电气控制及plc应用技术课后标准答案内容(全)

1、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。甚至使铁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， 芯松散得到现象。Fr的作用。Fr作用原因是：电磁机构在工作中，衔铁始终受到反力 由于交流磁通过零时吸力也为

2、零，吸合后的衔铁在反力 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

3、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。9、说明热继电器和熔断器保护功能的不同之处。答：热继电器在电路中起过载保护的作用， 它利用的是双金属片 的热膨胀原理，并且它的动作有一定的延迟性； 熔断器在电路中 起短路保护的作用，它利用的是熔丝的热熔断原理， 它的动作具 有瞬时性。11、中间继电器与接触器有何异同？中间继电器用于小电流控制电路中，起信号传递、答：相同点：输入信号

4、都是电压；都是利用电磁机构的工作原理。 不同点：放大、翻转和分路等作用，主要用于扩展触点数量，实现逻辑控 制；接触器用于频繁远距离接通或分断电动机主电路或 其他负载电路，是执行电器，分主、辅助触点，大多有灭弧装置 第二章作业参考答案1、三相笼型异步电动机在什么条件下可直接启动？试设计带有 短路、过载、失压保护的三相笼型异步电动机直接启动的主电路 和控制电路，对所设计的电路进行简要说明，并指出哪些元器件在电路中完成了哪些保护功能？答：小容量的三相笼型异步电动机（vlOkW）可以采用直接启动。在该电路中，闭合自动开关 QAO，按下启动按钮SF2,接触器接触器KM线圈通电，其常开主 触点闭合，电动机

5、接通电源开始全压启动，同时 接触器KM的辅助常开触点闭合，使接触器 KM 线圈有两条通电路径。这样当松开启动按钮SB2后，接触器KM线圈仍能通过其辅助触点通电并保持 吸合状态。按停止按钮SB1,接触器K磁圈失电， 则其主触点断开。切断电动机三相电源，电动机M自动停车，同时接触器KM!锁触点也断开，控制 回路解除自锁。松开停止按钮 SB1,控制电路又 回到启动前的状态。其中，起短路保护作用的是熔断器 FA;起过载 保护作用的是热继电器BB起失压和欠压保护作用 的是接触器KMo 3、某三相笼型异步电动机单向运转，要求启动电流不能过大， 制动时要快速停车。试设计主电路和控制电路， 并要求有必要的 保

6、护。答：5、星形-三角形降压启动方法有什么特点并说明其适合场合？ 答：特点：星形启动电流降为原来三角形接法直接启动时的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，但是启动转矩也相应降为原来三角形直接启动时的1/3,转矩特性差。适合场合：电动机空载或轻载启动的场合。7、三相笼型异步电动机有哪几种电气制动方式？各有什么特点 和适合场合？答：1）反接制动，特点是制动迅速、效果好，但冲击大，通常 仅适用于10kW以下的小容量电动机。2）能耗制动，特点是能耗制动比反接制动消耗的能量少，其 制动电流也比反接制动电流小得多， 但能耗制动不及反接制动明 显，且需要一个直

7、流电源，控制线路相对比较复杂。适用于电动 机容量较大和启动、制动频繁的场合。8三相笼型异步电动机的调速方法有哪几种？答：改变极对数P的变极调速、改变转差率s的降压调速和改变 电动机供电电源频率fi的变频调速。12、某机床主轴由一台三相笼型异步电动机拖动，润滑油泵由另主轴必须在润滑油泵启动后，才能启动；主轴为正向运转，为调试方便，要求能正、反向点动; 主轴停止后，才允许润滑油泵停止；具有必要的电气保护。一台三相笼型异步电动机拖动，均采用直接启动，工艺要求有（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 按动SF1使QA2得电自锁，则润滑油泵 MA2启动，再按动 SF2,可使QA1得电自锁，主轴电动机 MA1正向启动。按SF3 可使QA1得电，即主轴电动机MA1正向点动；按SF4可使QA3 得电，即主轴电动机 MA1反向点动。当润滑油泵要停转时，必 须先使主轴电动机先停止，即 QA1常开断开，再按动 SF6。14、设计一个控制线路，要求第一台电动机启动10S后，第二台电动机自行启动；运行 5S后，第一台电动机停止并同时使第三 台电动机自行启动；再运行 10S，电动机全部停止。15

