電氣控制及plc應(yīng)用技術(shù)課后標(biāo)準(zhǔn)答案內(nèi)容(全)

1、第一章課后習(xí)題參考答案2、何謂電磁機構(gòu)的吸力特性與反力特性？吸力特性與反力特性 之間應(yīng)滿足怎樣的配合關(guān)系？答：電磁機構(gòu)使銜鐵吸合的力與氣隙長度的關(guān)系曲線稱作吸力特 性；電磁機構(gòu)使銜鐵釋放（復(fù)位）的力與氣隙長度的關(guān)系曲線稱 作反力特性。電磁機構(gòu)欲使銜鐵吸合， 在整個吸合過程中，吸力都必須大于 反力。反映在特性圖上就是要保持吸力特性在反力特性的上方且 彼此靠近。甚至使鐵3、單相交流電磁鐵的短路環(huán)斷裂或脫落后，在工作中會出現(xiàn)什 么現(xiàn)象？為什么？ 答：在工作中會出現(xiàn)銜鐵產(chǎn)生強烈的振動并發(fā)出噪聲， 芯松散得到現(xiàn)象。Fr的作用。Fr作用原因是：電磁機構(gòu)在工作中，銜鐵始終受到反力 由于交流磁通過零時吸力也為

2、零，吸合后的銜鐵在反力 下被拉開。磁通過零后吸力增大，當(dāng)吸力大于反力時銜鐵又被吸 合。這樣，在交流電每周期內(nèi)銜鐵吸力要兩次過零，如此周而復(fù) 始，使銜鐵產(chǎn)生強烈的振動并發(fā)出噪聲，甚至使鐵芯松散。5、接觸器的作用是什么？根據(jù)結(jié)構(gòu)特征如何區(qū)分交、直流接觸器？答：接觸器的作用是控制電動機的啟停、 正反轉(zhuǎn)、制動和調(diào)速等。 交流接觸器的鐵芯用硅鋼片疊鉚而成，而且它的激磁線圈設(shè)有骨架，使鐵芯與線圈隔離并將線圈制成短而厚的矮胖型，這樣有利于鐵芯和線圈的散熱。直流接觸器的鐵芯通常使用整塊鋼材或工程純鐵制成，而且 它的激磁線圈制成高而薄的瘦高型， 且不設(shè)線圈骨架，使線圈與 鐵芯直接接觸，易于散熱。8熱繼電器在電路

3、中的作用是什么？帶斷相保護和不帶斷相保 護的三相式熱繼電器各用在什么場合？答：熱繼電器利用電流的熱效應(yīng)原理以及發(fā)熱元件熱膨脹原理設(shè) 計，可以實現(xiàn)三相電動機的過載保護。三角形接法的電動機必須用帶斷相保護的三相式熱繼電器；Y形接法的電動機可用不帶斷相保護的三相式熱繼電器。9、說明熱繼電器和熔斷器保護功能的不同之處。答：熱繼電器在電路中起過載保護的作用， 它利用的是雙金屬片 的熱膨脹原理，并且它的動作有一定的延遲性； 熔斷器在電路中 起短路保護的作用，它利用的是熔絲的熱熔斷原理， 它的動作具 有瞬時性。11、中間繼電器與接觸器有何異同？中間繼電器用于小電流控制電路中，起信號傳遞、答：相同點：輸入信號

4、都是電壓；都是利用電磁機構(gòu)的工作原理。 不同點：放大、翻轉(zhuǎn)和分路等作用，主要用于擴展觸點數(shù)量，實現(xiàn)邏輯控 制；接觸器用于頻繁遠(yuǎn)距離接通或分?jǐn)嚯妱訖C主電路或 其他負(fù)載電路，是執(zhí)行電器，分主、輔助觸點，大多有滅弧裝置 第二章作業(yè)參考答案1、三相籠型異步電動機在什么條件下可直接啟動？試設(shè)計帶有 短路、過載、失壓保護的三相籠型異步電動機直接啟動的主電路 和控制電路，對所設(shè)計的電路進行簡要說明，并指出哪些元器件在電路中完成了哪些保護功能？答：小容量的三相籠型異步電動機（vlOkW）可以采用直接啟動。在該電路中，閉合自動開關(guān) QAO，按下啟動按鈕SF2,接觸器接觸器KM線圈通電，其常開主 觸點閉合，電動機

