《電氣控制與PLC原理及應(yīng)用-西門(mén)子S7-1200PLC 第2版》（實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)）；習(xí)題及解答 陳建明第2版

可編程控制器實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)PAGE1（實(shí)驗(yàn)不分先后順序，每位老師可根據(jù)實(shí)際情況選擇。）實(shí)驗(yàn)一可編程控制器基本指令編程練習(xí)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜LC實(shí)驗(yàn)裝置，西門(mén)子編程控制器S7-200、S7-1200系列的外部接線方法,了解編程軟件STEP7V4.0SP9及STEP7TIA(博途)的編程環(huán)境，軟件的使用方法。掌握與、或、非邏輯功能的編程方法。完成與或非功能的實(shí)驗(yàn),在基本指令的編程練習(xí)單元完成本實(shí)驗(yàn)。二、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明首先應(yīng)根據(jù)參考程序，判斷Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4的輸出狀態(tài)，在撥動(dòng)輸入開(kāi)關(guān)I0.1、I0.3，觀察輸出指示燈Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4是否符合與、或、非邏輯的正確結(jié)果。三、實(shí)驗(yàn)步驟1、輸入輸出接線。2、打開(kāi)主機(jī)電源將程序下載到主機(jī)中。3、啟動(dòng)并運(yùn)行程序觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。四、梯形圖參考程序程序見(jiàn)具體軟件包。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、學(xué)習(xí)基本指令的編程。2、實(shí)現(xiàn)基本的點(diǎn)動(dòng)和自鎖的邏輯關(guān)系控制。3、將梯形圖繪制到實(shí)驗(yàn)報(bào)告上。

實(shí)驗(yàn)二舞臺(tái)燈光的模擬控制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠肞LC構(gòu)成舞臺(tái)燈光控制系統(tǒng)二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.控制要求舞臺(tái)燈光控制示意圖L1、L2、L9→L1、L5、L8→L1、L4、L7→L1、L3、L6→L1→L2、L3、L4、L5→L6、L7、L8、L9→L1、L2、L6→L1、L3、L7→L1、L4、L8→L1、L5、L9→L1→L2、L3、L4、L5→L6、L7、L8、L9→L1、L2、L9→L1、L5、L8……循環(huán)下去。方式一、1200主機(jī)接線方式：1.I/O分配輸入輸出器件模塊主機(jī)功能說(shuō)明模塊主機(jī)功能說(shuō)明起動(dòng):SB1I0.0起動(dòng)按鈕L1Q0.0停止:SB2I0.1停止按鈕L2Q0.1L3Q0.2L4Q0.3L5Q0.4L6Q0.5L7Q0.6L8Q0.7L9Q1.02、舞臺(tái)燈光的模擬控制接線圖如下圖所示：3．實(shí)驗(yàn)步驟（1）按照電氣原理圖把實(shí)驗(yàn)接線接好，確認(rèn)無(wú)接線錯(cuò)誤。（2）將實(shí)驗(yàn)程序下載到PLC中，運(yùn)行PLC。（3）按下SB1啟動(dòng)程序，觀察實(shí)驗(yàn)運(yùn)行現(xiàn)象。（4）按下SB2停止實(shí)驗(yàn)。三、舞臺(tái)燈光部分控制梯形圖程序見(jiàn)具體軟件包。四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、學(xué)習(xí)基本指令的編程。2、描述本實(shí)驗(yàn)的工作原理以及應(yīng)用場(chǎng)合。3、將梯形圖繪制到實(shí)驗(yàn)報(bào)告上。

實(shí)驗(yàn)三交通燈的模擬控制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠肞LC構(gòu)成交通燈控制系統(tǒng)二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．控制要求交通燈控制示意圖起動(dòng)后，南北紅燈亮并維持25s。在南北紅燈亮的同時(shí)，東西綠燈也亮，1s后，東西車(chē)燈即甲亮。到20s時(shí)，東西綠燈閃亮，3s后熄滅，在東西綠燈熄滅后東西黃燈亮，同時(shí)甲滅。黃燈亮2s后滅東西紅燈亮。與此同時(shí)，南北紅燈滅，南北綠燈亮。1s后，南北車(chē)燈即乙亮。南北綠燈亮了25s后閃亮，3s后熄滅，同時(shí)乙滅，黃燈亮2s后熄滅，南北紅燈亮，東西綠燈亮，循環(huán)。

