电气控制线路基本原则和基本环节

PLC原理及应用习题集（适用的教材如下）教材：《电气控制与PLC应用》习题(电子工业出版社第2版,2012年2月) 参考《可编程序控制器原理及应用》习题(机械工业出版社第2版，吴中俊) 适用电气2010级第一章常用低压控制电器习题1、电气图中SB、SA、SQ、FU、KM、KA、KT分别是什么电气元件的文字符号？第二章电气控制线路的基本原则和基本环节习题1、现场调试现手头只有两个按钮、并且每一个按钮只有一个常开触点，设想可以增加别的电气元件，设计一台电动机的启动停止的控制电路。

2、思考题：某工厂控制室有一组照明灯，需要两地可以控制等亮与灭，试绘制其电路原理图。

第三章可编程控制器基础习题1、PLC的定义是什么？2、PLC有哪些主要特点？3、PLC有哪些主要功能？4、简述PLC用户程序的工作过程，有何特点？第四章S7-200PLC的系统配置习题1、特殊存储器标志位SM0.0、SM0.3、SM0.4、SM0.5的代表什么？2、S7-200 CPU221和CPU222的本机I/O是如何分配的？3、S7-200 CPU224和CPU226的本机I/O是如何分配的？4、S7-200 CPU224XP的本机I/O是如何分配的？5、S7-200的模拟量输入模块EM231的地址是如何分配的？6、S7-200的模拟量输出模块EM232的地址是如何分配的？7、S7-200 CPU224+16DI/16DO+4AI的地址是如何分配的？第五章S7-200可PLC的指令系统习题习题（可选做1～2题）1、设计一个开机自检灯闪亮的S7-200 PLC程序，开机后隔一秒，一个灯闪亮一秒停一秒；下一个灯灯闪亮一秒停一秒；共8个灯依次这样闪亮，用以检查灯的好坏。

要求写出I/O分配表，编制梯形图原理程序并写出助记符程序。

2、试写出西门子公司S7-200系列PLC的CPU224XP采集模拟输入值的控制程序（说明：CPU224XP和CPU224 DI/DO一样，只是多了模拟量的2AI/1AO）。

电气控制线路的基本原则和基本环节第2章习题与思考题自锁环节怎样组成？它起什么作用？并具有什么功能？1.并联，即可形成自SF答：在连续控制中，将接触器的常开辅助触头QA与自复位启动按钮的线圈通过其辅助常开触头的闭合仍继续保持通电，接触器SF松开后，QA锁环节。

当启动按钮这种依靠接触器自身辅助常开触头而使线圈保持通电的控制方式，从而保证电动机的连续运行。

称自锁或自保。

起到自锁作用的辅助常开触头称自锁触头。

所以自锁环节的功能就是在启动按钮松开后，能够保持接触器线圈一直通电，使电动机连续运行。

什么是互锁环节？它起到什么作用？2.不能同时通电时，为此要求线路设置必要的联锁环节。

将其与QA2答：控制线路要求QA1中一个接触器的常闭触头串入另一个接触器线圈电路中，则任何一个接触器先通电后，即使按下相反方向的启动按钮，另一个接触器也无法通电，这种利用两个接触器的辅助常闭触头互相控制的方式，叫电气互锁，或叫电气联锁。

起互锁作用的常闭触头叫互锁触头。

复合按钮的常闭触头同样也可起到互锁的作用，这样的互锁叫机械互锁。

利用成对使用的机械联锁接触器，加上电气互锁，可形成机械、电气双重互锁。

QA1互锁环节的作用就是防止与QA2同时通电造成电源短路等危险。

所示线路中，哪种线路能实现电动机正常连续运行和停止？哪种不能？3.分析如图2-50为什么？（a）（b）））（cd（）（f）（e3习题图2-50 图线圈通电SB1fc答：（）和（）能实现电动机正常连续运行和停止，因为按下，接触器KM线圈断电，电动机停止。

KM，SB并自锁，电动机连续运行；按下其他则不能，因为图（a）接触器KM线圈不能得电，故不能启动；图（b）能启动连续运行，但不能切断接触器线圈供电，即不能停止；图（d）会引起电源短路；图（e）线圈不能保持连续通电。

（图中，SB1为启动按钮开关，SB为停止按钮开关。

）4.试采用按钮、刀开关、接触器和中间继电器，画出异步电动机点动、连续运行的混合控制电路。

第2章电气控制线路的基本原则和基本环节一、填空题1．由第1章中介绍的按钮_______、_______、_______等有触头的低压控制电器所组成的控制线路，称为电气控制线路。

2．电气控制线路的表示方法有：_________、_________和电气安装接线图3种。

3．电气控制工程图中，文字符号分为_________和_________。

4．电气原理图是根据________而绘制的，具有结构简单、层次分明、便于_________电路的工作原理等优点。

5．电路各节点标记中，三相电源引入线采用_________、_________、_________标记，电源开关之后的三相交流电源主电路分别标记为_________、_________、_________。