5、接通電源開始全壓啟動，同時 接觸器KM的輔助常開觸點閉合，使接觸器 KM 線圈有兩條通電路徑。這樣當(dāng)松開啟動按鈕SB2后，接觸器KM線圈仍能通過其輔助觸點通電并保持 吸合狀態(tài)。按停止按鈕SB1,接觸器K磁圈失電， 則其主觸點斷開。切斷電動機三相電源，電動機M自動停車，同時接觸器KM!鎖觸點也斷開，控制 回路解除自鎖。松開停止按鈕 SB1,控制電路又 回到啟動前的狀態(tài)。其中，起短路保護作用的是熔斷器 FA;起過載 保護作用的是熱繼電器BB起失壓和欠壓保護作用 的是接觸器KMo 3、某三相籠型異步電動機單向運轉(zhuǎn)，要求啟動電流不能過大， 制動時要快速停車。試設(shè)計主電路和控制電路， 并要求有必要的 保

6、護。答：5、星形-三角形降壓啟動方法有什么特點并說明其適合場合？ 答：特點：星形啟動電流降為原來三角形接法直接啟動時的1/3,啟動電流約為電動機額定電流的 2倍左右，啟動電流特性好、結(jié) 構(gòu)簡單、價格低，但是啟動轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)降為原來三角形直接啟動時的1/3,轉(zhuǎn)矩特性差。適合場合：電動機空載或輕載啟動的場合。7、三相籠型異步電動機有哪幾種電氣制動方式？各有什么特點 和適合場合？答：1）反接制動，特點是制動迅速、效果好，但沖擊大，通常 僅適用于10kW以下的小容量電動機。2）能耗制動，特點是能耗制動比反接制動消耗的能量少，其 制動電流也比反接制動電流小得多， 但能耗制動不及反接制動明 顯，且需要一個直

7、流電源，控制線路相對比較復(fù)雜。適用于電動 機容量較大和啟動、制動頻繁的場合。8三相籠型異步電動機的調(diào)速方法有哪幾種？答：改變極對數(shù)P的變極調(diào)速、改變轉(zhuǎn)差率s的降壓調(diào)速和改變 電動機供電電源頻率fi的變頻調(diào)速。12、某機床主軸由一臺三相籠型異步電動機拖動，潤滑油泵由另主軸必須在潤滑油泵啟動后，才能啟動；主軸為正向運轉(zhuǎn)，為調(diào)試方便，要求能正、反向點動; 主軸停止后，才允許潤滑油泵停止；具有必要的電氣保護。一臺三相籠型異步電動機拖動，均采用直接啟動，工藝要求有（1）（2）（3）（4）(d (c(J JQA3LI U U9 o QSF5 E-QASt'6 E 7 QAIBB2 5SF2esmQ

8、Al I SF4 I 吟SFIE -I 11. - lO AII W I II'Ll f IllaI1 I 按動SF1使QA2得電自鎖，則潤滑油泵 MA2啟動，再按動 SF2,可使QA1得電自鎖，主軸電動機 MA1正向啟動。按SF3 可使QA1得電，即主軸電動機MA1正向點動；按SF4可使QA3 得電，即主軸電動機 MA1反向點動。當(dāng)潤滑油泵要停轉(zhuǎn)時，必 須先使主軸電動機先停止，即 QA1常開斷開，再按動 SF6。14、設(shè)計一個控制線路，要求第一臺電動機啟動10S后，第二臺電動機自行啟動；運行 5S后，第一臺電動機停止并同時使第三 臺電動機自行啟動；再運行 10S，電動機全部停止。15