方式一、1200主機(jī)接線方式：1．I/O分配輸入輸出器件模塊主機(jī)功能說(shuō)明模塊主機(jī)功能說(shuō)明起動(dòng):SB1I0.0起動(dòng)按鈕南北紅燈:L1Q0.0南北黃燈:L2Q0.1南北綠燈:L3Q0.2東西紅燈:L4Q0.3東西黃燈:L5Q0.4東西綠燈:L6Q0.5南北車(chē)燈（乙）:L7Q0.6東西車(chē)燈（甲）:L8Q0.72、交通等的模擬控制接線圖如下圖所示：3．實(shí)驗(yàn)步驟（1）按照電氣原理圖把實(shí)驗(yàn)接線接好，確認(rèn)無(wú)接線錯(cuò)誤。（2）將實(shí)驗(yàn)程序下載到PLC中，運(yùn)行PLC。（3）按下SB1啟動(dòng)程序，觀察實(shí)驗(yàn)運(yùn)行現(xiàn)象.三、交通燈部分控制梯形圖程序見(jiàn)具體軟件包。四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、學(xué)習(xí)基本指令的編程。2、描述本實(shí)驗(yàn)的工作原理以及應(yīng)用場(chǎng)合。3、將梯形圖繪制到實(shí)驗(yàn)報(bào)告上。

實(shí)驗(yàn)四水塔水位的模擬控制 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠肞LC構(gòu)成水塔水位控制系統(tǒng)二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．控制要求水塔水位控制示意圖按下SB4，水池需要進(jìn)水，燈L2亮；直到按下SB3，水池水位到位，燈L2滅；按SB2，表示水塔水位低需進(jìn)水，燈L1亮，進(jìn)行抽水；直到按下SB1，水塔水位到位，燈L1滅，過(guò)2秒后，水塔放完水后重復(fù)上述過(guò)程即可。方式一、1200主機(jī)接線方式：2．I/O分配輸入輸出器件模塊主機(jī)功能說(shuō)明模塊主機(jī)功能說(shuō)明SB1I0.1停止按鈕L1Q0.1SB2I0.2起動(dòng)按鈕L2Q0.2SB3I0.3停止按鈕SB4I0.4起動(dòng)按鈕3.水塔水位的模擬控制接線圖如下所示：3．實(shí)驗(yàn)步驟（1）按下SB4，水池需要進(jìn)水，燈L2亮（2）直到按下SB3，水池水位到位，燈L2滅；（3）按SB2，表示水塔水位低需進(jìn)水，燈L1亮，進(jìn)行抽水；（4）直到按下SB1，水塔水位到位，燈L1滅，過(guò)2秒后，水塔放完水后重復(fù)上述過(guò)程即可。三、水塔水位控制梯形圖程序見(jiàn)具體軟件包。四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、學(xué)習(xí)基本指令的編程。2、描述本實(shí)驗(yàn)的工作原理以及應(yīng)用場(chǎng)合。3、將梯形圖繪制到實(shí)驗(yàn)報(bào)告上。

實(shí)驗(yàn)五Y/Δ換接起動(dòng)模擬實(shí)驗(yàn)一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康挠肞LC構(gòu)成Y/△換接起動(dòng)控制系統(tǒng)。二．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．控制要求按下啟動(dòng)按鈕SB1，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，U1，V1，W1亮，表示是Y型起動(dòng)，2s后，U1，V1，W1滅，，U2，V2，W2亮表示△型起動(dòng)。按下停止按扭SB2，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。Y/△換接起動(dòng)控制示意圖方式一、1200主機(jī)接線方式：I/O分配輸入輸出器件模塊主機(jī)功能說(shuō)明模塊主機(jī)功能說(shuō)明起動(dòng):SB1I0.0起動(dòng)按鈕U1Q0.0停止:SB2I0.1停止按鈕V1Q0.1W1Q0.2U2Q0.3V2Q0.4W2Q0.53、Y/△換接起動(dòng)的模擬控制接線圖如下所示：三、換接起動(dòng)控制梯形圖程序見(jiàn)具體軟件包。四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、學(xué)習(xí)基本指令的編程。2、描述本實(shí)驗(yàn)的工作原理以及應(yīng)用場(chǎng)合。3、將梯形圖繪制到實(shí)驗(yàn)報(bào)告上。