9、、设计一小车运行控制线路，小车由异步电动机拖动，其动作 程序如下：（1）小车由原位开始前进，到终端后自动停止；（2）在终端停留2 min后自动返回原位停止；（3）要求能在前进或后退途中任意位置都能停止或启动。第三章作业参考答案抗干扰能力强，可靠性高； 控制系统结构简单，通用性强; 编程方便，易于使用； 功能强大，成本低； 设计、施工、调试的周期短；5、PLC有什么特点？ 答：PLC的主要特点有：（1）（2）（3）（4）（5）（6）维护方便。6、PLC与继电器控制系统相比有哪些异同？答：PLC的梯形图与传统的电气原理图非常相似，信号的输入/输出形式及控制功能基本上也是相同的；它们的不同之处主要表

10、现在：（1 ）控制逻辑一一继电器控制逻辑采用硬接线逻辑，利用继电 器机械触点的串联或并联， 及时间继电器等组合成控制逻辑，其存中接线多而复杂、体积大、功耗大、故障率高，灵活性和扩展性很 差。而PLC采用存储器逻辑，其控制逻辑以程序方式存储在内 ，灵活性和扩展性都很好。（2）工作方式一一继电器控制线路中各继电器同时都处于受控 状态，属于并行工作方式。而 PLC的控制逻辑中，各内部器件 都处于周期性循环扫描过程中， 各种逻辑、数值输出的结果都是 按照在程序中的前后顺序计算得出的，所以属于串行工作方式。（3）可靠性和可维护性一一继电器控制逻辑使用了大量的机械触点，连线也多，可靠性和可维护性差。而PL

11、C采用微电子技PLC还配有术，大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成， 自检和监督功能，可靠性和可维护性好。（4 ）控制速度继电器控制逻辑依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低，且机械触点还会出现抖动问题。而 PLC是由 程序指令控制半导体电路来实现控制， 属于无触点控制，速度极 快，且不会出现抖动。精度相当高，且定时时间（5 ）定时控制一一继电器控制逻辑利用时间继电器进行时间控 制。时间继电器存在定时精度不高，定时范围窄，且易受环境湿 度和温度变化的影响，调整时间困难等问题。PLC使用半导体集 成电路做定时器时基脉冲由晶振产生， 不受环境的影响，定时范围广，调整时间方便。（6）设计和施工一

12、一使用继电器控制逻辑完成一项工程，其设 计、施工、调试必须依次进行，周期长、而且修改困难。而用 PLC完成一项控制工程，在系统设计完成后，现场施工和控制逻 辑的设计可以同时进行，周期短，且调试和修改都很方便。11、PLC是按什么样的工作方式进行工作的？它的中心工作过 程分哪几个阶段？在每个阶段主要完成哪些控制任务？ 答：PLC是按集中输入、集中输出，周期性循环扫描的方式进行 工作的。它的中心工作过程分输入采样阶段、程序执行阶段、输 出刷新阶段。在输入采样阶段，首先扫描所以输入端子，并将各输入状态 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， 它与外界隔离，其内容保持不变，直到下一个

13、扫描周期的输入采 样阶段。在程序执行阶段，PLC按从左到右、从上到下的步骤顺序执 行程序。在输出刷新阶段中，元件映像寄存器中所有输出继电器的状 态一起转存到输出锁存器中， 通过一定方式集中输出，最后经过 输出端子驱动外部负责，在下一个输出刷新阶段开始之前，输出锁存器的状态不会改变。12、般来说，PLC对输入信号有什么要求？答：要求：输入信号的宽度奥大于一个扫描周期，或者说输入信 号的频率不能太高，否则很可能造成信号的丢失。第四章作业参考答案4、PLC中的内部编程资源（即软元件）为什么被称作软继电器? 某主要特点是什么？答：软元件是PLC内部的具有一定功能的器件，实际上是由电 子电路和寄存器及存