9、、設(shè)計一小車運行控制線路，小車由異步電動機拖動，其動作 程序如下：（1）小車由原位開始前進，到終端后自動停止；（2）在終端停留2 min后自動返回原位停止；（3）要求能在前進或后退途中任意位置都能停止或啟動。第三章作業(yè)參考答案抗干擾能力強，可靠性高； 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，通用性強; 編程方便，易于使用； 功能強大，成本低； 設(shè)計、施工、調(diào)試的周期短；5、PLC有什么特點？ 答：PLC的主要特點有：（1）（2）（3）（4）（5）（6）維護方便。6、PLC與繼電器控制系統(tǒng)相比有哪些異同？答：PLC的梯形圖與傳統(tǒng)的電氣原理圖非常相似，信號的輸入/輸出形式及控制功能基本上也是相同的；它們的不同之處主要表

10、現(xiàn)在：（1 ）控制邏輯一一繼電器控制邏輯采用硬接線邏輯，利用繼電 器機械觸點的串聯(lián)或并聯(lián)， 及時間繼電器等組合成控制邏輯，其存中接線多而復(fù)雜、體積大、功耗大、故障率高，靈活性和擴展性很 差。而PLC采用存儲器邏輯，其控制邏輯以程序方式存儲在內(nèi) ，靈活性和擴展性都很好。（2）工作方式一一繼電器控制線路中各繼電器同時都處于受控 狀態(tài)，屬于并行工作方式。而 PLC的控制邏輯中，各內(nèi)部器件 都處于周期性循環(huán)掃描過程中， 各種邏輯、數(shù)值輸出的結(jié)果都是 按照在程序中的前后順序計算得出的，所以屬于串行工作方式。（3）可靠性和可維護性一一繼電器控制邏輯使用了大量的機械觸點，連線也多，可靠性和可維護性差。而PL

11、C采用微電子技PLC還配有術(shù)，大量的開關(guān)動作由無觸點的半導(dǎo)體電路來完成， 自檢和監(jiān)督功能，可靠性和可維護性好。（4 ）控制速度繼電器控制邏輯依靠觸點的機械動作實現(xiàn)控制，工作頻率低，且機械觸點還會出現(xiàn)抖動問題。而 PLC是由 程序指令控制半導(dǎo)體電路來實現(xiàn)控制， 屬于無觸點控制，速度極 快，且不會出現(xiàn)抖動。精度相當(dāng)高，且定時時間（5 ）定時控制一一繼電器控制邏輯利用時間繼電器進行時間控 制。時間繼電器存在定時精度不高，定時范圍窄，且易受環(huán)境濕 度和溫度變化的影響，調(diào)整時間困難等問題。PLC使用半導(dǎo)體集 成電路做定時器時基脈沖由晶振產(chǎn)生， 不受環(huán)境的影響，定時范圍廣，調(diào)整時間方便。（6）設(shè)計和施工一

12、一使用繼電器控制邏輯完成一項工程，其設(shè) 計、施工、調(diào)試必須依次進行，周期長、而且修改困難。而用 PLC完成一項控制工程，在系統(tǒng)設(shè)計完成后，現(xiàn)場施工和控制邏 輯的設(shè)計可以同時進行，周期短，且調(diào)試和修改都很方便。11、PLC是按什么樣的工作方式進行工作的？它的中心工作過 程分哪幾個階段？在每個階段主要完成哪些控制任務(wù)？ 答：PLC是按集中輸入、集中輸出，周期性循環(huán)掃描的方式進行 工作的。它的中心工作過程分輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段、輸 出刷新階段。在輸入采樣階段，首先掃描所以輸入端子，并將各輸入狀態(tài) 存入相對應(yīng)的輸入映像寄存器中，此時輸入映像寄存器被刷新， 它與外界隔離，其內(nèi)容保持不變，直到下一個

13、掃描周期的輸入采 樣階段。在程序執(zhí)行階段，PLC按從左到右、從上到下的步驟順序執(zhí) 行程序。在輸出刷新階段中，元件映像寄存器中所有輸出繼電器的狀 態(tài)一起轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中， 通過一定方式集中輸出，最后經(jīng)過 輸出端子驅(qū)動外部負(fù)責(zé)，在下一個輸出刷新階段開始之前，輸出鎖存器的狀態(tài)不會改變。12、般來說，PLC對輸入信號有什么要求？答：要求：輸入信號的寬度奧大于一個掃描周期，或者說輸入信 號的頻率不能太高，否則很可能造成信號的丟失。第四章作業(yè)參考答案4、PLC中的內(nèi)部編程資源（即軟元件）為什么被稱作軟繼電器? 某主要特點是什么？答：軟元件是PLC內(nèi)部的具有一定功能的器件，實際上是由電 子電路和寄存器及存