實(shí)驗(yàn)六三相異步電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)控制一．概述三相籠式異步電機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性?xún)r(jià)比高、維修方便等優(yōu)點(diǎn)獲得了廣泛的應(yīng)用。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常采用繼電器接觸控制系統(tǒng)對(duì)中小功率籠式異步電機(jī)進(jìn)行直接起動(dòng)，其控制線路大部分由繼電器、接觸器、按鈕等有觸頭電器組成。圖1是三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制圖。起動(dòng)時(shí)，合上漏電斷路器及空氣開(kāi)關(guān)QF，引入三相電源。按下起動(dòng)按鈕SB2，交流接觸器KM1線圈通電，主觸頭KM1閉合，電動(dòng)機(jī)接通電源直接起動(dòng)。要使電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，按下開(kāi)關(guān)SB1即可。二．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．熟悉三相鼠籠式異步電機(jī)直接起動(dòng)控制線路中各電器元件的使用方法及其在線路中所起的作用。2．掌握三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制線路的工作原理、接線方法、調(diào)試及故障排除技能。

三．實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)名稱(chēng)數(shù)量備注1電源儀表及控制屏1提供三相四線制380V、220V電壓2M14B型異步電動(dòng)機(jī)13交流接觸器14熱繼電器15按鈕開(kāi)關(guān)26萬(wàn)用表、剝線鉗、螺絲刀、尖嘴鉗等（自備）1套7導(dǎo)線若干四．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)直接控制。五．實(shí)驗(yàn)步驟1．檢查各實(shí)驗(yàn)設(shè)備外觀及質(zhì)量是否良好。2．按圖1三相鼠籠異步電機(jī)直接控制線路進(jìn)行正確接線，先接主回路，再接控制回路。自己檢查無(wú)誤并經(jīng)指導(dǎo)老師檢查認(rèn)可后方可合閘通電實(shí)驗(yàn)。（1）熱繼電器值調(diào)到1.0A。（2）合上漏電斷路器及空氣開(kāi)關(guān)QF，引入三相電源。（3）按下起動(dòng)按鈕SB2，觀察電機(jī)工作情況。（4）按下停止按鈕SB1，切斷電機(jī)控制電源。（5）斷開(kāi)空氣開(kāi)關(guān)QF，切斷三相主電源。（6）斷開(kāi)漏電保護(hù)斷路器，關(guān)斷總電源。

實(shí)驗(yàn)七三相異步電動(dòng)機(jī)接觸器點(diǎn)動(dòng)控制線路一．概述三相籠式異步電機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性?xún)r(jià)比高、維修方便等優(yōu)點(diǎn)獲得了廣泛的應(yīng)用。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常采用繼電器接觸控制系統(tǒng)對(duì)中小功率籠式異步電機(jī)進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)控制，其控制線路大部分由繼電器、接觸器、按鈕等有觸頭電器組成。圖2是三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)接觸器點(diǎn)動(dòng)控制線路。起動(dòng)時(shí)，合上漏電保護(hù)斷路器及空氣開(kāi)關(guān)QF，引入三相電源。按下起動(dòng)按鈕SB2時(shí)，交流接觸器KM1的線圈通電，主觸頭KM1閉合，電動(dòng)機(jī)接通電源起動(dòng)。當(dāng)手松開(kāi)按鈕時(shí)，接觸器KM1斷電釋放，主觸頭KM1斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)電源被切斷而停止運(yùn)轉(zhuǎn)。圖2二．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．熟悉三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制線路中各元器件的使用方法及其在線路中所起的作用。2．掌握三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制線路的工作原理、接線方法、調(diào)試及故障排除技能。三．實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)名稱(chēng)數(shù)量備注1電源及儀表控制屏1提供三相四線制380V、220V電壓2M14B型異步電動(dòng)機(jī)13交流接觸器14按鈕開(kāi)關(guān)25熱繼電器16導(dǎo)線若干四．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)接觸器點(diǎn)動(dòng)控制。五．