸被感应式行程开关X7感应到时，液压缸停止保压5S.
d保压5s后液压缸以3m/min的速度快退至原位停止。
五、选用的相应元器件清单
1.油管（若干）
2.M型三位四通电磁换向阀1个
3.O型三位四通电磁换向阀1个
4两位四通电磁换向阀1个
5.节流阀1个
6.液压缸1个
7.溢流阀2个
8.调速阀2个
9.分流器2个
《PLC控制技术》自测试题一 一、填空题： 1. PLC是一种工业控制计算机，它的基本结构是由CPU、输入输出电路、存储器和电源、外围接口组成。 2. PLC开关量输出接口按PLC内部使用的器件可以分为晶体管输出型、_继电器__输出型和晶闸管输出型。 3. PLC用户程序的完成分为输入采样、执行程序、输出刷新 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。 4. PLC的编程语言常用的有梯形图、___指令语言__和功能图语言及高级语言。 5. PLC的控制系统构成主要由输入设备、__ PLC_____和_输出设备__等三部分。 6. PLC的型号为CPU 226CN AC/DC/RELAY的，它表示的含义包括如下几部分：它是主机单元，其输入输出总点数为40点，其中输入点数为24点，输出点数为12 点，其输出类型为继电器输出型。 二、单项选择题： 1. 下列结构中，不属于PLC的基本组成结构的是（ D ）。 A. CPU B. 输入、输出接口 C. 存储器 D. 定时器 2. 若PLC的输出设备既有直流负载又有交流负载，则选择PLC的输出类型为（ C ）。 A. 干接触 B. 晶体管输出型 C. 继电器输出型 D. 晶闸管输出型 3. 继电接触式控制电路可以翻译成PLC的（ B ）程序。 A. 助记符 B. 梯形图 C. C语言 D. 汇编语言 4. 下列不属于S7-200系列PLC的编程元件的是（ D ）。 A. 输入继电器I B. 输出继电器Q C. 辅助继电器M D. 热继电器FR 5. 某PLC的输出接口是晶体管电路，则其输出可驱动（ B ）负载。
A. 交流 B. 直流 C. 交、直流 D. 不能确定 6. S7-200 PLC的中断事件优先权最高的为（ D ）。 A. 定时中断 B. 计数器中断 C. I/O中断 D. 通信中断 三、判断题：（如正确，请在每题的括号内打“√”；如错误，请在每题的括号内打“×”） 1.PLC的输出指令= 是对输出继电器的线圈进行驱动的指令，但它不能用于输入继电器。 ( V ) 2. 把应用程序写入PLC中，可以在线编程也可以离线编程。（ V ） 3. 在PLC控制中可利用PLC内部定时器来取代低压电器时间继电器来实现时间控制。（V ） 4. 在CPU 221的PLC中设置有输入继电器I0.0、输出继电器Q4.8。（X ） 5. 输出接口为晶体管输出的PLC可以驱动交流负载。（X ） 四、分析题 试分析图1所示PLC的硬件接线和程序实现对三相异步电动机的正转长动控制的工作原理，包括起动、停止和过载保护实现原理。其中SB1为正转起动按钮，SB2为停止按钮。KM1控制电动机正转。 SB1 SB2 FR （）I0.0I0.1I0.2 Q0.0 Q0.0图1 1．【答】：正转起动：按下起动按钮SB1，程序中输入继电器I0.0通电，输出继电器Q0.0线圈通电且自锁，驱动KM1线圈通电，主电路中KM1的主触点闭合，电动机得电，转动起来。 停止：当按下停止按钮SB2，程序中输入继电器I0.1常闭触点断开，输出继电器Q0.0线圈断电，KM1线圈断电，主电路中KM1的主触点断开，电动机失电，电动机停止运行。 过载保护：当电动机出现过载时，热继电器FR常开触点闭合，程序中输入继电器I0.2常开
本科毕业设计（论文）通过答辩 机电综合实验 XXXX大学 液压系统的PLC控制 实验报告书 姓名：XXX 班级：XXX 学号：XXX 指导老师：XXX 实验时间：2011/4/22～2011/4/25
目录 一、实验目的与要求 (3) 二、总体方案 (4) 三、液压控制回路 (5) 四、得失电状态表 (8) 五、电气原理图 (9) 六、I/O端口分配 (11) 七、程序设计与系统流程图 (12) 八、自我总结 (16) 九、程序清单 (18) 附录本组成员名单及任务分配 (23)
一、实验目的与要求 1、实验目的 （1）能熟悉基于plc控制的液压系统开发流程，并设计一个具体的气动、液压系统。 （2）熟悉并掌握各种液压元件的技术参数和使用方法。 （3）熟练掌握plc编程方法。 （4）能熟练使用梯形图编写液压系统的控制软件。 （5）搭建具体硬件（含油、电路）连接，并完成软硬件的联调。 2、实验器材 计算机、液压泵、各种液压阀、气动元件、油管、液压接头、plc实验板、导线。 3、实验要求 根据本人在本次实验中学习到的相关知识作答。 （1）详细说明本次实验设计思路、方案，画出动作循环、系统油路、控制电路原理图，并文字说明。 （2）详细说明plc控制流程，确定输入/输出口，作I/O规划。 （3）画出plc控制梯形图，要求自锁、定时器。 （4）说明本次实验使用的传感器，与控制电路的接口。 （5）自我总结。
