電氣控制與PLC應用-陳建明(第三版)習題解答

word文檔精品文檔分享第章常用低壓控制電器習題與思考題1.何謂電磁式電器的吸力特性與反力特性？吸力特性與反力特性之間應滿足怎樣的配合關(guān)系？答：不同的電磁機構(gòu)，有不同的吸力特性。電磁機構(gòu)動作時，其氣隙δ是變化的，22FB。對于直流電磁機構(gòu)：其勵磁電流的大小與氣隙無關(guān)，銜鐵動作過程中為恒磁動勢工作，根據(jù)磁路定律IN/R1/R，式中Rm為氣隙磁阻，那么mm222F1/，電磁吸力隨氣m隙的減少而增加，所以吸力特性比擬陡峭。對于交流電磁機構(gòu)：設線圈外加電壓U假設電阻忽略不計，那么UE4.44fN，U/(4.44fN)，當電壓頻率f、線圈匝數(shù)N、外加電壓U為常數(shù)時，氣隙磁通Φ也為常數(shù)，即勵磁電流與氣隙成正比，銜鐵動作過程中為恒磁通工作，但考慮到漏磁通的影響，其電磁吸力隨氣隙的減少略有增加，所以吸力特性比擬平坦。F/I1230δ1-直流電磁鐵吸力特性；交流電磁鐵吸力特性；3-反力特性答案圖1為了保證銜鐵能結(jié)實吸合，反作用力特性必須與吸力特性配合好。在整個吸合過程中，吸力都必須大于反作用力，即吸力特性高于反力特性，但不能過大或過小，吸力過大時，動、靜1word文檔精品文檔分享觸頭接觸時以及銜鐵與鐵心接觸時的沖擊力也大，會使觸頭和銜鐵發(fā)生彈跳，導致觸頭的熔焊或燒毀，影響電器的機械壽命；吸力過小時，會使銜鐵運動速度降低，難以滿足高操作頻率的要求。因此，吸力特性與反力特性必須配合得當，才有助于電器性能的改善。在實際應用中，可調(diào)整反力彈簧或觸頭初壓力以改變反力特性，使之與吸力特性有良好配合，參見答案圖1所示。2.單相交流電磁機構(gòu)為什么要設置短路環(huán)？它的作用是什么？三相交流電磁鐵要否裝設短路環(huán)？答：由于單相交流接觸器鐵心的磁通是交變的，故當磁通過零時，電磁吸力也為零，吸合后的銜鐵在反力彈簧的作用下將被拉開，磁通過零后電磁吸力又增大，當吸力大于反力時，銜鐵又被吸合。這樣就使銜鐵產(chǎn)生強烈的振動和噪聲，甚至使鐵心松散。因此，交流接觸器鐵心端面上都安裝一個銅制的短路環(huán)。短路環(huán)將鐵心端面分隔成兩局部，當交變磁通穿過短路環(huán)所包圍的截面積2在短路環(huán)中產(chǎn)生渦流時，根據(jù)電磁感應定律，此渦流產(chǎn)生的磁通2在相位上落后于短路環(huán)外鐵心截面1中的磁通，由、Φ2產(chǎn)生的電磁吸力為F、F，作用在銜鐵上的合成電磁吸力是F+F2，只要此合力始終大于其反力，銜鐵就不會產(chǎn)生振動和噪聲。參見答案圖2所示。答案圖2對于三相交流電而言，因為三相不可能同時為零。就相當于整個電磁鐵磁通沒有過零點，磁場不會消失，銜鐵就不會振動。故無須加裝短路環(huán)。3.從構(gòu)造特征上如何區(qū)分交流、直流電磁機構(gòu)？答：交流接觸器的線圈通以交流電，將產(chǎn)生渦流和磁滯損耗，使鐵心發(fā)熱。為減少鐵損，鐵心用硅鋼片沖壓而成。為便于散熱，線圈做成短而粗的筒狀繞在骨架上。直流接觸器的線圈通以直流電，鐵心中不會產(chǎn)生渦流和磁滯損耗，所以不會發(fā)熱。為方便加工，鐵心用整塊鋼塊制成。為使線圈散熱良好，通常將線圈繞制成長而薄的筒狀。4.交流電磁線圈通電后，銜鐵長時間被卡不能吸合，會產(chǎn)生什么后果？答：銜鐵在吸合過程中，交流勵磁線圈的電流與氣隙成正比，當線圈通電瞬間，銜鐵尚未吸合時，氣隙較大，電流將到達吸合后額定電流的5~15倍，如果銜鐵長時間被卡不能吸合，容易燒毀線圈。2word文檔精品文檔分享5.交流電磁線圈誤接入直流電源，直流電磁線圈誤接入交流電源，會發(fā)生什么問題？為什么？答：交流電磁線圈接入直流電源時會通過很大的電流，很快會燒毀。因為交流線圈對交流電有感抗，而對直流電沒有感抗，交流線圈只有很小的直流電阻，所以會通過很大的電流。假設將直流電磁線圈誤接入交流電源上，接觸器將不能正常工作。因阻抗增大，電流減小，吸力缺乏，不能吸合，線圈電流降不下去。此外，直流電磁鐵鐵心采用整塊鋼制成，交流電磁場會導致鐵心中產(chǎn)生較大的渦流，導致鐵心和線圈發(fā)熱。6.線圈電壓為220V的交流接觸器，誤接入380V交流電源會發(fā)生什么問題？為什么？答：接入380V的電壓遠遠超過它的額定電壓220V，線圈電流將大大增加，線圈迅速發(fā)熱最終導致燒毀。7.接觸器是怎樣選擇的？主要考慮哪些因素？答：首先，根據(jù)電路中負載電流的種類選擇接觸器的類型。交流負載應選用交流接觸器，直流負載應選用直流接觸器，如果控制系統(tǒng)中主要是交流負載，而直流電動機或直流負載的容量較小，也可都選用交流接觸器來控制，但觸點的額定電流應選得大一些。