實(shí)驗(yàn)步驟1．檢查各實(shí)驗(yàn)設(shè)備外觀及質(zhì)量是否良好。2．按圖2三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)接觸器點(diǎn)動(dòng)控制線路進(jìn)行正確的接線。先接主回路，再接控制回路。自己檢查無(wú)誤并經(jīng)指導(dǎo)老師檢認(rèn)可后方可合閘通電實(shí)驗(yàn)。（1）熱繼電器值調(diào)到1.0A。（2）合上漏電保護(hù)斷路器及空氣開(kāi)關(guān)QF，引入三相電源。（3）按下起動(dòng)按鈕SB2時(shí)，觀察電機(jī)工作情況，體會(huì)點(diǎn)動(dòng)操作。（注意，操作次數(shù)不宜頻繁過(guò)多）（4）斷開(kāi)空氣開(kāi)關(guān)QF，切斷三相主電源。（5）斷開(kāi)漏電保護(hù)斷路器，關(guān)斷總電源。

實(shí)驗(yàn)八三相異步電動(dòng)機(jī)接觸器自鎖控制線路一．概述三相籠式異步電機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性?xún)r(jià)比高、維修方便等優(yōu)點(diǎn)獲得了廣泛的應(yīng)用。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常采用繼電器接觸控制系統(tǒng)對(duì)中小功率籠式異步電機(jī)進(jìn)行自鎖控制，其控制線路大部分由繼電器、接觸器、按鈕等有觸頭電器組成。圖3是三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)接觸器自鎖控制線路。起動(dòng)時(shí)，合上漏電斷路器及空氣開(kāi)關(guān)QF，引入三相電源。按下起動(dòng)開(kāi)關(guān)SB2，接觸器KM1的線圈通電，主觸頭KM1閉合，電動(dòng)機(jī)接通電源直接起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)與SB2并聯(lián)的常開(kāi)輔助觸頭KM1閉合并自鎖。當(dāng)手松開(kāi)按鈕時(shí)，由于輔助觸點(diǎn)KM1閉合自鎖，所以電動(dòng)機(jī)一直運(yùn)轉(zhuǎn)。要使電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，按下開(kāi)關(guān)SB1即可。二．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．熟悉三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)的接觸器自鎖控制線路中各元器件的使用方法及其在線路中所起的作用。2．掌握三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)接觸器自鎖控制線路的工作原理、接線方法、調(diào)試及故障排除技能。三．實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)名稱(chēng)數(shù)量備注1電源儀表及控制屏1提供三相四線制380V、220V電壓2M14B型異步電動(dòng)機(jī)13交流接觸器14熱繼電器15按鈕開(kāi)關(guān)26萬(wàn)用表、剝線鉗、螺絲刀、尖嘴鉗等（自備）1套7導(dǎo)線若干四．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)接觸器自鎖控制線路。五．實(shí)驗(yàn)步驟1．檢查各實(shí)驗(yàn)設(shè)備外觀及質(zhì)量是否良好。2．按圖3三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)接觸器自鎖控制線路進(jìn)行正確接線，先接主回路，再接控制回路。自己檢查無(wú)誤并經(jīng)指導(dǎo)老師檢查認(rèn)可方可合閘實(shí)驗(yàn)。（1）熱繼電器值調(diào)到1.0A。（2）合上漏電斷路器及空氣開(kāi)關(guān)QF，引入三相電源。（3）按下起動(dòng)按鈕SB2，觀察電機(jī)工作情況。（4）按下停止按鈕SB1，切斷電機(jī)控制電源。（5）斷開(kāi)空氣開(kāi)關(guān)QF，切斷三相主電源。（6）斷開(kāi)漏電保護(hù)斷路器，關(guān)斷總電源。六．思考題1．在圖3中，若自鎖常開(kāi)觸頭錯(cuò)接成常閉觸頭，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？2．自鎖控制線路在長(zhǎng)期工作后可能出現(xiàn)失去自鎖作用的現(xiàn)象，試結(jié)合有關(guān)資料分析產(chǎn)生的原因。