二、总体方案 1、根据实验要求，本组最终确定的方案为能够在X-Y方向上铣削出工件的平面，机械本体如图（1）所示。 图（1） 如图（1）是一个XY轴十字滑台，其上面有一个可以固定工件的平台。此XY轴十字滑台是在铣平面的时候用的，采用液压缸控制。其各个阶段的速度包括工进，快进，快退都是由液压回路里的调速阀控制。由于铣床只要求铣完整个平面，而不要求其能够加工出各种图案。故采用这样的方法来调速是可以的。图中的ST1、ST2、ST3、ST4接近开关所在的位置是滑台整个的工作范围。ST0是滑台的原点位置。在整个的加工过程中，工作台首先从ST0开始以快进的速度运动到ST1位置，接触到ST1时，开始工进（铣平面）。当滑台接触到ST2时，此时系统开始延时，X轴停止
一、填空题 1、低压电器通常指工作在额定交流电压1200V以下或直流电压1500V以下电路中的电器,一般按基本用途分为低压配电电器和低压控制电器两类。 2、三相异步电动机常用制动方法有反接制动、能耗制动以及电磁机械制动。 3、改变三相异步电动机的旋转方向原理是改变三相电源相序。 4、指出如下符号代表哪种电气元器件： FU SQ KM KA KT 熔断器、行程开关、接触器、继电器、时间继电器。 KV KI FR KS SB QS 电压继电器、电流继电器、热继电器、速度继电器、按钮、刀开关 5、电气控制系统中常用的保护环节有：连锁控制、短路保护、过载保护、零电压和欠电压及弱磁保护。 6、直流电机的调速方法有改变电枢回路电阻、改变电枢端电压、改变磁通三种。
电延时 通电延时线圈断开延时线圈延时闭合常开触头常闭触头闭合的常开触头 8、选择接触器时应从其工作条件出发，控制交流负载应选用_交流接触器__控制直流负载则选用______直流接触器____。 9、接触器具有低压释放的保护性能，适用于频繁操作，远距离控制强电电路。 10、接触器选用时，其主触点的额定工作电压应____大于__或_ 等于____负载电路的电压，主触点的额定工作电流应_等于____或__稍大于___负载电路的电流，吸引线圈的额定电压应与控制回路__电压相等___。 11、试举出两种不频繁地手动接通和分断电路的开关电器：热继电器______、__熔断器_________。 12、试举出两种主令电器：___控制按钮_____、____行程开关__。 13、当电路正常工作时，熔断器熔体允许长期通过1.2倍的额定电流而不熔断。当电路发生__严重过载______或____短路____时，熔体熔断切断电路。 14、当接触器线圈得电时，使接触器__动合触点___闭合、___动断触点____断开。 15、热继电器是利用电流的_____热效应_____及热元件热膨胀原理工作的保护电器。它在电路中主要用作电动机的长期过载保护、断相保护、电流不平行运行及其他电气设备发热状态的控制______________。 16、接触器按其主触头通过电流的种类，可分为__直流接触器和__交流接触器。 17、速度继电器常与接触器配合，实现电动机反接制动。 18、电气控制系统图包括：_电气控制电路图（电气原理图）_、电气设备安装图_、_电气设备接线图_三种图。 19、机床中最常见的降压起动方法有Y-降压启动、定子串电阻降压启动。 20、笼型三相异步电动机全压起动控制线路中，短路保护利用熔断器；长期过载保护利用热继电器；欠压、失压保护利用接触器。 21、电磁机构由吸引线圈、铁芯和衔铁组成。 22、各种低压断路器在结构上都有主触头、灭弧装置、自由脱扣器和操作机构等部分组成。
利用PLC技术实现对液压节流调速系统的一种控制。系统设计程序包括手动程序（实现主缸进、主缸退、主缸停、主缸进停、主缸退停、主缸升/停压、侧缸进/停），和连续自动控制程序。指示灯包括电源指示灯、油泵指示灯、主缸左/右换向电磁阀指示灯、侧缸换向电磁阀指示灯、主缸左/右限位指示灯。程序采用梯形图编程，实用且直观。在总的编程方法上使用到了级式编程，分为手动和自动两个级。 关键词 可编程控制器、液压节流调速系统、自动化、联网控制 液压整体系统分析 液压传动是用液压油作为工作介质，通过动力元件液压泵，将机械能转换为油液的压力能，然后再通过管道、控制元件，进入执行元件将油液压力能转换为机械能，驱动负载实现直线或回转运动。若要执行机构能够连续地准确的动作，则必须对液压系统的压力、流量或方向进行精确的控制。所以液压传动与控制是一个问题的两个方面。从机械量的输出来讲就是对力、位移和速度的控制。 液压系统发展快，应用广，其原因在于液压技术有着优异的特点： 1.单位功率的重量轻、结构尺寸小。 2.能在很大范围内实现无级调速。调速方便，调速的范围比较大，达100：1至2000： 1。 3.传递运动均匀平稳，反应速度快。冲击小，能高速启动、制动和换向。 4.能传递较大的力或转矩。传递较大的力或转矩是液压传动的突出优点。 5.易实现功率放大。这在控制系统中是非常重要的一个特点，它可以减少执行部件所
需要的操纵力，以微小的信号输入而得到较大的功率输出。 6.液压传动装置的控制、调节比较简单，操纵比较方便、省力，易于实现自动化。尤 其和电气控制结合起来，能实现复杂的顺序动作和远程控制。 7.液压系统易于实现过载保护。 8.液压元件已标准化、系列化和通用化，便于设计和选用。 机械电子工程实验室的液压传动装置主要由油泵、液压缸、控制阀、油缸、压力表及管道几部分组成，其实现的主要功能是通过电磁控制阀的通断，控制油路上油的流动，从而对液压缸的运动进行控制。其液压回路主要由速度控制回路，压力控制回路，方向控制回路几部分组成，液压系统原理图如图（1－7）： 图1－7 1－油箱2－液压泵3－单向阀 4－直动式溢流阀5－压力表6－二位二通电磁换向阀 7－液压缸（侧缸）8－限位开关（左）9－限位开关（右） 10－液压缸（主缸）11－压力表12－单向节流阀 13－减压阀14－压力表15－三位四通电磁换向阀 16－单向阀17－先导式溢流阀18－压力表 19－单向阀20－二位二通电磁换向阀
