建筑电气工程电气控制与PLC资料精编Word格式.docx
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20.在控制电路中起信号传递、放大、切换和逻辑等作用的继电器称做中间继电器。
它属于电压继电器的壹种。
21.热继电器的作用：
它是利用电流的热效应原理以及发热组件热膨胀原理设计，实现三相交流电动机的超载保护。
22.由于热继电器中发热组件有热惯性，在电路中不能做瞬时超载保护，更不能做短路保护，因此它不属于过电流继电器和熔断器。
23.按极数来分：
热继电器有单极、俩极、和三极式三种。
24.三极式热继电器又有不带断相保护和带断相保护。
不带断相保护和带断相保护各适用于什么场合？
不带断相保护适用于星型接法，带断相保护适用于三角形接法。
25.超载特性：
电动机在不超过允许温升的条件下，电动机的超载电流和电动机通电时间的关系。
26.电动机的超载特性具有反时限特性。
27.热继电器的保护特性应在电动机超载特性的邻近下方。
28.热继电器主要由热组件、双金属片、触头系统等。
29.双金属片是热继电器的感测的组件，由俩种不同线膨胀系数的金属片经机械碾压而成。
30.热继电器地方图形和文字元号：
31.时间继电器：
从得到输入信号开始，经过壹定的延时后才输出信号的继电器。
32.时间继电器的延时方式有俩种：
通电延时和断电延时。
33.用电延时：
接受输入信号后延迟壹定的时间，输出信号才发生变化：
当输入信号消失后，输出瞬时复原。
34.断电延时：
接受输入信号时，瞬时产生相应的输出信号；
当输入信号消失后，延迟壹定的时间，输出才复原。
35.时间继电器的图形和符号
36.速度继电器：
按速度原则动作的继电器。
它主要应用于三相笼型异步电动机的反接制动中，因此又称作反接制动控制器。
37.感应式速度继电器主要由定子、转子和触点组成。
38.壹般感应式速度继电器转轴在120r/min左右时触点动作，在100r/min以下时触点复位。
39.温度继电器：
需要壹种利用发热组件间接反映绕组温度且进行动作的继电器。
40.低压断路器也称做自动开关或空气开关，它是非常重要的开关电器和保护电器。
41.低压断路器主要参数
A．额定电压：
是指断路器在长期工作时的允许电压，通常等于或大于电路的额定电压。
B．额定电流：
是指断路器在长期工作时的允许持续电流。
C．通断能力：
是指断路器在长期规定的电压、频率以及规定的线路参数下，所能接通和分断的短路电流值。
D．分断能力：
是指断路器切断故障电流所需的时间。
刀开关的图形及文字元号低压断路器的图形及文字元号
42．熔断器基于电流效应原理和发热组件热熔断原理设计，具有壹定的瞬动特性，用于电路的短路保护和严重超载保护。
43．熔断器串接于被保护的电路中，当电路发生短路故障时，熔断器中的熔体被瞬时熔断而分断电路，起到保护作用。
44.熔断器在结构上主要有熔断管、熔体及导电部件等组件组成。
45．其中熔体是主要部分，它既是感测组件又是执行部件。
46.熔体是由不同金属材料制成丝状、带状、片状或笼状，它串接于被保护电路。
47.熔断器的作用是当电路发生短路时，通过熔体的电流使其发热，当达到融化温度时熔体自行熔断，从而分断故障。
48.熔断器的保护特性亦称熔化特性（安秒特性），是指熔体的熔化电流和熔化时间之间的关系。
49.主令电器是自动控制系统中用于发送和转换控制命令的电器。
（作用）主令电器用于控制电路不能直接分合主电路。
50.常用的主令电器有：
按钮、转换开关、行程开关、接近开关、光电开关。
51．控制按钮的图形及文字元号