實(shí)驗(yàn)九基于PLC控制方式的三相異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)與自鎖控制2．I/O分配輸入輸出點(diǎn)動(dòng)按鈕：I0.0Q0.0自鎖按鈕：I0.1停止按鈕：I0.23．按圖所示的梯形圖輸入程序。4．調(diào)試并運(yùn)行程序。點(diǎn)動(dòng)與自鎖梯形圖點(diǎn)動(dòng)與自鎖梯形圖第1章常用低壓控制電器習(xí)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(yīng)滿(mǎn)足怎樣的配合關(guān)系？答：不同的電磁機(jī)構(gòu)，有不同的吸力特性。電磁機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)，其氣隙是變化的，。.對(duì)于直流電磁機(jī)構(gòu)：其勵(lì)磁電流的大小與氣隙無(wú)關(guān)，銜鐵動(dòng)作過(guò)程中為恒磁動(dòng)勢(shì)工作，根據(jù)磁路定律，式中為氣隙磁阻，則，電磁吸力隨氣隙的減少而增加，所以吸力特性比較陡峭。對(duì)于交流電磁機(jī)構(gòu)：設(shè)線圈外加電壓不變，交流電磁線圈的阻抗主要決定于線圈的電抗，若電阻忽略不計(jì)，則，則，當(dāng)電壓頻率、線圈匝數(shù)、外加電壓為常數(shù)時(shí)，氣隙磁通也為常數(shù)，即勵(lì)磁電流與氣隙成正比，銜鐵動(dòng)作過(guò)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，所以吸力特性比較平坦。答案圖1.1為了保證銜鐵能牢固吸合，反作用力特性必須與吸力特性配合好。在整個(gè)吸合過(guò)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(guò)大或過(guò)小，吸力過(guò)大時(shí)，動(dòng)、靜觸頭接觸時(shí)以及銜鐵與鐵心接觸時(shí)的沖擊力也大，會(huì)使觸頭和銜鐵發(fā)生彈跳，導(dǎo)致觸頭的熔焊或燒毀，影響電器的機(jī)械壽命；吸力過(guò)小時(shí)，會(huì)使銜鐵運(yùn)動(dòng)速度降低，難以滿(mǎn)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(dāng)，才有助于電器性能的改善。在實(shí)際應(yīng)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(jiàn)答案圖1.1答案圖1.12．單相交流電磁機(jī)構(gòu)為什么要設(shè)置短路環(huán)？它的作用是什么？三相交流電磁鐵要否裝設(shè)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(dāng)磁通過(guò)零時(shí)，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(kāi)，磁通過(guò)零后電磁吸力又增大，當(dāng)吸力大于反力時(shí)，銜鐵又被吸合。這樣就使銜鐵產(chǎn)生強(qiáng)烈的振答案圖1.2動(dòng)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(gè)銅制的短路環(huán)。短路環(huán)將鐵心端面分隔成兩部分，當(dāng)交變磁通穿過(guò)短路環(huán)所包圍的截面積在短路環(huán)中產(chǎn)生渦流時(shí)，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，此渦流產(chǎn)生的磁通在相位上落后于短路環(huán)外鐵心截面中的磁通，由、產(chǎn)生的電磁吸力為，作用在銜鐵上的合成電磁吸力是，只要此合力始終大于其反力，銜鐵就不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。參見(jiàn)答案圖1.2所示。答案圖1.2對(duì)于三相交流電而言，因?yàn)槿嗖豢赡芡瑫r(shí)為零。就相當(dāng)于整個(gè)電磁鐵磁通沒(méi)有過(guò)零點(diǎn)，磁場(chǎng)不會(huì)消失，銜鐵就不會(huì)振動(dòng)。故無(wú)須加裝短路環(huán)。3．從結(jié)構(gòu)特征上如何區(qū)分交流、直流電磁機(jī)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(huì)產(chǎn)生渦流和磁滯損耗，所以不會(huì)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(zhǎng)而薄的筒狀。4．交流電磁線圈通電后，銜鐵長(zhǎng)時(shí)間被卡不能吸合，會(huì)產(chǎn)生什么后果？答：銜鐵在吸合過(guò)程中，交流勵(lì)磁線圈的電流與氣隙成正比，當(dāng)線圈通電瞬間，銜鐵尚未吸合時(shí)，氣隙較大，電流將達(dá)到吸合后額定電流的5~15倍，如果銜鐵長(zhǎng)時(shí)間被卡不能吸合，容易燒毀線圈。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(huì)發(fā)生什么問(wèn)題？