第一章课后习题参考答案 2、何谓电磁机构的吸力特性与反力特性？吸力特性与反力特性 之间应满足怎样的配合关系？答：电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系曲线称作吸力特性；电磁机构使衔铁释放（复位）的力与气隙长度的关系曲线称 作反力特性。电磁机构欲使衔铁吸合，在整个吸合过程中，吸力都必须大于反力。反映在特性图上就是要保持吸力特性在反力特性的上方且 彼此靠近。 3、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么 现象？为什么？答：在工作中会出现衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁 芯松散得到现象。 原因是：电磁机构在工作中，衔铁始终受到反力Fr的作用。由于交流磁通过零时吸力也为零，吸合后的衔铁在反力Fr作用下被拉开。磁通过零后吸力增大，当吸力大于反力时衔铁又被吸合。这样，在交流电每周期内衔铁吸力要两次过零，如此周而复始，使衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散。 5、接触器的作用是什么？根据结构特征如何区分交、直流接触器？ 答：接触器的作用是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。 交流接触器的铁芯用硅钢片叠铆而成，而且它的激磁线圈设有骨架，使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型，这样有利于铁芯和线圈的散热。 直流接触器的铁芯通常使用整块钢材或工程纯铁制成，而且它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型，且不设线圈骨架，使线圈与铁芯直接接触，易于散热。 8、热继电器在电路中的作用是什么？带断相保护和不带断相保护的三相式热继电器各用在什么场合？ 答：热继电器利用电流的热效应原理以及发热元件热膨胀原理设计，可以实现三相电动机的过载保护。 三角形接法的电动机必须用带断相保护的三相式热继电器；Y形接法的电动机可用不带断相保护的三相式热继电器。
数字式电液步进液压缸是由步进电机和液压力放大器组成的，其输出力可达上万牛顿。因此，常用于重型精密机械的伺服进给系统中，如轧钢机的压下机构和轧辊磨床的进给机构。液压力放大器是一个直接位置反馈式液压伺服机构，由控制滑阀、液压缸和螺杆-螺母反馈机构组成，见图l。当步进电机在输入脉冲的作用下转过一个步距角时，经齿轮带动滑阀的阀芯旋转，由于活塞尚未移动使滑阀的阀芯产生一定的轴向位移，阀口打开，压力油进入液压缸使活塞外伸同时反馈螺母带动滑阀的阀芯退回零位，活塞停止运动。如果连续输入脉冲电液步进液压缸即按一定的速度外伸，改变输入脉冲的频率即可改变活塞的速度。 电液步进液压缸是增量式数字控制电液伺服元件，即步进电机作电信号一机械位移的转换元件。图2是增量数字控制电液伺服元件的控制方框图。微机发出控制脉冲序列经驱动电源放大驱动步进电机运动：步进电机的运动严格与液压力放大器的运动成比，即微机的控制脉冲严格控制电液步进液压缸的运动：电液步进液压缸的位移与控制脉冲的总数成正比；而电液步进液压缸的运动速度与控制脉冲的频率成正比因此，电液步进液压缸的控制就在于步进电机的控制步进电机可以采用微计算机或可编程控制器(PLC)进行控制。PLC具有通用性强、可靠性高、指令系统简单、编程简便易学、易于掌握、体积小、维修工作少、现场接口安装方便等一系列优点。因而目前绝大部分采用液压传动的系统，如大型组合机床、加工中心、轧钢机的压下机构和轧辊磨床的进给机构等均采用PLC控制技术；而电液步进液压缸的PLC控制只占用PLC的3～5个I／O接口及几十Bit的内存，且可以省去电液步进液压缸的控制微机使控制系统简洁、成本显著下降，可靠性大大提高，更显示出其卓越的性能。 1 电液步进液压缸的PLC控制方法 电液步进液压缸的控制主要有三个因素： (1)活塞行程控制。由电液步进液压缸的工作原理和特性可知电液步进液压缸的活塞位移正比于所输入的控制脉冲个数；因此可以根据电液伺服机构的位移量确定PLC输出的脉冲个数： n＝ΔL/δ (1) 式中：△L —电液伺服机构的位移量(mm)； δ—电液伺服机构的脉冲当量(mm／脉冲)。 (2)活塞速度控制。电液步进液压缸的活塞速度取决于输入的脉冲频率；因此可以根据电液伺服机构的速度，确定其PLC输出的脉冲频率： f=Vf/60δ (2) 式中：Vf—电液伺服机构的进给速度(mm／min)。 (3)活塞运动方向控制。电液步进液压缸的运动方向由步进电机的转向进行控制。步进电机的转向可以通过改变步进电机各绕组的通电顺序来改变其转向；如三相步进电机通电顺序为A—AB—B—BC—C一CA—A?时步进电机正转；当绕组按A—AC—C—CB—B—BA—A?顺序通电时步进电机反转。因此可以通过PLC输出的方向控制信号改变硬件环行分配器的输出顺序来实现，或经编程改变输出脉冲的顺序来改变步进电机绕组的通电顺序实现。 2 电液步进液压缸的伺服控制、驱动及接口 2．1 电液步进液压缸控制系统的组成 电液步进液压缸的控制系统由可编程控制器、环行脉冲分配器和步进电机功率驱动器组成，其结构见图3。