PLC第三版課后答案-王永華

1、1/ / 1818第一章作業(yè)參考答案2 2、何謂電磁機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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。3 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， 甚至使鐵 芯松散得到現(xiàn)象。 原因是：電磁機(jī)構(gòu)在工作中，銜鐵始終受到反力的作用。由 于交

2、流磁通過零時吸力也為零， 吸合后的銜鐵在反力作用下被拉 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 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(jī)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

3、圈與 鐵芯直接接觸，易于散熱。8 8、熱繼電器在電路中的作用是什么？帶斷相保護(hù)和不帶斷相保 護(hù)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(jī)的過載保護(hù)。三角形接法的電動機(jī)必須用帶斷相保護(hù)的三相式熱繼電器； Y Y形接法的電動機(jī)可用不帶斷相保護(hù)的三相式熱繼電器。9 9、說明熱繼電器和熔斷器保護(hù)功能的不同之處。 答：熱繼電器在電路中起過載保護(hù)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(hù)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。2/ / 18181111、中間

4、繼電器與接觸器有何異同？ 答：相同點： 輸入信號都是電壓； 都是利用電磁機(jī)構(gòu)的工作原理。不同點：中間繼電器用于小電流控制電路中，起信號傳遞、 放大、翻轉(zhuǎn)和分路等作用，主要用于擴(kuò)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(jī)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 1、 三相籠型異步電動機(jī)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(hù)的三相籠型異步電動機(jī)直接啟動的主電路 和控制電路， 對所設(shè)計的電路進(jìn)行簡要說明， 并指出哪些元器件 在電路中完成了哪些保護(hù)功能？答：小 容 量 的 三 相 籠 型 異 步 電 動 機(jī) （

5、1010 ）可以采用直接啟動。在該電路中，閉合自動開關(guān) 0 0，按下啟動按鈕 2 2，接觸器接觸器線圈通電，其常開主 觸點閉合，電動機(jī)接通電源開始全壓啟動，同時 接觸器的輔助常開觸點閉合，使接觸器 線圈有兩條通電路徑。這樣當(dāng)松開啟動按鈕 2 2 后， 接觸器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 1 1，接觸器線圈失電， 則其主觸點斷開。切斷電動機(jī)三相電源，電動機(jī) M M 自動停車，同時接觸器自鎖觸點也斷開，控制 回路解除自鎖。松開停止按鈕 1 1，控制電路又 回到啟動前的狀態(tài)。其中，起短路保護(hù)作用的是熔斷器；起過載 保護(hù)作用的是熱繼電器；起失壓和欠壓保護(hù)作用 的是接觸器 。3

6、 3、某三相籠型異步電動機(jī)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 保護(hù)。5 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 1/31/3 ， 啟動電流約為電動機(jī)額定電流的 2 2 倍左右， 啟動電流特性好、 結(jié) 3 3 / / 18184/ / 1818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 1/31/3 ，轉(zhuǎn)矩特性差。適合場合：電動機(jī)空載或輕載啟動的場合。7 7、三相籠型異步電動機(jī)有哪幾種電氣制動方式？各有什么特點 和適合場合？答： 1 1

7、）反接制動，特點是制動迅速、效果好，但沖擊大，通常 僅適用于 1010 以下的小容量電動機(jī)。2 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，且需要一個直流電源，控制線路相對比較復(fù)雜。適用于電動 機(jī)容量較大和啟動、制動頻繁的場合。8 8、三相籠型異步電動機(jī)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(jī)供電電源頻率f1的變頻調(diào)速。1212、某機(jī)床主軸由一臺三相籠型異步電動機(jī)拖動， 潤滑油泵由另 一臺三相籠型異步電動機(jī)拖動，均采用直接啟動，工藝要求有（1 1）主軸必須在潤滑油泵啟動后，才

8、能啟動；（2 2）主軸為正向運轉(zhuǎn)，為調(diào)試方便，要求能正、反向點動；（ 3 3）主軸停止后，才允許潤滑油泵停止； ；（4 4）具有必要的電氣保護(hù)。5/ / 1818按動 1 1 使 2 2 得電自鎖，則潤滑油泵 2 2 啟動，再按動 2 2,可使 1 1 得電自鎖，主軸電動機(jī) 1 1 正向啟動。按 3 3 可使 1 1 得電，即主軸電 動機(jī) 1 1 正向點動；按 4 4 可使3 3 得電，即主軸電動機(jī) 1 1 反向點動。 當(dāng)潤滑油泵要停轉(zhuǎn)時，必須先使主軸電動機(jī)先停止， 即 1 1 常開斷 開，再按動 6 6。1414、設(shè)計一個控制線路，要求第一臺電動機(jī)啟動10S10S 后，第二臺電動機(jī)自行啟動；

9、運行 5S5S 后，第一臺電動機(jī)停止并同時使第三 臺電動機(jī)自行,._.nAi_ 4A3 “.QA2.6/ / 1818啟動；再運行 10S10S，電動機(jī)全部停止。7/ / 18181515、設(shè)計一小車運行控制線路，小車由異步電動機(jī)拖動，其動作 程序如下：（1 1）小車由原位開始前進(jìn)，到終端后自動停止；（2 2）在終端停留 2 2 后自動返回原位停止；（3 3）要求能在前進(jìn)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5 5、有什么特點？ 答：的主要特點有： （ 1 1）抗干擾能力強，可靠性高； （2 2）控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，通用性強；（3 3）編程方便，易于使用； （ 4 4）功能強大，成