6．控制电路的标记由_________组成，交流控制电路的标号以重要压降元件为分界，用奇数标号，_________用偶数标号。

直流控制电路中，_________按奇数标号，_________按偶数标号。

7．电气原理图中，所有电气元件的_________、_________必须采用国家规定的统一标准。

8．绘制原理图时，主电路用_________绘制在图面的_________，控制电路_________绘制在图面的_________。

9．绘制原理图时所有电路元件均按_________和_________的原始状态绘制。

10．电气元件布置图主要用来表明电气设备上所用电机、电器的_________。

11．电气安装接线图是按照电气元件的_________和_________绘制的。

12．绘制电气安装接线图时，各电气元件用规定的图形、文字符号绘制，同一电气元件各部件必须_________。

各电气元件的位置，应与_________一致。

13．在供电变压器容量足够大时，小容量笼型电动机可_________启动。

14．在电动机具有过载保护的电路中，FR的热元件应_________接在_________中，FR的常闭触点应串接在_________中。

第2章电气控制线路的基本原则和基本环节一、填空题1、电气控制线路图有、、 3种。

2、电路个节点标记中，三相电源引入线采用、、标记，电源开关之后的三相交流电源主电路分别标记为、、。

3、电气原理图中，所有电气元件的、必须采用国家统一标准；主电路用粗线条绘制在图面的，控制电路用细线条绘制在图面；元件均按作用和的原始状态绘制。

4、电动机过载保护电路中，FR的热元件应接在中，FR的常闭触点接在中。

5、若要实现三相交流异步电动机的旋转，只要将接至电动机的三相电源进线中接线对调。

6、使用Y—△减压启动的电动机在正常运行时，定子绕组需是连接的，仅在启动过程中切换为连接。

7、电网频率固定后，电动机的同步转速与它的绕组磁极对数成。

改变定子绕组的，可以改变定子的磁极对数和转速。

8、实现多地点控制同一台电动机启动、停止时，应该把启动按钮连接，停止按钮连接。

9、要在一定距离内实现不断循环工作，应采用开关来控制。

10、在交流控制电路中，接入两个电气的线圈，即使外加电压是两个线圈额定电压之和，也是的。

11、KM的与常开的启动按钮连接，才有自锁功能，实现电动机常动控制。

12、KM1、KM2的常闭辅助触点在对方的线圈支路中，才有功能，实现正常的电动机正、反转控制。

二、判断题（）1、电气控制线路中，各种电气元件的图形、文字符号必须符合最新的国家标准。

（）2、绘制图形符号时，符号尺寸大小、线条粗细在一张图中可以随意放大或宿小。

（）3、电气控制线路根据电路供电电压的大小可分为主电路和控制电路。

（）4、绘制原理图时，各电气元件采用展开图的画法，同一个电气元件的各部件采用同一文字符号标出。

（）5、图形垂直放置时，在垂线左侧的触点为常开触点；图形水平放置时，在水平线下方的触点为常闭触点。

（）6、直接启动所用的电气设备最少，电路简单，因此，一般电动机应该采用直接启动控制。

（）7、变压器容量越大，电动机容量越小时，应采用减压启动控制。

（）8、在过载保护单向运转的控制电路中，电动机过载时，FR常闭触点断开时KM线圈断电，KM主触点断开，电动机停转。

PLC电器控制线路基本原则和环节PLC（可编程控制器）电器控制线路是指在工业自动化系统中，通过PLC控制器实现对电器设备的控制。

PLC电器控制线路的基本原则和环节是指在PLC控制线路设计和实施过程中应遵循的一些基本原则和步骤。

下面将详细介绍PLC电器控制线路的基本原则和环节。

1.可靠性原则：PLC电器控制线路设计应保证系统的可靠性，确保控制系统能够长期稳定运行。

这包括正确选择电器元件，合理布置电器设备和电缆线路，以及做好防护措施，防止外界干扰和故障。

2.灵活性原则：PLC电器控制线路设计应考虑到将来的扩展和修改需求，具有一定的灵活性。

可以通过添加或更改PLC程序来实现功能的变更，而无需更换电器线路，从而节省了成本和人力资源。

3.可维护性原则：PLC电器控制线路设计应方便维护和故障排除。

为了实现这一点，需要正确标识和连接电器线路，使用可靠的连接器和标准化的接线方式，以便维护人员可以快速找到和修复故障。

4.安全性原则：PLC电器控制线路设计应符合安全规范，确保工作人员和设备的安全。

这包括合理选取电器元件和保护装置，设置过载保护、短路保护和接地保护等，从而确保电气线路在故障时可以快速切断电源。

1.了解需求：首先需要了解控制系统的需求，包括控制物体类型、控制方式、控制精度等。

根据需求确定PLC的规格和型号，以及需要的电器元件。