控制系统中PLC用来产生控制脉冲；通过PLC编程输出一定数量的方波脉冲，控制步进电机的转角进而控制电液步进液压缸的运动；同时通过编程控制脉冲频率，既电液步进液压缸活塞的速度；环行脉冲分配器将可编程控制器输出的控制脉冲按步进电机的通电顺序分配到相应的绕组。PLC控制的步进电机可以采用软件环行分配器，也可以采用硬件环行分配器。采用软环占用的PLC资源较多，特别是步进电机绕组相数M >4时，对于大型生产线应该予以充分考虑。采用硬件环行分配器，虽然硬件结构稍微复杂些，但可以节省占用PLC的I／O口点数，目前市场有多种专用芯片可以选用。步进电机功率驱动器将PLC输出的控制脉冲放大到几十～上百伏特、几安～十几安的驱动能力。一般PLC的输出接口具有一定的驱动能力，而通常的晶体管直流输出接口的负载能力仅为十几～几十伏特、几十一几百毫安。但对于功率步进电液压英才网用心专注、服务专业
电气控制及PLC 期末试卷（A 卷） （闭卷考试） 一、 填空题（每空格1分，共20分） 1、电气控制系统中常用的保护环节有：短路保护、 过载保护、 过电流保护 、 零电压和欠电压 等。 2、直流电机的调速方法有 改变电枢回路电阻 、改变电枢端电压 、 改变磁二、判断题（每小题2分，共10分．正确的打＂√＂，错误的打＂×＂） 1. 电气原理图中控制电路就是从电源到电动机绕组的大电流通过的路径。 （×） 2. 电气安装接线图与原理图不同，接线图中同一电器的不同部分须画在一起。 （√） 3. 电动机的速度控制为调速，而由于外加负载变动引起的速度变化则不是。 （√） 4. 直流电机的弱磁调速属于恒转矩调速。 （×） 5. PLC 是以CPU 为核心的电子控制系统，实质上是一种工业控制用的专用计算 机。 （√） 三、简答题（共5小题，共45分） 1. 简述PLC 的硬件组成及工作原理。（10分） ：1.一般由基本单元、扩展单元组成。PLC 的基本单元主要包括：CPU 、存 储器、输入/输出模块、电源模块、I/O 扩展接口、外设I/O 接以及编程器等部分组成。（5分） 的工作原理： （1）PLC 采用的是周期性循环扫描的工作方式。（2分） （2）PLC 的工作过程分为：输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。 （3分） S 的调速方法（8分） ：1.转子串电阻调速（2分） 调压调速（2分） 串级调速 （2分） 电磁转差离合器调速 （2分）
3.分别列举机床电气控制系统中自锁控制与互锁控制的电路。（10分）解答：自锁控制（5分）互锁控制（5分） 4.根据语句表画出对应的梯形图。（7分） 0 LD X0 5 LDI X4 1 AND X1 6 AND X5 2 LD X2 7 ORB 3 AND X3 8 OUT Y6 4 ORB 解答： 5.运用FX2N系列PLC的堆栈指令将题所示梯形图转换为语句指令程序，并加以必要的注释。（10分） 题图梯形图的语句指令程序为： 0 LD X2 6 OUT Y3 1 MPS //X4进栈7 MRD //读出X4 2 AND X5 8 OUT Y4 3 OUT Y2 9 MPP //出栈 4 MRD //读出X4 10 AND X7 5 AND X 6 11 OUT Y5 四、设计题（共25分） 设计三相异步电动机正、反转控制线路。要求如下：（1）电路具有正、反转互锁功能； （2）从正转→反转，或从反转→正转时，可直接转换； （3）具有短路、长期过载保护。 设计要求： （1）设计并绘出采用继电—接触器控制的电动机主电路和控制电路； （2）设计并绘出采用FX2N系列PLC控制的安装接线图； （3）绘出PLC梯形图； （4）编写PLC指令程序。
《电器及PLC控制技术》课程标准 一、适用对象 中等职业教育层次二年级机电技术应用专业学生。 二、课程性质 本课程是机电技术应用专业的一门专业技术课，也是电工中、高级职业资格证书、顶岗实习的基础课和基本技能养成课，它是职业素质养成与职业能力培养较基本和重要的理论实践一体化课程。 三、参考学时 80学时。 四、课程目标 通过本课程的学习，让学生熟悉电气控制元器件及其工作原理和具体使用；让学生掌握元器件的合理选择及控制系统的基本控制环节；要求学生通过学习具备对电气控制系统分析能力；能根据PLC控制系统正确安装与接线、并会进行系统调试、运行维护、故障诊断、系统维修等典型工作任务。 通过行为导向的理论与实践相配合的一体化教学，加强学生实践技能的培养，培养学生综合的职业能力和职业素养；能独立学习来获取新知识、新技能；培养与人交往、沟通及团结协作等方面的能力。 本教学标准有助于培养高素养技术工人，使他们熟知常用低压电器的型号、图形符号，具有技术参数选择能力，熟悉常用PLC设备的型号及选择，能熟练使用工具判断电器的好坏，能进行参数整定，能根据技术图纸进行PLC电气系统的安装、调试，并在运行中根据故障现象进行故障诊断与排除。 1、职业知识： 1）常用低压电器的工作原理，使用方法及图形和文字符号； 2）电气控制线路的基本环节； 3）PLC控制系统的特点、结构、组成及编程语言； 4）三菱FX系列PLC简介； 5）PLC的基本逻辑指令； 6）步进指令； 7）功能指令； 8）编程工具及使用； 2、职业能力： 1）正确识读电气控制线路的原理图、布置图和安装接线图； 2）能按电气控制线路原理图正确绘制电气元件布置图和电气元件接线图； 3）能正确辩识电气控制线路中的低压电器，会按照电气元件说明书查找型号，技术指标，接线方式；