主要考慮因素有：接觸器的額定電壓、接觸器的額定電流、電磁線圈的額定電壓、觸頭數(shù)目、額定操作頻率。8.兩個一樣的交流線圈能否串聯(lián)使用？為什么？答：在交流控制線路中，不能串聯(lián)接入兩個電器線圈。因為每個線圈上所分配到的電壓與線圈阻抗成正比，兩個電器動作總有先后，先吸合的電器，磁路先閉合，其阻抗比沒吸合的電器大，電感顯著增加，線圈上的電壓也相應增大，故沒吸合電器的線圈的電壓達不到吸合值。同時電路電流將增加，有可能燒毀線圈。因此，兩個電器需要同時動作時，線圈應并聯(lián)連接。9.常用的滅弧方法有哪些？答：當開關(guān)電器的觸頭別離時，觸頭間的距離很小，觸頭間電壓即使很低，但電場強度很大〔E=U間隙中不斷與介質(zhì)的中性質(zhì)點產(chǎn)生碰撞游離，使自由電子的數(shù)量不斷增加，導致介質(zhì)被擊穿，引起弧光放電，弧隙溫度劇增，產(chǎn)生熱游離，不斷有大量自由電子產(chǎn)生，間隙由絕緣變成導電通道，電弧持續(xù)燃燒。為了加速電弧熄滅，常采用以下滅弧方法：①電動力滅?。虎跍缁艤缁?；③磁吹滅弧等。10.熔斷器的額定電流、熔體的額定電流和熔體的極限分斷電流三者有何區(qū)別？答：熔斷器的額定電流是指所裝熔體額定電流的最大值；熔斷體的額定電流是在規(guī)定條件下，熔斷體能夠長期承載而不使性能降低的電流；熔斷體的極限分斷電流是指在規(guī)定的使用和性能條件下，熔斷體在規(guī)定電壓下能夠分斷的預期電流的極限值，必須大于線路中可能出現(xiàn)的最大短路電流，否那么就不能獲得可靠的短路保護。11.如何調(diào)整電磁式繼電器的返回系數(shù)？答：繼電器的釋放值x1與吸合值x2之比x/x2稱為繼電器的返回系數(shù)。k值是可以調(diào)節(jié)的，可通過調(diào)節(jié)釋放彈簧的松緊程度〔擰緊時，x1與2同時增大，k增大；放松時，k減小〕或調(diào)整鐵心與銜鐵間非磁性墊片的厚薄〔增厚時1增大，k增大；減薄時k減小〕來到達。3word文檔精品文檔分享12.電氣控制線路中，既裝設熔斷器，又裝設熱繼電器，各起什么作用？能相互用？答：二者不能相互替換，熱繼電器和熔斷器在電路中的保護作用是不一樣的。熱繼電器只做長期的過載保護，而熔斷器是做嚴重過載和短路保護，因此一個較電動機控制電路，應該兩種保護13.熱繼電器在電路中的作用是什么？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〔FR〕主要用于電力拖動系統(tǒng)中電動機載的過載保護。熱繼電器的選擇主要根據(jù)電動機定子繞組的聯(lián)結(jié)方式來確定熱繼電器的型號，在三相異步電動機電路中，對Y連接的電動機可選兩相或三相構(gòu)造的熱繼電器，一采用兩相構(gòu)造的熱繼電器，即在兩相主電路中串接熱元件。對于三相感應電動機，定子繞組為Δ連接的電動機，必須采用帶斷相保護的熱繼電器。14.時間繼電器和中間繼電器在電路中各起什么作用？答：時間繼電器用來控制電器延時通斷。中間繼電器實繼電器，的點是觸頭數(shù)目較多，電流容量可增大，起到中間放大〔觸頭數(shù)目和電流容量〕的作用。15.什么是主令電器？常用的主令電器有哪？答：主令電器是在自動控制系統(tǒng)中發(fā)出指令或信號的電器，用來控制接觸器、繼電器或其他電器線圈，使電路接通或分斷，從而到達控制生產(chǎn)機械的目的。主令電器應用廣泛、種類繁多。按其作用可分為：按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)、能換開關(guān)、主令控制器及其他主令電器〔如腳踏開關(guān)、鈕子開關(guān)、急停開關(guān)〕。16.試為一臺交流380V、4kW〔cos=0.88Δ連接的三相籠型異步電動機選擇接觸器、熱繼電器和熔斷器。答：首先根據(jù)三相異步電動機的功率計算式Pcos式中，U為三相電的線電(V)；I為電動機的線電流(A)；cos計算出電動機額定電流IN為INP4000cos33800.886.9A接觸器選擇：交流接觸器；額定電380V；額定電流10A；電磁線圈額定電壓110V/127V/220V/380V之中選一；參考型號為CJ20-10。熱繼電器選擇：帶斷相保護的熱繼電器；熱繼電器的定電流7.2A；熱繼電器的額定電流20A；參考型號為JR36-20。熔斷器選擇：有填料封閉管式熔斷器；熔體額定電流IRN≥(1.5~2.5)IN=2.5×6.9=17.25A，選20A；熔體額定分斷電流120kA；熔斷器額定電流40A；熔斷器額定電380V；參考型號為RT16-40。