10、本低； （5 5）設(shè)計、施工、調(diào)試的周期短；6 6）維護(hù)方便。8/ / 18186 6、與繼電器控制系統(tǒng)相比有哪些異同？ 答：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現(xiàn)在：（1 1）控制邏輯繼電器控制邏輯采用硬接線邏輯，利用繼電 器機(jī)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 接線多而復(fù)雜、體積大、功耗大、故障率高，靈活性和擴(kuò)展性很 差。而采用存儲器邏輯，其控制邏輯以程序方式存儲在內(nèi)存中， 靈活性和擴(kuò)展性都很好。（2 2）工作方式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。 而的控制

11、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 3）可靠性和可維護(hù)性繼電器控制邏輯使用了大量的機(jī)械 觸點，連線也多，可靠性和可維護(hù)性差。而采用微電子技術(shù)，大 量的開關(guān)動作由無觸點的半導(dǎo)體電路來完成， 還配有自檢和監(jiān)督 功能，可靠性和可維護(hù)性好。（4 4）控制速度繼電器控制邏輯依靠觸點的機(jī)械動作實現(xiàn)控 制，工作頻率低，且機(jī)械觸點還會出現(xiàn)抖動問題。而是由程序指 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。（5 5）定時控制繼電器控制邏輯利用時間繼電器進(jìn)行時間控 制。時間繼電器

12、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。 使用半導(dǎo)體集成電 路做定時器時基脈沖由晶振產(chǎn)生， 精度相當(dāng)高， 且定時時間不受 環(huán)境的影響，定時范圍廣，調(diào)整時間方便。（6 6）設(shè)計和施工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(jìn)行，周期長、而且修改困難。而用完 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(jìn)行，周期短，且調(diào)試和修改都很方便。1111、是按什么樣的工作方式進(jìn)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：是按集中輸入、集中輸出，周期性循環(huán)掃描的方式進(jìn)行工作 的。它的

13、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， 直到下一個掃描周期的輸入采 樣階段。在程序執(zhí)行階段，按從左到右、從上到下的步驟順序執(zhí)行程 序。9/ / 1818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。1212、一般來說，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

14、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 4、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 和寄存器及存儲器單元等組成。 它們都具有繼電器特性， 但沒有 機(jī)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 1）軟元件是看不見、摸不著的，也存在物理性的觸點； （2 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 3）體積小、功耗低、壽命長。5 5、 S7-200S7-2

15、00 系列中有哪些軟元件？答：輸入繼電器 I I、輸出繼電器 Q Q 通用輔助繼電器 M M 特殊繼 電器、變量存儲器 V V 局部變量存儲器 L L、順序控制繼電器 S S、 定時器 T T、計數(shù)器 C C、模擬輸入映像寄存器、模擬輸出映像寄存 器、高速計數(shù)器、累加器。第五章作業(yè)10/ / 18181010、試設(shè)計一個照明燈的控制程序。當(dāng)接在 I0.0I0.0 上的聲控開關(guān) 感應(yīng)到聲音信號后，接在 Q0.0Q0.0 上的照明燈可發(fā)光 30S30S 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 30S30S 的照 明。1111

16、、試設(shè)計有一個搶答器電路程序。出題人提出問題，3 3 個答題 人按動按鈕，僅僅是最早按的人面前的信號的亮。 然后出題人按 動復(fù)位按鈕后，引出下一個問題。1212、用簡單設(shè)計法設(shè)計一個對鍋爐鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)控制的梯形圖 程序。控制要求： (1 1)開機(jī)前首先啟動引風(fēng)機(jī)， 10S10S 后自動啟動鼓風(fēng)機(jī)；(2 2)停止時，立即關(guān)斷鼓風(fēng)機(jī)，經(jīng)20S20S 后自動關(guān)斷引風(fēng)機(jī)。11/ / 1818第六章作業(yè)參考答案5 5、用功能圖方法完成第 5 5 章 5.5.25.5.2 節(jié)應(yīng)用舉例中 【例 5-25-2 】的編 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

17、處。12/ / 18182 2）梯形圖兩種編程方法在設(shè)計順序控13/ / 1818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 一個步驟一個狀態(tài)， 很容易就可以畫出功能圖， 然后再轉(zhuǎn)換成相 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 比較繁瑣。6 6、圖 6-196-19 (a a)為人行道和馬路的信號燈系統(tǒng)。當(dāng)人過馬路

18、時， 可按下分別安裝在馬路兩側(cè)的按鈕 I0.0I0.0 或 I0.1I0.1 ，則交通燈(紅 燈、黃燈、綠燈三種類型)系統(tǒng)按圖 6-196-19 (b 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。分配表I0.0I0.0 、I0.1I0.1 按鈕Q0.0Q0.0馬路綠燈Q0.1Q0.1馬路黃燈Q0.2Q0.2馬路紅燈Q0.3Q0.3人行道紅燈Q0.4Q0.4人行道綠燈14/ / 18182 2）梯形圖8 8孫16/ / 1818第七章作業(yè)參考答案7 7、試設(shè)計一個計數(shù)器，要求如下：（ 1 1）計數(shù)范圍是 02550255； （2 2）計數(shù)脈沖為 0.50.5 ； 3 3）輸入 I0.0I0.0 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 0 和 1 1 分別將 M0.0M0.0 置成 1 1 或 0 0;4 4）M0.0M0.0 為 1 1 時，計數(shù)器加計數(shù)； M0.0M0.0 為 0 0 時，計數(shù)器減計數(shù)； （5 5）計數(shù)器的計數(shù)值通過連接在0 0 上的 7 7 段數(shù)碼管顯示。17/ /