车床液压系统PLC控制系统设计 在机械工业中，传统普通车床仍占有相当比例，其中部分车床采用液压系统来控制刀具的自动切换，机床电气控制部分多应用继电器——接触器控制来实现，这类系统元器件多，体积大，连线复杂，可靠性和可维护性低，故障率高，工作效率低，而随着计算机技术、电子技术等的发展，计算机控制技术在液压传动控制中也得到了广泛的应用。以计算机技术为核心的PLC(可编程序控制器)具有抗干扰性强，运行可靠等诸多优点在工业自动化领域已被广泛应用。本文即是利用PLC控制技术，对传统液压回路进行系统控制设计，变传统电气控制为PLC控制。 1 工作原理 1.1车床液压控制回路的液压元件构成 此车床液压控制回路主要由以下原件组成：左夹紧液压缸用于夹紧工件和卸下工件，中横向进给液压缸带动刀具横向进给，右纵向进给液压缸带动刀具纵向进给，6个电磁换向阀控制进给液压缸的前进与后退，2个调速阀控制进给液压缸进给速度，双联泵提供液压油输出，另外采用3个单向阀控制液压油流动方向，减压阀和压力继电器监控夹紧缸的油压。 1.2 车床液压控制回路的工作原理
液压控制回路如图1所示，其作用主要是能够控制车床完成完整的切削加工过程，并且工作一个循环，分为8个步聚：1、装件夹紧；2、横快进；3、横工进；4、纵工进；5、横快退；6、纵快退；7、卸下工件； 8、原位停止；各步骤的切换分别由行程开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4、SQ5、SQ6、SQ7控制，具体工作循环如图2所示。行程开关用于控制液压回路中6个电磁换向阀电磁铁的通电与否，进而改变液压油流向，影响液压缸实现动作顺序，完成切削过程。断电情况如表1所示。 图 1 车床液压控制系统 电磁铁动作顺序表 (1)装件夹紧。接通液压回路电源，按下启动按钮SB1，电磁铁6YA、7YA通电，5YA失电，两阀右位接人液压回路，双联泵左侧高压小流量泵提供高压液压油，保证夹紧力；此时夹紧液压缸右腔进油，活塞左移，完成工件的夹紧。 (2)横快进。活塞左移到一定位置，工件夹紧后，压下行程开关SQ1，此时7YA断电使双联泵右侧低压大流量泵提供大流量液压油，1YA通电使该阀左位接通，横向进给液压缸下腔进油，带动刀具快进，实现横向快进
电气控制与PLC应用技术习题答案 第二章、继电-接触控制电路的基本环节 2-11、指出图2-29所示的Y-Δ减压启动控制电路中的错误，并画出正确的电路。 2-12：试分析图2-13b所示的电路中，当时间继电器KT延时时间太短或延时闭合与延时断开的触点接反，电路将出现什么现象？ 1、定时时间太短，不能实现完全降压启动。 2、如果通电延迟定时器的通电延时闭合与通电延时断开触点接反；电动机三角形启动，工作时按星形连接。 2-13两台三相笼型异步电动机M1、M2，要求M1先起动，在M1起动15S后才可以起动M2；停止时，M1、M2同时停止，试画出其电气原理图。
2-14、两台三相笼型异步电动机M1、M2，要求即可实现M1、M2分别启动和停止，又可实现两台电动机的同时停止。试画出其电气原理图。 2-15、三台电动机MAl、MA2，MA3，要求按起动按钮SB1时，按下列顺序起动：MA l→MA2→MA3。当停止时，按起动停止SB2时，则按照相反的顺序停止，即MA3→MA2→MA1。起动和停止的时间间隔均为10S。试画出其电气原理图。 2、题目分解： 该系统要使用三个交流接触器QA1、QA2、QA3来控制三台电动机启停。 有一个启动按钮SF1和一个停止按钮SF2，另外要用四个时间继电器KF1、KF2、KF3和KF4。其定时值依次为T1、T2、T3和T4。工作顺序如图2-34所示。 图2–34、三台电动机工作顺序 3、解题分析 1）、从图2-34中可以看出： MA l的启动信号为SF1，停止信号为KF4计时到； MA2的启动信号为KF1计时到，停止信号为KF3计时到； MA3的启动信号为KF2计时到，停止信号为SF2。 在设计时，考虑到启/停信号要用短信号，所以要注意对定时器及时复位。 2）、该电气控制系统的主电路如图2-35(a)所示。
《机床电气控制与PLC》试卷（A卷） 考试时间：90分钟闭卷任课老师： 班级：学号：姓名：成绩： 一、填空题（每空1分、共26分） 1、电气控制技术的拖动方式可以分为：、。 2、通常低压是指交流。 3、低压控制电器常用的具体灭弧方法 有、、。 4、热继电器主要参数有、、、 及。 5、笼型异步电动机的电气制动方法有：、。 6、可编程控制器主要由、、、组 成。 7、PLC的输入电路大都相同，通常有三种类型。分别 为、、 。 8、PLC工作时，全过程扫描一次所需的时间称为。 9、PLC工作过程分为、、、、 。 二、选择题（每题2分、共20分） 1、速度继电器的动作转速一般不低于（）。 A、0r/m B、120r/m C、1000r/m D、
3600r/m 2、( )的作用是将一个输入信号变成多个输出信号或将信号放大的继电器。 A、中间继电器 B、交流继电器 C、热继电器 D、时间继电器 3、绕线转子异步电动机一般采用（）。 A、电阻分级起动 B、星形-三角形减压起动 C、串电阻减压起动 D、自耦变压器减压起动。 4、PLC的输出有三种形式：继电器输出，晶体管输出，晶闸管输出。请问只 能带直流负载是哪种输出形式。（） A、继电器输出 B、晶体管输出 C、晶闸管输出 D、其它 5、在电气控制回路中，启动按键在多地控制中是（）联结。 A、串联 B、并联 C、既可串联又可并联 D、其它 6、在电气控制回路中，停止按键在多地控制中是（）联结。 A、串联 B、并联 C、既可串联又可并联 D、其它 7、熔断器具有（）保护。 A、短路 B、过载 C、欠压 D、过电流 8、热继电器具有（）保护。 A、短路 B、过载 C、欠压 D、过电流 9、交流继电器具有（）保护。