14、儲器單元等組成。它們都具有繼電器特性， 但沒有機械性的觸點。為了把這種元器件與傳統(tǒng)電氣控制電路中 的繼電器區(qū)別開來，把它們稱做軟繼電器。其主要特點是：（1）軟元件是看不見、摸不著的，也存在物理性的觸點；（2）每個軟元件可提供無限多個常開觸點和常閉觸點，即它們 的觸點可以無限次使用；（3）體積小、功耗低、壽命長。5、S7-200系列PLC中有哪些軟元件？答：輸入繼電器I、輸出繼電器Q、通用輔助繼電器 M、特殊繼 電器SM、變量存儲器V、局部變量存儲器L、順序控制繼電器 S、定時器T、計數(shù)器C、模擬輸入映像寄存器 AI、模擬輸出映 像寄存器AQ、高速計數(shù)器HC、累加器AC。第五章作業(yè)10、試設(shè)計一

15、個照明燈的控制程序。當(dāng)接在 10.0上的聲控開關(guān) 感應(yīng)到聲音信號后，接在 Q0.0上的照明燈可發(fā)光30S。如果在 這段時間內(nèi)聲控開關(guān)又感應(yīng)到聲音信號，則時間間隔從頭開始。 這樣可確保最后一次感應(yīng)到聲音信號后，燈光可維持 明。號,30S的照11、試設(shè)計有一個搶答器電路程序。出題人提出問題， 人按動按鈕，僅僅是最早按的人面前的信號的亮。 動復(fù)位按鈕后，引出下一個問題。3個答題 然后出題人按12、用簡單設(shè)計法設(shè)計一個對鍋爐鼓風(fēng)機和引風(fēng)機控制的梯形圖 程序?？刂埔螅海?） 開機前首先啟動引風(fēng)機，10S后自動啟動鼓風(fēng)機；20S后自動關(guān)斷引風(fēng)機。（2）停止時，立即關(guān)斷鼓風(fēng)機，經(jīng)第六章作業(yè)參考答案中【例5

16、-2】的編5、用功能圖方法完成第 5章5.5.2節(jié)應(yīng)用舉例程。要求畫出功能圖、梯形圖。設(shè)計完成后，試分析兩種編程方 法在設(shè)計順序控制邏輯程序時不同之處。(2)梯形圖兩種編程方法在設(shè)計順序控制邏輯程序時不同之處：運用簡單設(shè)計法時，主要憑設(shè)計者的經(jīng)驗來完成，通過理清 控制的邏輯關(guān)系，寫出邏輯函數(shù)，然后用梯形圖的形式直接畫出控制程序。其控制程序看起來比較簡單，但可讀性不高，不適合初學(xué)者使用。 而運用功能圖的方法來設(shè) 計順序控制邏輯程序時，只要分 析清楚控制要求，按照然后再轉(zhuǎn)換成相一個步驟一個狀態(tài)，很容易就可以畫出功能圖，應(yīng)的順序控制梯形圖。其功能圖比較容易設(shè)計，且可讀性強，不過轉(zhuǎn)換成梯形圖的過程 比

17、較繁瑣。6、圖6-19 （a）為人行道和馬路的信號燈系統(tǒng)。當(dāng)人過馬路時， 可按下分別安裝在馬路兩側(cè)的按鈕10.0或10.1，則交通燈（紅燈、黃燈、綠燈三種類型）系統(tǒng)按圖6-19（b）中形式工作。在工作期間，任何按鈕按下都不起作用。試設(shè)計該控制系統(tǒng)的功能圖，并畫出梯形圖，寫出語句表。I/O分配表I0.0、I0.1 按鈕Q0.0馬路綠燈Q0.1馬路黃燈Q0.2馬路紅燈Q0.3人行道紅燈Q0.4人行道綠燈第七章作業(yè)參考答案7、試設(shè)計一個計數(shù)器，要求如下：（1）計數(shù)范圍是0255;（2）計數(shù)脈沖為SM0.5 ；（3）輸入I0.0的狀態(tài)改變時，則立即激活輸入/輸出中斷程序。 中斷程序0和1分別將M0.0