14、储器单元等组成。它们都具有继电器特性， 但没有机械性的触点。为了把这种元器件与传统电气控制电路中 的继电器区别开来，把它们称做软继电器。其主要特点是：（1）软元件是看不见、摸不着的，也存在物理性的触点；（2）每个软元件可提供无限多个常开触点和常闭触点，即它们 的触点可以无限次使用；（3）体积小、功耗低、寿命长。5、S7-200系列PLC中有哪些软元件？答：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、变量存储器V、局部变量存储器L、顺序控制继电器 S、定时器T、计数器C、模拟输入映像寄存器 AI、模拟输出映 像寄存器AQ、高速计数器HC、累加器AC。第五章作业10、试设计一

15、个照明灯的控制程序。当接在 10.0上的声控开关 感应到声音信号后，接在 Q0.0上的照明灯可发光30S。如果在 这段时间内声控开关又感应到声音信号，则时间间隔从头开始。 这样可确保最后一次感应到声音信号后，灯光可维持 明。号,30S的照11、试设计有一个抢答器电路程序。出题人提出问题， 人按动按钮，仅仅是最早按的人面前的信号的亮。 动复位按钮后，引出下一个问题。3个答题 然后出题人按12、用简单设计法设计一个对锅炉鼓风机和引风机控制的梯形图 程序。控制要求：（1） 开机前首先启动引风机，10S后自动启动鼓风机；20S后自动关断引风机。（2）停止时，立即关断鼓风机，经第六章作业参考答案中【例5

16、-2】的编5、用功能图方法完成第 5章5.5.2节应用举例程。要求画出功能图、梯形图。设计完成后，试分析两种编程方 法在设计顺序控制逻辑程序时不同之处。(2)梯形图两种编程方法在设计顺序控制逻辑程序时不同之处：运用简单设计法时，主要凭设计者的经验来完成，通过理清 控制的逻辑关系，写出逻辑函数，然后用梯形图的形式直接画出控制程序。其控制程序看起来比较简单，但可读性不高，不适合初学者使用。 而运用功能图的方法来设 计顺序控制逻辑程序时，只要分 析清楚控制要求，按照然后再转换成相一个步骤一个状态，很容易就可以画出功能图，应的顺序控制梯形图。其功能图比较容易设计，且可读性强，不过转换成梯形图的过程 比

17、较繁琐。6、图6-19 （a）为人行道和马路的信号灯系统。当人过马路时， 可按下分别安装在马路两侧的按钮10.0或10.1，则交通灯（红灯、黄灯、绿灯三种类型）系统按图6-19（b）中形式工作。在工作期间，任何按钮按下都不起作用。试设计该控制系统的功能图，并画出梯形图，写出语句表。I/O分配表I0.0、I0.1 按钮Q0.0马路绿灯Q0.1马路黄灯Q0.2马路红灯Q0.3人行道红灯Q0.4人行道绿灯第七章作业参考答案7、试设计一个计数器，要求如下：（1）计数范围是0255;（2）计数脉冲为SM0.5 ；（3）输入I0.0的状态改变时，则立即激活输入/输出中断程序。 中断程序0和1分别将M0.0

18、置成1或0；（4） M0.0为1时，计数器加计数；M0.0为0时，计数器减计 数；（5）计数器的计数值通过连接在 QB0上的7段数码管显示。11、某一过程控制系统，其中一个单极性模拟量输入参数为中，通过PID指令计算出的控制结果从 AQWOAIWO采集到PLC输出到控制对象。PID参数表起始地址为 VB1OO。试设计一段 程序完成下列任务：（1 ）每200ms中断一次，执行中断程序；（2）在中断程序中完成对 AIWO的采集转换及归一化处理，完 成回路控制输出值的工程量标定及输出。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轲叶4EN " ENCINour?I-眩Dn如WDPID EM TBi- L rWEW电气控制与PLC应用技术习题答案第二

20、章、继电-接触控制电路的基本环节2-11、指出图2-29所示的减压启动控制电路中的错误，并画出正确的电路。ABCQaJ2-13b所示的电路中，当时间继电器 KT延时时间太短或延时闭M1、M2，要求M1先起动，在M1起动15S后才 同时停止，试画出其电气原理图。M2M1、M2，要求即可实现 M1、M2分别启动和2-12 :试分析图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可以起动M2 ;停止时，M1、2-14、两台三相笼型异步电

21、动机 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、MAI MA2三AI 三MA2 三MA3 ,SP5 E卩IE/nil?SF2 QAI SF4 QAle¥ QA2三按起动按钮SB1时，按下列顺序起动:MA3。当停止时，按起动停止 SB2时三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: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动按钮SF2停止按钮三2 £4、三