52.控制按钮的颜色和含义
颜色含义
红色危险情况下的操作、停止或分断
黄色应急或干预
绿色启动或接通
蓝色上述几种颜色未包括的任何壹种功能。
53.转换开关作用：
广泛应用于各种配电装置的电源离、电路转换、电动机远距离控制等；
也常作为电压表、电流表的转相开关，仍可用于控制小容量的电动机。
54.接近开关属于非接触式行程开关。
55.指示灯的颜色及其含义指示灯的图形符号及文字元号
红色异常或警报
黄色警告
绿色准备、安全
蓝色特殊指示
白色壹般信号
56．常用的执行电器仍有电磁阀、控制电动机。
57.几乎所有的能输出标准信号（1-5V或4-20mA）的测量仪器都是由传感器加上变送器组成的。
DC直流、
58.电气控制系统图壹般有三种：
电气原理图、电气布置图、电气安装接线图。
59.按电器元器件的布置位置和实际接线，用规定的图形符号绘制的图形称做安装图
60.安装图便于安装、检修和调试。
61.根据电路工作原理用规定的图形符号绘制的图形称做原理图。
62.自锁：
依靠接触器本身辅助触点使其线圈保持通电的现象；
起自锁作用的触点称做自锁触点。
63.互锁：
将其中壹个接触器的常闭触点串入另壹个接触器线圈电路中，则任壹接触器线圈先带电后，即使按下相反方向按钮，另壹接触器也无法得电。
64.多点控制系统：
接通电路使用的常开按钮要且联；
断开电路使用的常闭按钮应串联。
65.较大容量的笼型异步电动机（大于10KW）直接启动时，电流为其标称额定电流的4-8倍，启动电流较大，会对电网产生巨大冲击，所以壹般都采用降压方式来启动。
66.降压启动方式有定子电路串电阻、星形、三角形、自耦变压器、延边三角形和使用软件启动器等多种；
常用的方法是星形-三角形降压启动和使用软启动器。
67.启动时将电动机定子绕组接成星形，加到电动机的每相绕组上的电压为额定值的1/√3，启动时接成星形，运行时接成三角形。
68.控制制动方法壹般有俩大类：
机械制动和电气制动。
69.机械制动是用机械装置来强迫电动机迅速停车；
电气控制实质上是当电动机停车时，给电动机加上壹个和原来旋转方向相反的制动转矩，迫使电动机转速迅速下降。
70.电气控制包括反接制动和能耗制动。
71.反接制动是利用改变电动机电源的相序，使定子绕组产生相反方向的旋转磁场，因而产生制动转矩的壹种制动方法。
72.在120-3000r/min范围内速度继电器触点动作，当转速低于100r/min时，其触点回复原位。
73.能耗制动就是在电动机脱离三相交流电源之后，定子绕组上加壹个直流电压，即通入直流电流，利用转子感应电流和静止磁场的作用以达到制动的目的。
74.根据能耗制动时间控制原则，可用时间继电器进行控制，也能够根据能耗制动速度原则，用速度继电器进行控制。
75.电气控制线路的设计通常有俩种方法，壹般设计法（经验设计法）和逻辑设计法（是根据生产工艺的要求）。
76.分析电气原理图的壹般原则是：
化整为零、顺藤摸瓜、先主后辅、集零为整、安全保护和全面检查。
77.PLC的分类：
①.其I/O点数壹般在128点以下为小型机；
②.I/O点数在128—2048点之间为中型机
③.大型PLC的I/O点数在2048点之上。
78.根据PLC结构形式的不同，PLC主要可分为整体式和模块式俩种。
79.PLC主要是由CPU、电源、存储器和专门设计的输入/输出接口电路等组成。
80.PLC使用的存储器类型有三种：
ROM（只读存储器）/RAM（随机存取存储器）/EEPROM（可点擦除可编程的只读存储器）
81.输出接口电路通常有三种类型：
继电器输出型、晶体管输出型、晶闸管输出型。
.