4word文檔精品文檔分享第章電氣控制線路的根本原那么和根本環(huán)節(jié)習題與思考題1.自鎖環(huán)節(jié)怎樣組成？它起什么作用？并具有什么功能？答：在連續(xù)控制中，將接觸器的常開輔助觸頭QA與自復位啟動按鈕SF并聯(lián)，即可形成自鎖環(huán)節(jié)。當啟動按鈕SF松開后，接觸器QA的線圈通過其輔助常開觸頭的閉合仍繼續(xù)保持通電，從而保證電動機的連續(xù)運行。這種依靠接觸器自身輔助常開觸頭而使線圈保持通電的控制方式，稱自鎖或自保。起到自鎖作用的輔助常開觸頭稱自鎖觸頭。所以自鎖環(huán)節(jié)的功能就是在啟動按鈕松開后，能夠保持接觸器線圈一直通電，使電動機連續(xù)運行。2.什么是互鎖環(huán)節(jié)？它起到什么作用？答：控制線路要求QA1與QA2不能同時通電時，為此要求線路設置必要的聯(lián)鎖環(huán)節(jié)。將其中一個接觸器的常閉觸頭串入另一個接觸器線圈電路中，那么任何一個接觸器先通電后，即使按下相反方向的啟動按鈕，另一個接觸器也無法通電，這種利用兩個接觸器的輔助常閉觸頭互相控制的方式，叫電氣互鎖，或叫電氣聯(lián)鎖。起互鎖作用的常閉觸頭叫互鎖觸頭。復合按鈕的常閉觸頭同樣也可起到互鎖的作用，這樣的互鎖叫機械互鎖。利用成對使用的機械聯(lián)鎖接觸器，加上電氣互鎖，可形成機械、電氣雙重互鎖?；ユi環(huán)節(jié)的作用就是防止QA1與QA2同時通電造成電源短路等危險。3.分析如圖2-50所示線路中，哪種線路能實現(xiàn)電動機正常連續(xù)運行和停頓？哪種不能？為什么？〔〕〔〕〔c〕〔〕〔〕〔f〕圖2-50習題3圖5word文檔精品文檔分享c〕和〔f〕能實現(xiàn)電動機正常連續(xù)運行和停頓，因為按下SB1，接觸器KM線圈通電并自鎖，電動機連續(xù)運行；按下SB，KM線圈斷電，電動機停頓。其他那么不能，因為圖〔a〕接觸器KM線圈不能得電，故不能啟動；圖〔〕能啟動連續(xù)運行，但不能切斷接觸器線圈供電，即不能停頓；圖〔〕會引起電源短路；圖〔〕線圈不能保持連續(xù)通電?！矆D中，SB1為啟動按鈕開關(guān)，SB為停頓按鈕開關(guān)?！?.試采用按鈕、刀開關(guān)、接觸器和中間繼電器，畫出異步電動機點動、連續(xù)運行的混合控制電路。答：設計的控制電路圖見答案圖5所示。圖中，SF3為點動按鈕開關(guān)；SF2為連續(xù)運行啟動按鈕開關(guān)；SF1為連續(xù)運行停頓按鈕開關(guān)。LLL-QB-FA1...-FA-FA-SF-SF-KF-QA-SF-KF-BB-BB-MAM3-KF-QA答案圖55.試設計用按鈕和接觸器控制異步電動機的啟動、停頓，用組合開關(guān)選擇電動機旋轉(zhuǎn)方向的控制線路〔包括主電路、控制回路和必要的保護環(huán)節(jié)〕。答：設計的控制電路圖見答案圖6所示。圖中，SF2為正轉(zhuǎn)啟動組合按鈕開關(guān)；SF3為反轉(zhuǎn)啟動組合按鈕開關(guān)；SF1為停頓按鈕開關(guān)。6word文檔精品文檔分享LLL-QB-FA-FA-BB-FA1...-SF-SF-SF-QA-QA-SF-SF-QA-QA-BB-QA-QA1-MAM3-QA-QA答案圖66.電器控制線路常用的保護環(huán)節(jié)有哪些？各采用什么電器元件？答：電氣控制線路常用的保護環(huán)節(jié)有以下幾種。①短路保護：采用熔斷器或斷路器。短路時熔斷器的熔休熔斷或斷路器脫扣，切斷電路起保護作用。②電動機長期過載保護：采用熱繼電器或斷路器。由于熱繼電器或斷路器的雙金屬片的熱慣性較大，即使發(fā)熱元件流過幾倍于額定值的電流，熱繼電器或斷路器也不會立即動作。因此在電動機啟動時間不太長的情況下，熱繼電器或斷路器不會動作，只有在電動機長期過載時，熱繼電器才會動作，用它的常閉觸頭使控制電路斷電。③過流保護：過電流一般比短路電流要小。采用過電流繼電器或斷路器和接觸器配合使用。④欠電壓、失電壓保護：通過接觸器的自鎖環(huán)節(jié)來實現(xiàn)。當電源電壓由于某種原因而嚴重欠電壓或失電壓(如停電)時，接觸器斷電釋放，電動機停頓轉(zhuǎn)動。當電源電壓恢復正常時，接7word文檔精品文檔分享觸器線圈不會自行通電，電動機也不會自行啟動，只有在操作人員重新按下啟動按鈕后，電動機才能啟動。⑤互鎖保護：將其中一個接觸器的常閉觸頭串入另一個接觸器線圈電路中，那么任何一個接觸器先通電后，即使按下相反方向的啟動按鈕，另一個接觸器也無法通電。