為什么？答：交流電磁線圈接入直流電源時(shí)會(huì)通過(guò)很大的電流，很快會(huì)燒毀。因?yàn)榻涣骶€圈對(duì)交流電有感抗，而對(duì)直流電沒(méi)有感抗，交流線圈只有很小的直流電阻，所以會(huì)通過(guò)很大的電流。若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，吸力不足，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(chǎng)會(huì)導(dǎo)致鐵心中產(chǎn)生較大的渦流，導(dǎo)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(huì)發(fā)生什么問(wèn)題？為什么？答：接入380V的電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)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(dǎo)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(fù)載電流的種類(lèi)選擇接觸器的類(lèi)型。交流負(fù)載應(yīng)選用交流接觸器，直流負(fù)載應(yīng)選用直流接觸器，如果控制系統(tǒng)中主要是交流負(fù)載，而直流電動(dòng)機(jī)或直流負(fù)載的容量較小，也可都選用交流接觸器來(lái)控制，但觸點(diǎn)的額定電流應(yīng)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(gè)相同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(gè)電器線圈。因?yàn)槊總€(gè)線圈上所分配到的電壓與線圈阻抗成正比，兩個(gè)電器動(dòng)作總有先后，先吸合的電器，磁路先閉合，其阻抗比沒(méi)吸合的電器大，電感顯著增加，線圈上的電壓也相應(yīng)增大，故沒(méi)吸合電器的線圈的電壓達(dá)不到吸合值。同時(shí)電路電流將增加，有可能燒毀線圈。因此，兩個(gè)電器需要同時(shí)動(dòng)作時(shí)，線圈應(yīng)并聯(lián)連接。9．常用的滅弧方法有哪些？答：當(dāng)開(kāi)關(guān)電器的觸頭分離時(shí)，觸頭間的距離很小，觸頭間電壓即使很低，但電場(chǎng)強(qiáng)度很大（），在觸頭表面由于強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)射和熱電子發(fā)射產(chǎn)生的自由電子，逐漸加速運(yùn)動(dòng)，并在間隙中不斷與介質(zhì)的中性質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生碰撞游離，使自由電子的數(shù)量不斷增加，導(dǎo)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(dǎo)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(dòng)力滅??；②滅弧柵滅弧；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?jǐn)嚯娏魅哂泻螀^(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(zhǎng)期承載而不使性能降低的電流；熔斷體的極限分?jǐn)嚯娏魇侵冈谝?guī)定的使用和性能條件下，熔斷體在規(guī)定電壓下能夠分?jǐn)嗟念A(yù)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，否則就不能獲得可靠的短路保護(hù)。11．如何調(diào)整電磁式繼電器的返回系數(shù)？答：繼電器的釋放值與吸合值之比稱(chēng)為繼電器的返回系數(shù)。值是可以調(diào)節(jié)的，可通過(guò)調(diào)節(jié)釋放彈簧的松緊程度（擰緊時(shí)，與同時(shí)增大，增大；放松時(shí)，減小）或調(diào)整鐵心與銜鐵間非磁性墊片的厚?。ㄔ龊駮r(shí)增大，增大；減薄時(shí)減?。﹣?lái)達(dá)到。12．電氣控制線路中，既裝設(shè)熔斷器，又裝設(shè)熱繼電器，各起什么作用？能否相互代用？答：二者不能相互替換，熱繼電器和熔斷器在電路中的保護(hù)作用是不相同的。熱繼電器只做長(zhǎng)期的過(guò)載保護(hù)，而熔斷器是做嚴(yán)重過(guò)載和短路保護(hù)，因此一個(gè)較完整的保護(hù)電路，特別是電動(dòng)機(jī)控制電路，應(yīng)該兩種保護(hù)都具有。13．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(chǎng)合？