2.设计电器线路：根据实际需求和PLC的输入输出信号，设计电器线路图。

要考虑到电器设备的连接方式、控制信号的传输和继电器的选择等因素。

3.编写PLC程序：根据电器线路图和控制需求，编写PLC程序。

程序包括输入信号处理、逻辑控制和输出信号处理等。

使用PLC编程软件进行编程，根据实际情况进行调试和修改。

4.安装和连接电器设备：根据电器线路图和PLC程序，安装和连接电器设备。

要注意正确接线和连接的可靠性，确保电器线路的正常工作。

5.调试和测试：完成安装和连接后，进行调试和测试。

验证PLC程序的正确性和电器设备的功能，确保控制系统的正常运行。

第二章电气控制电路基本环节主要内容：电气控制系统图的基本知识，三相异步电动机的起动、联锁、制动控制和保护环节。

重点：电气原理图的读图和分析方法，电动机的点动控制、连续运转控制、正反转控制、自动循环控制、顺序控制等基本控制电路和控制规律。

在工业、农业、交通运输等部门中，广泛使用着各种生产机械，它们大都以电动机作为动力来进行拖动。

电动机是通过某种自动控制方式来进行控制的，最常见的是继电接触器控制方式。

电气控制线路是把各种有触头的接触器、继电器、按钮、行程开关等电气元件，用导线按一定方式连接起来组成的控制线路。

它的作用是：实现对电力拖动系统的起动、调速、反转和制动等运行性能的控制，实现对拖动系统的保护，满足生产工艺要求，实现生产过程自动化。

优点：电路图直观形象，装置结构简单，价格便宜，抗干扰能力强，广泛应用于各类生产设备及控制、远距离控制和生产过程自动控制。

缺点：由于采用固定的接线方式，其通用性、灵活性较差，不能实现系列化生产；由于采用有触头的开关电器，触头易发生故障，维修量较大等。

第一节电气控制系统图为了清晰地表达生产机械电气控制系统的结构、原理等设计意图，便于电气系统的安装、调试、使用和维护，将电气控制系统中各电气元件及其连接线路用一定的图形符号和文字符号表达出来，这就是电气控制系统图。

常用的电气控制系统图有电气原理图、安装接线图和电器元件布置图三种。

一、电气原理图电气原理图是根据工作原理而绘制的，不反映元器件的实际位置、大小，只反映元器件之间的连接关系，具有结构简单、层次分明、便于研究和分析电路的工作原理等优点。

（一）绘制电气原理图的原则1．电气原理图的组成电气原理图可分为主电路和辅助电路。

主电路是从电源到电动机或线路末端的电路，是强电流通过的电路。

辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路及保护电路等，是小电流通过的电路。

绘制电路图时，主电路用粗线条绘制在原理图的左侧或上方，辅助电路用细线条绘制在原理图的右侧或下方。

电气控制线路的基本控制环节1. 引言电气控制线路是电气控制系统中的重要组成部分，用于实现对电气设备和工艺过程的控制。

本文将介绍电气控制线路的基本控制环节，包括接触器控制、继电器控制和PLC控制。

2. 接触器控制2.1 接触器的原理接触器是一种电器控制元件，通过控制电路的开闭来实现对电动机和其他设备的控制。

它由控制电路和主回路两部分组成，其中控制电路由线圈和控制部分组成，主回路由触点和断开机构组成。

接触器的原理是通过控制线圈的通断控制触点的闭合和断开，从而控制主回路的通断。

接触器的控制环节一般分为动作环节和保持环节。

动作环节是指当接触器的线圈通电时，线圈产生磁场使触点闭合，进而通电主回路。

保持环节是指当接触器的线圈通电后，即使断开线圈的电源，触点仍然保持闭合状态，使主回路继续通电。

3. 继电器控制3.1 继电器的原理继电器是一种电器控制元件，通过电磁吸引力或感应电动力实现控制功能。

它由电磁系统、机械系统和触点系统组成。

继电器的原理是通过控制电路的通断控制电磁系统产生的吸引力或感应电动力，使机械系统动作，从而控制触点的闭合和断开。

继电器的控制环节一般分为激磁环节和固定环节。

激磁环节是指当继电器的激磁线圈通电时，产生的电磁吸引力或感应电动力使机械系统动作，进而控制触点的闭合或断开。

固定环节是指当继电器的激磁线圈不通电时，机械系统保持在固定位置，触点保持闭合或断开状态。

4. PLC控制4.1 PLC的原理PLC（Programmable Logic Controller）是一种可编程控制器，通过程序来实现对电气设备和工艺过程的控制。

它由中央处理器、输入/输出模块、通信模块和编程软件等组成。

PLC的原理是通过输入模块将输入信号转换为数字量或模拟量，由中央处理器根据编程逻辑进行处理，再通过输出模块将处理结果转换为输出信号，从而控制电气设备和工艺过程。

4.2 PLC的控制环节PLC的控制环节一般分为输入环节、处理环节和输出环节。