⑥斷相保護〔采用帶斷相保護的熱繼電器或其它斷相保護裝置〕〔采用剩余電流動作保護器或剩余電流動作斷路器等〕、人身平安保護〔如電機外殼接地，紅外接近開關(guān)等〕等等。7.為什么電動機要設零電壓和欠電壓保護？答：零電壓保護的目的是防止電氣設備意外失電后因來電而導致電動機意外自行啟動。設置了零電壓保護環(huán)節(jié)，那么電氣設備意外失電再上電后，必須通過再次啟動，電動機才能運行。欠電壓保護的目的是防止當電源電壓降低時而導致電動機產(chǎn)生故障。當電源電壓下降到電動機額定電壓的80%以下后，將導致電動機因轉(zhuǎn)矩缺乏而轉(zhuǎn)速下降，以致被迫停轉(zhuǎn)，使電動機因堵轉(zhuǎn)而燒毀。8.在有自動控制的機床上，電動機由于過載而自動停車后，有人立即按啟動按鈕，但不能開車，試說明可能是什么原因？答：電動機的控制電路中，一般將熱繼電器的常閉觸頭串聯(lián)在控制回路中而起到過載保護的作用。電動機長期過載時，熱繼電器動作，常閉觸頭斷開切斷控制回路供電。由于雙金屬片熱慣性的原因，執(zhí)繼電器要經(jīng)過一段時間的冷卻后，常閉觸頭才可恢復常閉。因此，假設在此前按下啟動按鈕，由于熱繼電器的常閉觸頭還未恢復常閉，控制回路仍然處于斷開狀態(tài)，所以電動機不能動作。另外，如果熱繼電器設置在手動復位，即使雙金屬片冷卻下來，也不能復位，只有按下手動復位按鈕，熱繼電器才能復位。如果使用了斷路器作為電動機熱過載保護裝置，一旦斷路器因熱過載脫扣，斷路器是不會自動復位的，必須等雙金屬片冷卻后重新合閘。9.試設計電器控制線路，要求：第一臺電動機啟動10s后，第二臺電動機自動啟動，運行5s后，第一臺電動機停頓，同時第三臺電動機自動啟動，運行15s后，全部電動機停頓。答：設計控制電路圖如答案圖7所示。8word文檔精品文檔分享L1L2L3-QB1UVW-FA1...3-FA4...6-FA7...9135135135-QA1-QA2-QA3246246246-BB1-BB2-BB3MMM-MA1-MA2-MA3～～～333答案圖—主電路9word文檔精品文檔分享-BB1-BB2-BB3V-FA10-SF2-SF1-KF1-KF2-QA1-QA2-QA3-KF2-KF3-KF3-QA2-QA310s5s15s-KF1-QA1-KF2-QA2-KF3-QA3W-FA11答案圖—控制電路10.供油泵向兩處地方供油，油都到達規(guī)定油位時，供油泵停頓供油，只要有一處油缺乏，那么繼續(xù)供油，試用邏輯設計法設計控制線路。答：由2個液位開關(guān)BG1、BG2分別檢測2處油位，油泵的運轉(zhuǎn)由接觸器QA1控制，由2個液位開關(guān)控制接觸器QA1的通斷。設液位開關(guān)的觸頭在油位未到達時閉合，到達時斷開，那么根據(jù)題目要求，可列出接觸器通電狀態(tài)的真值表，如答案表4所示。答案表4BG1BG2QA1000011101111根據(jù)真值表可列出接觸器QA1通電的邏輯函數(shù)式為10word文檔精品文檔分享BG1BG2BG2BG2BG1BG2BG1(BG2BG2)BG1BG2BG1BG2根據(jù)上式結(jié)果可畫出控制電路如答案圖8所示，圖中液位開關(guān)狀態(tài)為油位到達時的狀態(tài)。-BG-BG-QA答案圖811.簡化圖2-51所示控制電路。〔〕〔〕〔c〕圖2-51習題11圖〔〕邏輯表達式為KM(KA2)(KA3)KA1KA2KA1KA3KA2KA3KA2KA1KA1KA3KA2KA3KA2KA3)KA2KA3KA2KA3簡化后的控制電路如答案圖9所示。11word文檔精品文檔分享KKAKAKA答案圖9〔〕邏輯表達式為KMKA1KA2KA3KA2KA3KA1KA2KA3簡化后的控制電路如答案圖10所示。KKAKAKAKA答案圖10〔〕邏輯表達式為KM1(KA1KA2)(KA1KA2KA3KA1)KA3KA2KA1KA3KA1KA2KA1KA2KA2KA3KA1KA3KA20+0KA2KA3KA3KA2KA3(KA21)KA2KA3KM2(KA1KA2)(KA4)KA3KA1KA2KA1KA2KA4KA3KA1KA2KA1KA2KA4KA3KA1KA2(1KA4)KA3KA1KA2KA3簡化后的控制電路如答案圖11所示。12word文檔精品文檔分享KMKAKAKMKA答案圖1112.電廠的閃光電源控制電路如圖2-52所示，當發(fā)生故障時，事故繼電器KA通電動作，試分析信號燈發(fā)出閃光的工作原理。-H-K-KT-KT-KT-KT-KT圖2-52習題12圖答KA通電動作，KA常開觸頭閉合。