82.继电器输出类型的PLC最为常用，它的输出接口可使用交流或直流俩种电源，其输出信号的通断频率不能太高；
晶体管输出类型的PLC，其输出接口的通断频率高，适合在运动控制系统中使用；
但只能使用直流电源，晶闸管输出类型的PLC也适合于对输出接口的通断频率要求较高的场合使用，但其电源为交流电源。
83.IEC6131是国际电工委员会制定的壹个关于PLC的国际标准。
84.PLC的标准编程语言有三种：
梯形图、功能块图、语句表。
各特点是什么？
梯形图是最常用、最基本的语言；
语句表：
语句表不直观的缺陷比较突出；
85.S7—200PLC是德国西门子X公司生产的壹种小型PLC。
86.S7—200PLC属于小型PLC，其主机的基本结构是整体的
87.编程软件有STEP7-Micro/HMI。
88.用户使用的PLC中的每壹个输入/输出、内部存储单元、定时器和计数器等都称做软元件。
89.输入继电器是由输入电路和输入映像寄存器构成的；
输出继电器是由输出电路和输出映像寄存器构成。
90.通用辅助继电器不能受外部信号的直接控制，其触点也不能直接驱动外部负载。
91.常用的特殊继电器SM0.0该位始终为ON,即常ON；
SM0.1首次扫描时为ON,常用做初始化脉冲。
92.S7—200PLC提供4个32位累加器，分别为AC0、AC1、AC2、AC3。
累加器的可用长度为32位。
93.S7—200系列PLC的数据类型能够是字符串、布尔型（0或1）、整数型和实型。
94.字节—B；
字—W；
双字—D。
95.S7—200PLC的程序有三部分构成；
用户程序、数据块、参数块。
96.用户控制程序能够包含壹个主程序、如干个程序和若干个中断程序。
97.比较指令的类型：
字节比较、双字整数比较、实数比较和字符串比较。
98.S7—200PLC为用户提供了三种类型的定时器：
接通延时定时器（TON）、有记忆接通延时定时器（TONR）、断开延时计时器（TOF）。
99.S7—200PLC定时器有3个分辨率等级：
1ms、10ms、100ms。
100.定时器的编号包含俩方面的变量信息：
定时器位和定时器当前值。
TON/TOF
分辨率
定时器编号
1ms
T32,T96
10ms
T33—T36,T97—T100
100ms
T3—T63,T101—T255
101.接通延时计时器用于单壹时间间隔的定时。
上周期或首次扫描时，定时器位为OFF，当前值为0.输入端接通，定时器位为OFF，当前值从0开始计时；
当前值达到设定值时，定时器位为ON，当前值仍连续计数到32767.
102.TONR定时器只能用复位指令R对其进行复位操作。
103.计数器的种类：
增计数器（CTU）、增减计数器（CTUD）、减计数器（CTD）
104.计数器的编号包含俩方面的信息：
计数器的位和计数器的当前值。
简答题
1.根据结构特性如何区分交、直流接触器？
答：
衔铁沿棱角转动的拍合式铁芯，应用于交流电器中；
衔铁沿轴转动的拍合式铁芯，其铁芯形状有E形和U形俩种，这种应用于触点容量较大的交流电器中。
2.说明热继电器和熔断器保护功能的不同之处？
A．热继电器是利用电流的热效应原理及发热组件膨胀原理设计；
熔断器基于电流热效应原理和发热组件热熔断原理设计。
B．热继电器实现三相交流电动机的超载保护；
熔断器用于电路的短路保护和严重的超载保护。
C．热继电器中发热组件有热惯性，在电路中不能做瞬时超载保护，更不能做短路保护；
熔断器中的熔体被瞬时熔断而分断电路，起到保护作用。
3.熔断器的额定电流、熔体的额定电流和熔体的极限分断电流三者有何区别？