机电一体化专业综合实验液压PLC控制系统设计
目录 一、实验总体规划............................................................................... 错误！未定义书签。 1.1实验目的 ......................................................................................................... 错误！未定义书签。 1.2实验器材 ......................................................................................................... 错误！未定义书签。 1.3实验要求 ......................................................................................................... 错误！未定义书签。 1.4实验内容 ......................................................................................................... 错误！未定义书签。 二、系统设计........................................................................................................... 错误！未定义书签。 2.1 总体方案设计 ................................................................................................ 错误！未定义书签。 2.2 零件图 ............................................................................................................ 错误！未定义书签。 2.3 加工示意图、动作循环图 ............................................................................ 错误！未定义书签。 2.3.1加工工艺流程设计 ............................................................................... 错误！未定义书签。 2.3.2工件加工工艺过程设计 ....................................................................... 错误！未定义书签。 2.3.3动作循环图 ........................................................................................... 错误！未定义书签。 2.4液压回路设计 ................................................................................................. 错误！未定义书签。 2.4.1 设计思路 .............................................................................................. 错误！未定义书签。 2.4.2 液压回路得电顺序表 (6) 2.5 PLC控制系统设计 (6) 2.5.1系统功能设计 (6) 2.5.2 I/O口的点数及地址分配、PLC选型 (7) 2.6 电气原理回路设计（见附录） (8) 2.8 PLC程序设计 (10) 2.8.1流程图 (10) 2.8.2 全局变量表 (11) 2.8.3程序设计 (12) 三、PLC程序设计、调试遇到的问题 (19) 四、结论 (19) 五、自我总结 (20)
设计总体要求： 1、PLC的型号选择 2、设计PLC 的I/O接线图 3、完成主电路设计以及相应电器元件的选择 4、完成梯形图的设计 5、提交设计说明书 题目1数控钻床主轴进给控制系统PLC设计 控制要求： 卧式数控钻床采用G83指令完成钻深孔加工，动作如图，钻头初始位置在原点（光电开关SQ1处），按下启动按钮SB1，钻头进给至光电开关SQ2处后返回原点，然后再进给至光电开关SQ3处返回原点，以此类推，最后返回原点停止，主轴进给动作结束。
题目2 CA6140卧式车床的PLC改造 控制要求：CA6140卧式车床的电气控制原理图如下,应用S7-200PLC完成CA6140卧式车床的电气改造。