通電延時時間繼電器KT1通電，KT1瞬動觸頭閉合，指示燈HL亮；延時一段時間T1后，KT1通電延時閉合觸頭閉合，斷電延時時間繼電器KT2通電，KT2斷電延時觸頭立即翻開，時間繼電器KT1斷電，KT1通電延時閉合觸頭KT1和瞬動觸頭KT1立即斷開，時間繼電器KT2斷電，同時指示燈HL滅；延時一段時間T2后，KT2斷電延時閉合觸頭復位閉合，時間繼電器KT1再次通電，指示燈HL再次亮起。重復上述過程，不斷循環(huán)，故障指示燈按亮T1、滅T2時間間隔閃爍。13word文檔精品文檔分享第5章S7-200PLC的指令系統(tǒng)習題與思考題1.S7-200指令參數(shù)所用的根本數(shù)據(jù)類型有哪些？答：S7-200PLC的指令參數(shù)所用的根本數(shù)據(jù)類型有1位布爾型(BOOL)8位無符號字節(jié)型(BYTE)、8位有符號字節(jié)型(SIMATIC模式僅限用于SHRB指令)、16位無符號整數(shù)(WORD)、16位有符號整數(shù)(INT)、32位無符號雙字整數(shù)(DWORD)、32位有符號雙字整數(shù)(DINT)、32位實數(shù)型(REAL)(REAL)是按照ANSI/IEEE754-1985標準(單精度)的表示格式規(guī)定。2~255字節(jié)的字符串型〔STRING〕2.立即I/O指令有何特點？它應用于什么場合？答：立即指令允許對輸入和輸出點進展快速和直接存取。當用立即指令讀取輸入點的狀態(tài)時，相應的輸入映像存放器中的值并未發(fā)生更新；用立即指令訪問輸出點時，訪問的同時，相應的輸出映像存放器的內(nèi)容也被刷新。由于立即操作指令針對的是I/O端口的數(shù)字輸入和數(shù)字輸出信號，所以它們的位操作數(shù)地址只能是物理輸入端口地址Ix.x和物理輸出端口地址Qx.x。3.邏輯堆棧指令有哪些？各用于什么場合？答：復雜邏輯指令，西門子稱為邏輯堆棧指令。主要用來描述對觸點進展的復雜連接，并可以實現(xiàn)對邏輯堆棧復雜的操作。復雜邏輯指令包括：ALD、OLD、LPS、LRD、LPP和LDS。這些指令中除LDS外，其余指令都無操作數(shù)。這些指令都是位邏輯指令。棧裝載與指令ALD用于將并聯(lián)子網(wǎng)絡串聯(lián)起來。棧裝載或指令OLD用于將串聯(lián)子網(wǎng)絡并聯(lián)起來。邏輯推入棧指令LPS，在梯形圖中的分支構(gòu)造中，用于生成一條新的母線，左側(cè)為主控邏輯塊時，第一個完整的從邏輯行從此處開場。邏輯讀棧指令LRD，在梯形圖中的分支構(gòu)造中，當左側(cè)為主控邏輯塊時，該指令用于開場第二個和后邊更多的從邏輯塊。邏輯棧彈出指令LPP，在梯形圖中的分支構(gòu)造中，用于恢復LPS指令生成的新母線。裝入堆棧指令LDS，復制堆棧中的第n級值，并將該值置于棧頂。原棧中各級棧值依次下移一級，棧底值被推出棧而喪失。4.定時器有幾種類型？各有何特點？與定時器相關(guān)的變量有哪些？梯形圖中如何表示這些變量？14word文檔精品文檔分享答S7-200系列PLC的主機有256個定時器T0~T255，分為三種類型，每種類型的時間分辨率〔或稱為時/時間增量/時間單位〕又分為三種，如下所。(1)接通延時定時器指令TON，用于接通單一間隔定時。(2)有記憶接通延時定時器指令TONR，用于累計假設干個時間間隔。只能用復位指令復位操作，使當前值清零。(3)斷開延時定時器指令TOF，用于斷開后的單一間隔定時。定時器類型時間分率/ms計時圍/s定時器號10~32.767T32，T96接通延時定時器TON斷開延時定時器TOF100~327.67T33～T36，T97～T1001000~3276.7T37～T63，T101～T25510~32.767T0，T64有記憶接通延時定時器100~327.67T1～T4，T65～T68TONR1000~3276.7T5～T31，T69～T95與定時器相關(guān)的變量有：一個16位的當前值存放器，用以存放計時累計的當前值〔INT，最大計時值32767，單位ms或10ms或100ms，取決于時間分辨率〕；一個16位的預設值存放器，用以存放定時時間的預設值PT〔INT一位狀態(tài)位〔BOOL使能輸IN，用于控制定時器的工作狀態(tài)。5.計數(shù)器有幾種類型？各有何特點？與計數(shù)器相關(guān)的變量有哪些？梯形圖如何些變量？答：類型：S7-200系列PLC的計數(shù)器指令有兩大類：通用計數(shù)器指令和高速計數(shù)器指令。通用計數(shù)器指令有3CTUCTD和增減計數(shù)器指令CTUD。特點：(1)增計數(shù)器指令CTU每當增計數(shù)輸CU發(fā)生一次OFF到ON的-上升沿〕時，該計數(shù)器的當前值就增1。