a.熔断器的额定电流是指熔座额定电流，主要由熔断器长期工作，所以允许的温升决定电流值。
B．熔体的额定电流是指熔体长期通过此电流而不熔断的最大电流。
C．极限分断能力是指熔断器能可靠分断最大电流值和灭弧装置能力有关。
4.壹般来说，检测仪表提供的是什么性质信号？
最后的标准信号是如何产生的？
检测仪表提供的是模拟量信号标准时１-５Ｖ或４-２０ｍＡ，最后的标准信号是由热电阻和热电偶产生的。
5.常用的灭弧方法有哪些及适用于什么场合？
a.多断点灭弧；
壹般交流电器和小电流接触器。
b.磁吹式灭弧；
用于直流接触器
c.灭弧栅；
用于交流灭弧装置。
d.灭弧罩；
用于交流或直流灭弧装置。
6.直流电磁机构和交流电磁机构的区别？
a.直流电磁机构中，其铁芯不发热，只有线圈发热；
在交流电磁机构中，铁芯和线圈都发热。
b.直流电磁机构的铁芯通常是用整块钢材或工程纯铁制成；
交流电磁机构的铁芯用硅钢片迭铆而成。
c.直流电磁机构它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型，使线圈和铁芯直接接触，易于散热；
交流电磁机构线圈制成短而厚的矮胖型，这样有利于铁芯和线圈的散热。
7.在可靠性要求高或操作频繁的场合，为什么壹般不采用交流电磁机构？
a.交流激磁线圈的电流和气隙成正比；
激磁线圈通电而衔铁尚未动作时，气隙最大，其电流可达到吸合后额定电流的10-15倍，如果衔铁卡住不能吸合或者频繁动作，电流线圈可能烧毁。
所以壹般不采用交流电磁机构。
8.吸力特性和反力特性的配合？
a.在整个吸合过程中，吸力都必须大于反力，但也不能太大；
b.反力特性必须大于剩磁吸力，才能保证衔铁可能释放。
c.吸力特性在反力特性的上方且彼此靠近。
9.短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象？
单相交流电磁机构短路环的作用？
（为什么）
短路环断裂或脱落后，会产生强烈的振动和噪音，且且铁芯松散。
短路环的作用：
消除振动和噪音。
a.电磁吸力是壹个俩倍于电源频率的周期性变量
b.由于交流磁通过零时吸力也为零。
c.在交流电每周期内衔铁吸力要俩次过零，如此周而复始，使衔铁产生强烈的振动且发生噪声，甚至使铁芯松散。
10.接触器的作用？
a.接触器是用来接通或分断电动机主电路或其它负载电路的控制器
b.它能够实现频繁的远距离自动控制。
c.它具有低电压释放保护功能，不能分断短路电流。
d.它具有失压保护。
11.电磁式继电器和接触器的区别？
（中间继电器和接触器的区别？
）
a.继电器可对多种输入量的变化做出反应；
接触器只有在壹定的电压信号作用下动作。
b.继电器用于切换小电流的控制电路和保护电路；
接触器用来控制大电流电路
12.温度继电器为什么具有全热保护作用？
双金属片式温度继电器用做电动机保护时，是将其埋设在电动机发热部位，电动机定子槽内、绕组端部等，可直接反映该处发热情况；
无论是电动机本身出现超载电流引起温度升高，仍是其它原因引起电动机温度升高，温度继电器都可引起保护作用。
13.低压断路器的功能？
A.能完成接通和分断电路。
B.能对电路或电气设备发生短路、严重超载及欠压等进行保护。
C.用于不频繁地启动电动机。
D.断路器仍能提供隔离和安全保护功能。
14.绘制电气原理图时应遵循的主要原则有哪些？
a.电气原理图壹般分主电路和辅助电路俩部分。
b.电气原理图中所有电器组件都应采用国家标准中统壹规定的图形符号和文字元号表示。