题目3 C650卧式车床的PLC改造 控制要求：C650卧式车床的电气控制原理图如下,应用S7-200PLC完成C650卧式车床的电气改造。 题目4 抢答器控制 控制要求： 1.系统初始上电后，主控人员在总控制台上点击“开始”按键后，允许各队人员开始抢答，即各队抢答按键有效； 2.抢答过程中，1～4队中的任何一队抢先按下各自的抢答按键（S1、S2、S3、S4）后，该队指示灯（L1、L 2、L 3、L 4）点亮，LED数码显示系统显示当前的队号，并且其他队的人员继续抢答无效； 3.主控人员对抢答状态确认后，点击“复位”按键，系统又继续允许各队人员开始抢答；直至又有一队抢先按下各自的抢答按键；
题目5 十字路口交通灯控制控制要求：
题目5自动售货机控制 控制要求： 课题6 自动售货机 在上图中，按M1、M2、M3按钮，模拟投入货币，Y0显示投入的货币的数量，按动“QS”和“CF”按钮分别代表购买“汽水”和“咖啡”。出口处的“E”和“F”表示“汽水”和“咖啡”已经取出。购买后Y0显示剩余的货币，按下“ZL”找零按键： 1.按下“M1”、“M2”、“M3”三个开关，模拟投入1元、2元、3元的货币，投入的货币可以累加起来，通过Y0的数码管显示出当前投入的货币总数。 2.售货机内的二种饮料有相对应价格，当投入的货币大于等于其售价时，对应的汽水指示灯C、咖啡指示灯D点亮，表示可以购买。 3.当可以购买时，按下相应的“汽水按钮”或“咖啡按钮”，同时与之对应的
目录 第一章：常用低压电器 1.1 概述 1.1.1 电器的分类 1.1.2 电器的作用 1.2 电磁式电器结构及工作原理 1.2.1 电磁机构原理 1.2.3 电弧的产生及灭弧方法 1.3 接触器的结构及原理 1.4 电磁式继电器 1.4.1 电磁式继电器的结构与特性 1.4.3 电压继电器 1.4.3 电流继电器 1.4.4 时间继电器 1.4.5 中间继电器 1.7主令电器 1.7.1 控制按钮 1.7.2 行程开关 1.8 1.8.1低压开关 1.8.2熔断器 1.8.3热继电器 1.8.4低压断路器 1.x习题及思考题 第二章：继电器接触器控制系统 2.1 电气控制线路及绘制原则、图形符号 2.2 继电器接触器控制电路组成的单元电路 2.3 三相异步电动机的启动控制 2.3.1 星-三角形启动电路 2.4电气控制电路的读图方法 2.5电动机控制电路中常用的保护环节 2.6习题及思考题 第四章：可编程控制器概述 4.1可编程控制器的产生与发展 4.1.1可编程控制器（PLC）的用途 4.1.2可编程控制器（PLC）的特点 4.2可编程控制器的分类及特点 4.2.1可编程控制器的分类 4.2.2PLC各组成部分及其作用 4.2.4PLC的性能指标 4.x习题及思考题 第五章：可编程控制器的结构和工作原理 5.2可编程控制器的资源与编程语言
5.2.2可编程控制器的编程语言 5.3可编程控制器的工作原理及运行方式 5.3.1可编程控制器的工作过程 5.3.2可编程控制器的输入/输出过程 5.4习题及思考题 第六章：S7-200系列可编程控制器资源及配置 6.3编程软元件及寻址 6.4S7-200的指令系统 6.x习题及思考题 第七章：S7-200及PLC基本指令及经验编程法 7.1S7-200系列可编程控制器基本指令 7.1.1触点及线圈指令 7.1.2 逻辑堆栈指令 7.1.3定时器指令 7.1.4计数器指令 7.2梯形图及语句表的结构规则 第八章： 8.2顺序功能图的主要概念、基本类型及编程 8.2.1顺序功能图的主要概念 8.2.2顺序功能图的类型 第九章： 9.3传送比较类指令 9.3.1传送类指令 9.3.2比较指令 9.4数学运算类指令及应用 9.5数据处理类指令 第十一章： 11.1S7-200EM235模拟量工作单元 11.x习题及思考题 第十二章： 12.1S7-200系列PLC支持的通信协议 12.x习题及思考题 总复习： 试题 第一章常用低压电器 1.1概述 低压电器指工作在直流1200V，交流1000V额定电压以下的电路中，时限对电路或沸点对象的切换、控制、检测、保护、交换和调节的电器。 1.1.1 电器的分类 电器的用途广泛，功能多样，种类繁多，结构各异，工作原理也各有不同。电器有多 种分类方法：按工作电压的等级可分为高压电器和低压电器；按动作原理可分为手动电器和自动电器；按工作原理可分为电磁式电器和非电量控制电器；按用途可分为以下几类。 1）低压配电电器
基于PLC 控制的液压控制系统 [ 摘要] 采用可编程控制器(PLC)代替继电器控制器，对机械手的液压驱动系统进行控制，通过输入输出接口 建立与机械手液压系统开关量和模拟量的联系，实现机械手搬运工件的顺序动作和自动控制，达到准确度高、控 制方便、可靠性好的目标，大大提高了生产率和自动化程度，减少了系统故障，具有很强的实用性。 [ 关键词] PLC；液压控制；机械手 1、前言( Introduction) 目前PLC 在工业生产过程控制自动化和传统产业技术改造等方面得到了广泛应用, 与传统的继电器控制相比, PLC 具有控制系统构成简单、可靠性高、通用性强、抗干扰能力强、易于编程、体积小、可在线修改、设计与调试周期短、便于安装和维修等突出优点, 而且一般不需要采取什么特殊措施, 就能直接在工业环境中使用, 更加适合工业现场的要求, 使用PLC 控制液压控制系统能提高系统的整体性能,具有较明显的优越性。本文介绍基于PLC 控制的某液压机械手的典型液压控制回路及其PLC 控制方法。 