如果當前值Cxxx≥預設值PV，那么計數(shù)器位=ON；否那么，計數(shù)器位=OFF。當前值到達預設值后繼續(xù)計數(shù)，計數(shù)當前值到最大值〔32,767〕時，計數(shù)器停頓。當復位輸R接通或執(zhí)行復位指令時，計數(shù)器被復位，計數(shù)器位=OFF，當前值=0。(2)增減計數(shù)器指令CTUD15word文檔精品文檔分享利用LD裝載預設值。當裝載輸入LD接通時，計數(shù)器復位，計數(shù)器位=OFF，當前值=預設值PV。每當減計數(shù)輸入CD發(fā)生一次OFF到ON的轉(zhuǎn)換〔正跳變-上升沿〕時，該計數(shù)器的當前值就減1。計數(shù)當前值到0時，計數(shù)器停頓，計數(shù)器位=ON，當前值=0。利用復位指令復位時，CTD計數(shù)器位變OFF，當前值變0〔教材P131(3)減計數(shù)器指令CTD每當增計數(shù)輸入CU發(fā)生一次OFF到ON的轉(zhuǎn)換時，該計數(shù)器的當前值就增1；每當減計數(shù)輸入CD發(fā)生一次OFF到ON的轉(zhuǎn)換時，該計數(shù)器的當前值就減。如果當前值Cxxx≥預設值PV，那么計數(shù)器位=ON；否那么，計數(shù)器位=OFF。當前值到達預設值后(增或減)。當增計數(shù)到達最大值〔32,767〕時，在增計數(shù)輸入CU的下一個上升沿導致當前計數(shù)值繞回到最小值〔-32,768-32,768〕時，減計數(shù)輸入CD的下一個上升沿會導致當前計數(shù)值繞回到最大值〔32,767CTUD是一個循環(huán)計數(shù)器，計數(shù)X-32768~+32767。當復位輸入R接通或執(zhí)行復位指令時，該計數(shù)器被復位。復位時，計數(shù)器位=OFF，當前值=0。與計數(shù)器有關(guān)的變量及在梯形圖中的表示方法：計數(shù)器地址：C0~C255，常數(shù)計數(shù)器當前值：C0~C255，INT型計數(shù)器的預設值〔PVINT型計數(shù)器位：C0~C255，BOOL型增減計數(shù)信號輸入：能流，BOOL型復位輸入：能流，BOOL型裝載信號輸入：能流，BOOL型6.不同分辨率的定時器的當前值是如何刷新的？答：不同分辨率的定時器，它們當前值的刷新時機是不同的，具體情如下：1ms分辨率定時器啟動后，定時器1ms的時間間隔〔時基信號〕進展計時。定時器位和當前值每隔1ms刷新一次，與掃描周期不同步。換句話說，如果掃描周期大，那么在一個掃描周期中定時器位和當前值可能要刷新。10ms分辨率定時器啟動后，定時器10ms的時間間隔進展計時。程序執(zhí)行時，在每次掃描周期開場10ms定時器刷新，其方法是以當前值加上10毫秒間隔的數(shù)目〔自上一次掃描開場算起〕，所以在一個掃描周期內(nèi)定時器當前值和定時器位100ms分辨率定時器啟動后，定時器100ms的時間間隔進展計時。只有在執(zhí)行到這些定時器指令時，這些定時器的當前值才被刷新〔當前值加上100毫秒間隔的數(shù)目〔自前一次掃描開場算起〕7.寫出圖5-50所示梯形圖的語句表程序。〔原題程序不分網(wǎng)絡，應該按右圖所示16word文檔精品文檔分享圖5-50習題7梯形圖答：語句表程序如下網(wǎng)絡1//網(wǎng)絡標題LDI0.0OI0.3LDI0.1OI0.4ALDANI0.2=Q0.1網(wǎng)絡2LDQ0.1TONT37,+30網(wǎng)絡3LDT37SQ0.2,4網(wǎng)絡4LDI0.1SQ0.3,18.寫出圖5-51所示梯形圖的語句表程序。17word文檔精品文檔分享圖5-51習題8梯形圖答：語句表程序如下網(wǎng)絡1//網(wǎng)絡標題LDI0.4EUSHRBI0.5,V3.0,+4網(wǎng)絡2LDI0.1LPSAV3.0SQ3.0,2LRDAV3.1RQ3.1,1LRDAV3.2SQ3.2,3LPPAV3.3RQ3.3,19.用自復位式定時器設計一個周期為5s，脈沖為一個掃描周期的脈沖串信號。答100ms時基的定時器，梯形圖程序和語句表程序分別如答案圖1414b)所示。其中答案圖14b)所示要比答案圖14a)好一些。18word文檔精品文檔分享網(wǎng)絡1//自復位定時器//網(wǎng)絡注釋LDNT37TONT37,+50網(wǎng)絡2//輸出脈沖串LDT37=Q1.0答案圖14a)網(wǎng)絡1//自復位定時器//網(wǎng)絡注釋LDNQ1.0TONT37,+50網(wǎng)絡2//輸出脈沖串LDT37=Q1.0答案圖14b)如果使用10ms時基的定時器，梯形圖程序和語句表程序如答案圖14c)所示。