c.电气原理图中电器组件的布局，应根据便于阅读的原则安排。
d.电气原理图中，当同壹电器组件的不同部件分散在不同位置时，为了表示是同壹原件，要在电器组件的不同部件处标注统壹的文字元号
e.电气原理图中，所有电器的可动部分均按没有通电或没有外力作用时的状态画出。
f.电气原理图中，应尽量减少线条和避免线条交叉。
15.星形—三角形的优缺点：
优点：
是星形启动电流降为原来三角形接法直接启动的1/3，启动电流约为电动机额定电流的2倍左右，启动电流特性好、结构简单、价格低。
缺点：
是启动转矩也相应下降为原来三角形直接启动时的1/3，转矩特性差。
16.反接制动控制线路：
由于反接制动时，转子和旋转磁场的相对速度接近于俩倍的同步转速，所以定子绕组中流过的反接制动电流相当于全电压直接启动时电流的俩倍。
因此反接制动特点之壹是制动迅速，效果好，但冲击大，通常仅适用于10KW以下的小容量电动机。
为了减少冲击电流，通常要求串接壹定的电阻以限制反接制动电流，这个电阻称做反接制动电阻。
反接制动电阻的另壹个要求是在电动机转速接近于零时，要及时切断反相序的电源，以防止电动机反向。
17.壹般设计法的几个主要原则？
a.最大限度的实现生产机械和工艺对电气控制线路的要求。
b.在满足生产要求的前提下，控制线路力求简单、经济、安全可靠。
ⅰ.尽量减少电器的数量；
ⅱ.尽量减少控制线路中电源的种类ⅲ.尽量缩短连接导线的长度和数量。
ⅳ.正确连接触点。
ⅴ.正确连接电器的线圈。
ⅵ元器件的链接
18.电气原理图阅读分析的方法和步骤？
a.分析主电路b.分析控制电路c.分析辅助电路d.分析连锁和保护环节e.分析特殊控制环节f.总体检查
19.输入/输出单元：
PLC的输入和输出信号类型能够是开关量、模拟量；
输入/输出接口单元包含俩部分，壹部分是和被控设备相连接的接口电路，另壹部分是输入和输出的映像寄存器。
输入单元接收来自用户设备的各种控制信号，如限位开关、选择开关、行程开关以及其他壹些传感器信号。
外部接口电路将这些信号转换成CPU能识别和处理的信号，且存到输入映像寄存器。
运行时CPU从输入映像寄存器读取输入信号且结合其他元器件最新的信息，按照用户程序进行计算，将有关输出的最新计算结果放到输出映像寄存器。
输出映像寄存器由输出点相对应的触发器组成，输出接口电路将其由弱电控制信号转换成现场需要的强电信号输出，以驱动电磁阀、接触器、指示灯等被控设备的执行元件。
20.PLC是按什么样的工作方式进行工作的？
它的中心工作过程分那几个阶段？
在每个阶段主要完成哪些控制任务？
按扫描周期的工作方式来进行工作的。
PLC的工作过程：
a.输入采样阶段b.程序执行阶段c.输入刷新阶段
PLC的输入采样阶段，首先扫描所有输入端子，且将各输入状态存入相对应的输入映像寄存器中，此时输入映像寄存器被刷新。
PLC按从左到右、从上到下的布步骤顺序执行程序。
在用户程序执行完毕后，元件映像寄存器中所有输出继电器的状态在输出刷新阶段壹起转存到输出锁存器中，通过壹定的方式集中输出，最后经过端子驱动外部负载。
21.软继电器的最大特点是什么？
请列举几种软元件？
a.软元件是见不见、摸不着的，也不存在物理性的触点；
b.每个软元件可提供无限多个常开触点和常闭触点，即他们的触点能够无限次使用。
c.体积小、功能低、寿命长。
输入继电器（I）输出继电器（Q）通用辅助继电器（M）特殊继电器（SM）定时器（T）计数器（C）累加器（AC）
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