18、置成1或0；（4） M0.0為1時，計數(shù)器加計數(shù)；M0.0為0時，計數(shù)器減計 數(shù)；（5）計數(shù)器的計數(shù)值通過連接在 QB0上的7段數(shù)碼管顯示。11、某一過程控制系統(tǒng)，其中一個單極性模擬量輸入?yún)?shù)為中，通過PID指令計算出的控制結(jié)果從 AQWOAIWO采集到PLC輸出到控制對象。PID參數(shù)表起始地址為 VB1OO。試設(shè)計一段 程序完成下列任務(wù)：（1 ）每200ms中斷一次，執(zhí)行中斷程序；（2）在中斷程序中完成對 AIWO的采集轉(zhuǎn)換及歸一化處理，完 成回路控制輸出值的工程量標(biāo)定及輸出。軸«A«r如徉tt眸利jESSO"-T弟1OHJlHiOV.AE園OUfT"

19、"'EFMiEMI;4noutErrIMWMTSMulDIACO-iliDIEHEMOinOUTWJREME40IHQLTSMuiflT卜rfj'joe-jmcX NFNHIN；MTuJrr >OUT： NENCMO,INIOUTENHflV.ftCNOItLBUI33 i-I=)1vBia5)g買vtiOO-WJRFMFMOIhrllOLf他HDJNCLNLMLINaUTJENEINCINDU.tHLMDIHlUW)1片 Miss軻葉4EN " ENCINour?I-眩Dn如WDPID EM TBi- L rWEW電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)習(xí)題答案第二

20、章、繼電-接觸控制電路的基本環(huán)節(jié)2-11、指出圖2-29所示的減壓啟動控制電路中的錯誤，并畫出正確的電路。ABCQaJ2-13b所示的電路中，當(dāng)時間繼電器 KT延時時間太短或延時閉M1、M2，要求M1先起動，在M1起動15S后才 同時停止，試畫出其電氣原理圖。M2M1、M2，要求即可實現(xiàn) M1、M2分別啟動和2-12 :試分析圖合與延時斷開的觸點接反，電路將出現(xiàn)什么現(xiàn)象？1、定時時間太短，不能實現(xiàn)完全降壓啟動。2、如果通電延遲定時器的通電延時閉合與通電延時斷開觸點接反；電動機三角 形啟動，工作時按星形連接。2-13兩臺三相籠型異步電動機可以起動M2 ;停止時，M1、2-14、兩臺三相籠型異步電

21、動機 停止，又可實現(xiàn)兩臺電動機的同時停止。試畫出其電氣原理圖。2-15、MAI MA2三AI 三MA2 三MA3 ,SP5 E卩IE/nil?SF2 QAI SF4 QAle¥ QA2三按起動按鈕SB1時，按下列順序起動:MA3。當(dāng)停止時，按起動停止 SB2時三則按照相反的順序停止,即MA3 MA2 MA1。起動和停止的時間間隔均為10S。試畫出其電氣原理圖。2、題目分解:三三三三QA2三QA3三SF1三SF2三KF1 三F2 三F3 三F4三2-34三SF11 MA1T1MA2T2MA3T" AT31 MA1T4VIA2MA3Q動按鈕SF2停止按鈕三2 £4、三

22、三H工作順序1）、3、解題分析三-34三MAI三三-4三三3MA 3三KF2三三2三2)、該電氣控制系統(tǒng)的主電路如圖2-35(a)3)、F1三2-35(b)三三F1 三KF2三三三2 三QA3KF2三KF1三三3 三KF4三QA3 三QA2三三F2三K三三三於三ri<T4三QA3 三QA2三三3三KF4三三三KF2BB1BB32-16、某臺水泵由臺電動機拖動，按下列要求設(shè)計電氣控制電路;三處控制電動機的起動和停止。1）、采用丫- 減壓起動。2）、3）、有短路、過載和欠壓保護。ilBSFzaE2ASF1B¥SF2B SF2CEQ*SF1CEQAIKF 了 "乍OAlOA