網(wǎng)絡1//自復位定時器//網(wǎng)絡注釋LDNQ1.0TONT33,+500網(wǎng)絡2//輸出脈沖串LDT33=Q1.0答案圖14c)19word文檔精品文檔分享如果使用1ms時基的定時器，梯形圖程序和語句表程序如答案圖14d)所示。網(wǎng)絡1//自復位定時器//網(wǎng)絡注釋LDNQ1.0TONT32,+5000網(wǎng)絡2//輸出脈沖串LDT32=Q1.0答案圖14d)10.設計一個計數(shù)X圍為50000的計數(shù)器。答：梯形圖程序和語句表程序分別如答案圖15所示。網(wǎng)絡1LDI0.0LDM0.0CTUC20,50網(wǎng)絡2LDC20=M0.0網(wǎng)絡3//網(wǎng)絡注釋LDM0.0LDI0.1CTUC30,1000答案圖1511.用置位、復位(S、R)指令設計一臺電動機的啟、停控制程序。答：梯形圖程序和語句表程序分別如答案圖16所示。20word文檔精品文檔分享網(wǎng)絡1LDI0.0SQ1.1,1網(wǎng)絡2LDI0.1RQ1.1,1答案圖1612.用順序控制繼電器(SCR)指令設計一個居室通風系統(tǒng)控制程序，使3個居室的通風機自動輪流地翻開和關(guān)閉。輪換時間間隔為1h。答：用PLC輸出端點Q0.0~Q0.2分別控制三個通風機，I0.1接啟動按鈕開關(guān)，I0.2接停頓按鈕開關(guān)，梯形圖程序和語句表程序分別如答案圖17所示。習題與思考題5-12：居室通風系統(tǒng)控制程序網(wǎng)絡1//初始狀態(tài)//激活第一個SCR段LDI0.1ANQ0.0ANQ0.1ANQ0.2SS0.1,1網(wǎng)絡2//SCR段1：//起動通風機，并延時1hLSCRS0.1網(wǎng)絡3//起動通風機1//網(wǎng)絡注釋LDSM0.0SQ0.0,1網(wǎng)絡4//計時1h〔3600s〕LDNM0.0TONT37,18000網(wǎng)絡5LDT37=M0.0答案圖1721word文檔精品文檔分享網(wǎng)絡6LDM0.0LDC20CTDC20,2網(wǎng)絡7//計時到后，//關(guān)閉通風機1，//激活SCR段，//并停頓本SCR段LDC20RQ0.0,1SCRTS0.2網(wǎng)絡8SCRE網(wǎng)絡9SCR段2：起動通風機，并延時1hLSCRS0.2Network10//起動通風機2//網(wǎng)絡注釋LDSM0.0SQ0.1,1Network11//計時1h〔3600s〕LDNM0.1TONT38,18000Network12LDT38=M0.1答案圖17〔續(xù)〕22word文檔精品文檔分享網(wǎng)絡13LDM0.1LDC21CTDC21,2網(wǎng)絡14//計時到后，關(guān)閉通風機2，//激活SCR段3，并停頓本SCR段LDC21RQ0.1,1SCRTS0.3網(wǎng)絡15SCRE網(wǎng)絡16//SCR段：起動通風機3，///并延時1hLSCRS0.3網(wǎng)絡17//起動通風機3LDSM0.0SQ0.2,1網(wǎng)絡18//計時1h〔3600s〕LDNM0.2TONT39,18000網(wǎng)絡19LDT39=M0.2答案圖17〔續(xù)〕23word文檔精品文檔分享網(wǎng)絡20LDM0.2LDC22CTDC22,2網(wǎng)絡21//計時到后，關(guān)閉通風機，//激活SCR段，并停頓本SCR段LDC22RQ0.2,1SCRTS0.1網(wǎng)絡22SCRE網(wǎng)絡23//停機LDI0.2RS0.1,3RQ0.0,3答案圖17〔續(xù)〕13.用存放器移位指令(SHRB)設計一個路燈照明系統(tǒng)的控制程序，3路燈按H1→H2→H3的順序依次點亮。各路燈之間點亮的間隔時間為10h。答：用PLC輸出端點Q0.0~Q0.2分別控制路燈H1~H3?？刂瞥绦蛞姶鸢笀D18。24word文檔精品文檔分享習題與思考題5-13：路燈控制程序(循環(huán)點亮)網(wǎng)絡1//起動/停頓LDI0.0OM0.0ANI0.1=M0.0網(wǎng)絡2//停頓LDI0.1RQ0.0,3網(wǎng)絡3//燈1亮LDM0.0EUSQ0.0,1RQ0.1,2網(wǎng)絡4//計時10h〔36000s〕LDM0.0ANM0.1TONT37,50網(wǎng)絡5LDT37=M0.1網(wǎng)絡6LDM0.1LDC20LDI0.0EUOLDCTDC20,2網(wǎng)絡7//計時到后，移位，下一個燈亮LDC20SHRBQ0.2,Q0.0,3答案圖1825word文檔精品文檔分享14.