22、三H工作顺序1）、3、解题分析三-34三MAI三三-4三三3MA 3三KF2三三2三2)、该电气控制系统的主电路如图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、某台水泵由台电动机拖动，按下列要求设计电气控制电路;三处控制电动机的起动和停止。1）、采用丫- 减压起动。2）、3）、有短路、过载和欠压保护。ilBSFzaE2ASF1B¥SF2B SF2CEQ*SF1CEQAIKF 了 "乍OAlOA

23、,K>QAg岡B屈c處卫i協MI t E EEKMKTXK4畑1磁JKT畑*M1停M2停止；电路要求有短路、过载、失压保护。试设2-17、某机床有主轴电动机 M1，液压泵电动机 M2，均采用直接起动。生产工 艺要求：主轴电动机M1必须在液压泵电动机 M2起动后方可起动；主轴电动机 M1要求正、反转，但为测量方便，要求能实现正、反点动；主轴电动机 止后，才允许液压泵电动机 计电气控制线路。LI L3 L2解：OQr- QAlFAl FA3QA3QALQA3SK A SF4E-QAl5F6 C-MlBB2I23MM12FA3 «QAlQA2SF5EF7QA3梯形图的编程顺序Tl-h

24、l 2MIO台灯=r M 0W 2抢答堆电器应答时限 呂台灯<E)N 1xaiDWT5TT aIH1014斗I-T 2T eK300答霊时眼T 2 rtl 2HI'L-M 4-1卜YOCOTI-hl 4总台音响KIOEHDX0 :总台复位按钮X1X5 :分台按钮X10 :总台开始按钮Y0 :总台音响丫1丫5 :各台灯丫14总台灯M0 :公共控制触点继电器M1 :应答时间辅助继电器M2 :抢答辅助继电器M3 :答题时间辅助继电器M4 :音响启动信号继电器T1 :应答时限10sT2 :答题时限30sT3 :音响时限1s输入器件输岀器件其它机内器件X0 :总台复位按钮Y0 :总台音响X

25、1X5 :分台按钮Y1丫5 :各台灯X10 :总台开始按钮4-18xoooCMP K5 CO MOMO< YOOO )Ml(YOOl )M2(Y002 )XOOl17(co KIO )X0022124rst coEND4.19、3台电动机每隔10S起动，各运行15S停止,循环往复。试用比较指令完成程序设计。M3000CMPKOKLOOTO3162MLM4CMPK200TOSETSETSETM6YOOLY002¥003M8000XOOOMIOM13M16TOCMPCMPCMPK150K250K350TOTORSTRSTRST(TO K350M9M12M15YOOlY002

26、5;003674-20、试用比较指令设计一个密码锁控制程序。密码锁为8键输入(K2X000),若所拨数据与密码设定值 H65相等，则4S后开照明灯；若所拨数据与密码设定值H87相等，则5S后开空调。M8000CMP H2 K1X000 MOCMP H4 K1X000 M3Ml(TO K20 )M4(T1 K30 )T131EIC4-21、试用比较传送指令设计一个自动控制小车运动方向的系统，如图4-96所示。请根据要求设计程序，工作要求如下：1、M8000小车位置呼叫位置CHP K2X000 K2X010 M0¥002< TOOO )左行M2YOOO小车位置(TOOL )在呼叫位

27、 置指示灯(Y002 )右行L4ENDK2X000 :小车所停位置；K2X010 :呼叫位置;K2X000> K2X010 : Y000=1 小车左行K2X010> K2X000 : 丫000=1 小车右行M8000_CMP K9 K2X000 MOY002 1 ,Ml1JM21:YOOO1 # 1<Y000<YOOL(Y00219END高速计数器表一相无启动/复位一相带启动/复位C235C236C237C238C239C240C241C242C243C244C245X0U/DU/DU/DX1U/DRRX2U/DU/DU/DX3U/DRRX4U/DU/DX5U/DRX6SX7S高速计数器表二一相2输入（双向）二相输入（A-B相型）C246C247C248C249C250C251C252C253C254C255X0UUUAAAX1DDDBBBX2RRRRX3UUAAX4DDBBX5RRRRX