23、,K>QAg岡B屈c處衛(wèi)i協(xié)MI t E EEKMKTXK4畑1磁JKT畑*M1停M2停止；電路要求有短路、過載、失壓保護。試設(shè)2-17、某機床有主軸電動機 M1，液壓泵電動機 M2，均采用直接起動。生產(chǎn)工 藝要求：主軸電動機M1必須在液壓泵電動機 M2起動后方可起動；主軸電動機 M1要求正、反轉(zhuǎn)，但為測量方便，要求能實現(xiàn)正、反點動；主軸電動機 止后，才允許液壓泵電動機 計電氣控制線路。LI L3 L2解：OQr- QAlFAl FA3QA3QALQA3SK A SF4E-QAl5F6 C-MlBB2I23MM12FA3 «QAlQA2SF5EF7QA3梯形圖的編程順序Tl-h

24、l 2MIO臺燈=r M 0W 2搶答堆電器應(yīng)答時限 呂臺燈<E)N 1xaiDWT5TT aIH1014斗I-T 2T eK300答霊時眼T 2 rtl 2HI'L-M 4-1卜YOCOTI-hl 4總臺音響KIOEHDX0 :總臺復(fù)位按鈕X1X5 :分臺按鈕X10 :總臺開始按鈕Y0 :總臺音響丫1丫5 :各臺燈丫14總臺燈M0 :公共控制觸點繼電器M1 :應(yīng)答時間輔助繼電器M2 :搶答輔助繼電器M3 :答題時間輔助繼電器M4 :音響啟動信號繼電器T1 :應(yīng)答時限10sT2 :答題時限30sT3 :音響時限1s輸入器件輸岀器件其它機內(nèi)器件X0 :總臺復(fù)位按鈕Y0 :總臺音響X

25、1X5 :分臺按鈕Y1丫5 :各臺燈X10 :總臺開始按鈕4-18xoooCMP K5 CO MOMO< YOOO )Ml(YOOl )M2(Y002 )XOOl17(co KIO )X0022124rst coEND4.19、3臺電動機每隔10S起動，各運行15S停止,循環(huán)往復(fù)。試用比較指令完成程序設(shè)計。M3000CMPKOKLOOTO3162MLM4CMPK200TOSETSETSETM6YOOLY002¥003M8000XOOOMIOM13M16TOCMPCMPCMPK150K250K350TOTORSTRSTRST(TO K350M9M12M15YOOlY002

26、5;003674-20、試用比較指令設(shè)計一個密碼鎖控制程序。密碼鎖為8鍵輸入(K2X000),若所撥數(shù)據(jù)與密碼設(shè)定值 H65相等，則4S后開照明燈；若所撥數(shù)據(jù)與密碼設(shè)定值H87相等，則5S后開空調(diào)。M8000CMP H2 K1X000 MOCMP H4 K1X000 M3Ml(TO K20 )M4(T1 K30 )T131EIC4-21、試用比較傳送指令設(shè)計一個自動控制小車運動方向的系統(tǒng)，如圖4-96所示。請根據(jù)要求設(shè)計程序，工作要求如下：1、M8000小車位置呼叫位置CHP K2X000 K2X010 M0¥002< TOOO )左行M2YOOO小車位置(TOOL )在呼叫位

27、 置指示燈(Y002 )右行L4ENDK2X000 :小車所停位置；K2X010 :呼叫位置;K2X000> K2X010 : Y000=1 小車左行K2X010> K2X000 : 丫000=1 小車右行M8000_CMP K9 K2X000 MOY002 1 ,Ml1JM21:YOOO1 # 1<Y000<YOOL(Y00219END高速計數(shù)器表一相無啟動/復(fù)位一相帶啟動/復(fù)位C235C236C237C238C239C240C241C242C243C244C245X0U/DU/DU/DX1U/DRRX2U/DU/DU/DX3U/DRRX4U/DU/DX5U/DRX6SX7S高速計數(shù)器表二一相2輸入（雙向）二相輸入（A-B相型）C246C247C248C249C250C251C252C253C254C255X0UUUAAAX1DDDBBBX2RRRRX3UUAAX4DDBBX5RRRRX