2、控制要求分析(Analys is of control demands ) 在生产现场工作开始后, 机械手在一个工作循环中需要依次完成以下顺序动作: 下降、夹紧、上升、左移、下降、松开、上升、右移( 共8个顺序动作) , 这是一个典型的顺序控制问题。采用PLC 实现机械手的自动循环控制, 需要在某些动作位置设置位移传感器或行程开关来检测动作是否到位, 并确定从一个动作转入到下一个动作的条件。根据机械手的动作要求, 选用3 个液压缸来完成该8 个顺序动作: 升降缸1 在工件两个位置( 原位与目标位置) 上方的下降和上升运动, 移动缸2 的左移和右移运动, 夹紧缸3 的夹紧和松开动作。缸1 下降或上升到位时应停止运动, 缸2 左移或右移到位时也应停止运动, 故需分别设置一行程开关S1、S2、S3、S4。根据机械手的动作过程和要求, 绘制出系统的控制功能流程图, 如图1 所示。
一：填空题1.1 刀开关在安装时，手柄要(向上)不得(倒装或平装),避免由于重力 自动下降，引起误动合闸。接线时，应将(电源线)接在刀开关上端,(负载线)接在开关下端。 1.2 转换开关由(触头座),(凸轮), (转轴),定位机构(螺杆)、(手柄)及外壳等部分组成。 1.3 螺旋式熔断器在装接使用时，(电源线)应当接在下接线端，_负载线_接到上接线端。 1.4 自动空气开关又称(自动空气断路器)，其热脱扣器做(过载)保护用，电磁脱口机构做（短路）保护用，欠电压脱扣器做（断路）保护用。 1.5 接触器按其主触点通过电流的种类不同可分为(直流接触器)和(交流接触器)接触器两种。 1.6 交流接触器由(电磁机构)、(触头闭合),(灭弧装置)及其他部件等四部分组成。 1.7 热继电器是利用电流的(热)效应而动作的，它的发热元件应(串联)于电动机电源回路中。 1.8 电压继电器按动作电压值的不同，有(过电压),(欠电压)和(零电压)之分。 1.9 中间继电器的结构和原理与(交流接触器)相同，故也称为(辅助)继电器，其各对触头允许通过额定电流一般为(10)安。
1.10电流继电器的吸引线圈应(串联)在主电路中。欠电流继电器在主电路通过正常工作电流时，动铁芯已经被(吸合),当主电路的电流(下降至)其整定电流时，动铁芯才被(释放)。电流继电器的文字符号是(KA)。 二：判断题（正确的打√，错误的打×） 1.11 刀开关铁壳开关组合开关的额定电流要大于实际电路电流。（R ） 1.12 刀开关若带负载操作时，其动作越慢越好。（F） 1.13 选择刀开关时，刀开关的额定电压应大于或等于线路的额定电压，额定电流应大于或等于线路的额定电流。（R） 1.14 熔断器应用于低压配电系统及用电设备中，作为短路和过电流保护，使用时并接在被保护电路中。（F） 1.15 中间继电器有时可控制大容量电动机的启停。（F） 1.16 交流接触器除通断电路外，还具备短路和过载保护作用。（R）三;选择题 1.17 下列电器哪一种不是自动电器（D） A.组合开关 B.直流接触器 C.继电器 D.热继电器 1.18 接触器的常态是指（A） A.线圈未通电情况 B.线圈带电情况 C.触头断开时 D.触头动作 1.19 复合按钮在按下时其触头动作情况是（C）
《机床电气控制与PLC》课程题库 第1部分机床电气控制部分 1、写出按钮、行程开关、熔断器、接触器、低压断路器、时间继电器、热继电 器等常用电器的电气符号（包括图形符号和文字符号）。 2、继电器和接触器的区别？ 3、QS、FU、KM、KT、SQ、SB分别是什么电器元件的文字符号？ 4、如何决定笼型异步电动机是否可采用直接起动法？ 5、笼型异步电动机减压起动方法有哪几种？ 6、笼型异步电动机是如何改变转动方向？ 7、什么是能耗制动？什么是反接制动？它们各有什么特点及适用什么样的场 合？ 8、什么是互锁（联锁）？什么是自锁，试举例说明各自的作用。 9、长动与点动的区别是什么？ 10、什么是多地点控制？什么是多条件控制？ 11、动合触点串联或并联，在电路中起什么样的控制作用？动断触点串联或并联 起什么控制作用？ 12、本章中图2-12行程开关控制的正反转电路，若在现场调试试车时，将电动 机的接线相序接错，将会造成什么样的后果？为什么？ 13、下图中的一些电路是否有错误？工作时现象是怎样的？如有错误，应如何改 正？
14、设计一个控制电路，要求第一台电动机起动10秒以后，第二台电动机 自动起动，运行5秒以后，第一台电动机停止转动，同时第三台电动机起动，在运转15秒以后，电动机全部停止。 15、设计一控制电路，控制一台电动机要求：（1）可正反转；（2）可正向点动， 两处起停控制；（3）可反接制动；（4）有短路和过载保护。 16、分析下面电气控制原理图，回答：（1）主电机M1采用什么起动方式；（2） 主电机M1采用制动方式；（3）电动机M3为什么可以不用设过载保护；（4）电流表PA为什么要KT常闭触点端接；（5）触点表对分析电路起什么作用； （6）EL、HL、PE、KS是什么电器元件的文字符合；（7）主电机M1主电路中串联电阻R起什么作用。 17、分析下面电气控制原理图，填空： (1)、_____ __是主轴电动机M2转动方向的选择开关。 (2)、_ __ _、_ _ _按钮用于主轴电动机M2的两地停止控制； (3)、___ _、_ ___按钮用于主轴电动机M2的两地起动控制； (4)、____ 用于主轴电动机M2的变速冲动（点动）控制； (5)、___ _用于冷却泵电机M1的起停控制； (6)、___ _用于上刀制动； (7)、___ _用于主轴电动机M3的变速冲动控制；