用循環(huán)移位指令設計一個彩燈控制程序，8路彩燈串按H1→H2→H3→?→H8的順序依次點亮，且不斷重復循環(huán)。各路彩燈之間的間時間0.1s。答PLC輸出端點Q0.0~Q0.7分別控制彩燈H1~H8I0.0接啟動按鈕開關(guān)常開觸點，I0.1接停頓按鈕開關(guān)常開觸點，控制程序見答案19。習題與5-14：彩燈控制程序(循環(huán)點亮)網(wǎng)1//起動/停頓LDI0.0OM0.0ANI0.1=M0.0網(wǎng)2//停頓LDI0.1RQ0.0,8網(wǎng)3//燈1亮LDM0.0EUSQ0.0,1網(wǎng)4//計時0.1sLDM0.0ANM0.1TONT33,10網(wǎng)5LDT33=M0.1網(wǎng)6//計時到后，循環(huán)移//，下一個燈亮LDM0.1RLBQB0,1答案1915.用整數(shù)除法指令將VW100中的(240)除以8后存放到AC0中。答：編程見答案20。26word文檔精品文檔分享習題與思考題5-15網(wǎng)絡1LDM0.1MOVW240,VW100MOVWVW100,AC0/I+8,AC0答案圖2016.將AIW0中的有符號整數(shù)(3400)轉(zhuǎn)換成(0.0～1.0)之間的實數(shù)，再將結(jié)果存人VD200。答：S7-200PLC的模擬量輸入模塊將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后的典型量程X圍為：單極性：0~32000雙極性：-32000~32000設模擬量輸入量為雙極性輸入，那么轉(zhuǎn)換公式為1yx640000.5式中，x為轉(zhuǎn)換前的模擬量對應的數(shù)字量，y是轉(zhuǎn)換后的實數(shù)值。根據(jù)以上轉(zhuǎn)換公式編制的程序如答案圖21所示。27word文檔精品文檔分享習題與思考題5-16網(wǎng)絡1LDM0.1ITDAIW0,AC0DTRAC0,AC0/R64000.0,AC0+R0.5,AC0MOVRAC0,VD200答案圖2117.將PID運算輸出的標準化實數(shù)0.75先進展比例換算，然后再轉(zhuǎn)換成一個有符號整數(shù)(INT)，結(jié)果存入AQW2。答：PID運算的輸出結(jié)果為規(guī)格化的實數(shù)，X圍在0~1.0之間。在將PID指令計算得到的PID回路的輸出作為實際的模擬信號用于驅(qū)動實際負載之前，需要先將PID指令計算得到輸出換算到實際需要的成比例的16位整數(shù)值，然后輸出到模擬輸出模塊。轉(zhuǎn)換公式如下Scal(MnOffset)*Span式中，Sca1是與PID環(huán)路輸出成比例的實數(shù)值；Mn是規(guī)格化的環(huán)路輸出的實數(shù)值；Offset是偏移量，對單極輸出是0.0，對雙極輸出是0.5；Span是實際輸出的最大可能的數(shù)值減去最小可能的數(shù)值，對單極輸出，典型值為，對雙極輸出，典型值為64000。設輸出為雙極性〔輸出的整數(shù)X圍為-32000~+3200022所示。28word文檔精品文檔分享習題與思考題5-17網(wǎng)絡1LDM0.1MOVR0.75,AC0-R0.5,AC0*R64000.0,AC0ROUNDAC0,AC0DTIAC0,LW0MOVWLW0,AQW2答案圖2218.用定時中斷設置一個每0.1s采集一次模擬量輸入值的控制程序。答：編程見答案圖23。習題與思考題5-18：定時〔〕中斷采集模擬量網(wǎng)絡1//首次掃描調(diào)用子程序0LDSM0.1CALLSBR0答案圖2329word文檔精品文檔分享子程序0網(wǎng)絡1//網(wǎng)絡標題LDSM0.0MOVB100,SMB34//設置中斷0的時間間隔.01秒ATCHINT0,10//連接中斷效勞程序ENI//全局性允許中斷中斷程序0網(wǎng)絡1//INT_0//每100ms讀取AIW2的值LDSM0.0MOVWAIW2,VW100答案圖23續(xù)19.按模式6設計高速計數(shù)器HSC1初始化子程序，設控制字節(jié)SMB47=16#F8。答：要對高速計數(shù)器編程，必須完成以下根本任務：定義計數(shù)器和模式；設置控制字節(jié)；設置當前值(起始值)；設置預設值(目標數(shù)值)；分配和啟用中斷例行程序；激活高速計數(shù)器。編程見答案圖24。20.以輸出點Q0.1為例，簡述PTO多段操作初始化及其操作過程。21.用TODR指令從實時時鐘讀取當前日期，并將“星期〞的數(shù)字