答：熱繼電器（FR）主要用于電力拖動(dòng)系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)負(fù)載的過(guò)載保護(hù)。熱繼電器的選擇主要根據(jù)電動(dòng)機(jī)定子繞組的聯(lián)結(jié)方式來(lái)確定熱繼電器的型號(hào)，在三相異步電動(dòng)機(jī)電路中，對(duì)Y連接的電動(dòng)機(jī)可選兩相或三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，一般采用兩相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，即在兩相主電路中串接熱元件。對(duì)于三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，定子繞組為A連接的電動(dòng)機(jī)，必須采用帶斷相保護(hù)的熱繼電器。14．時(shí)間繼電器和中間繼電器在電路中各起什么作用？答：時(shí)間繼電器用來(lái)控制電器延時(shí)通斷。中間繼電器實(shí)質(zhì)上是一種電壓繼電器，它的特點(diǎn)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。什么是主令電器？常用的主令電器有哪些？答：主令電器是在自動(dòng)控制系統(tǒng)中發(fā)出指令或信號(hào)的電器，用來(lái)控制接觸器、繼電器或其他電器線圈，使電路接通或分?jǐn)?，從而達(dá)到控制生產(chǎn)機(jī)械的目的。主令電器應(yīng)用廣泛、種類(lèi)繁多。按其作用可分為：按鈕、行程開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、主令控制器及其他主令電器（如腳踏開(kāi)關(guān)、鈕子開(kāi)關(guān)、急停開(kāi)關(guān)）等。試為一臺(tái)交流380V、4kW（cosφ=0.88）、Δ連接的三相籠型異步電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的功率計(jì)算公式式中，為三相電源的線電壓（V）；為電動(dòng)機(jī)的線電流（A）；為電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)。計(jì)算出電動(dòng)機(jī)額定電流為A接觸器選擇：交流接觸器；額定電壓380V;額定電流l0A；電磁線圈額定電壓110V/127V/220V/380V之中選一；參考型號(hào)為CJ20-10。熱繼電器選擇：帶斷相保護(hù)的熱繼電器；熱繼電器的整定電流7.2A；熱繼電器的額定電流20A；參考型號(hào)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?jǐn)嚯娏?20kA；熔斷器額定電流40A；熔斷器額定電壓380V

第2章常用低壓控制電器習(xí)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(kāi)輔助觸頭KMX與自復(fù)位啟動(dòng)按鈕SBX并聯(lián)，即可形成自鎖環(huán)節(jié)。當(dāng)啟動(dòng)按鈕SBX松開(kāi)后，接觸器KMX的線圈通過(guò)其輔助常開(kāi)觸頭的閉合仍繼續(xù)保持通電，從而保證電動(dòng)機(jī)的連續(xù)運(yùn)行。這種依靠接觸器自身輔助常開(kāi)觸頭而使線圈保持通電的控制方式，稱(chēng)自鎖或自保。起到自鎖作用的輔助常開(kāi)觸頭稱(chēng)自鎖觸頭。所以自鎖環(huán)節(jié)的功能就是在啟動(dòng)按鈕松開(kāi)后，能夠保待接觸器線圈一直通電，使電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)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KM1與KM2不能同時(shí)通電時(shí)，為此要求線路設(shè)置必要的聯(lián)鎖環(huán)節(jié)。將其中一個(gè)接觸器的常閉觸頭串入另一個(gè)接觸器線圈電路中，則任何一個(gè)接觸器先通電后，即使按下相反方向的啟動(dòng)按鈕，另一個(gè)接觸器也無(wú)法通電，這種利用兩個(gè)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(fù)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(jī)械互鎖。利用成對(duì)使用的機(jī)械聯(lián)鎖接觸器，加上電氣互鎖，可形成機(jī)械、電氣雙重互鎖?；ユi環(huán)節(jié)的作用就是防止KM1與KM2同時(shí)通電造成電源短路等危險(xiǎn)。答案圖2-20習(xí)題3圖3．分析如圖2-20答案圖2-20習(xí)題3圖答：（c）和（f）能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正常連續(xù)運(yùn)行和停止，因?yàn)榘聪耂Bl，接觸器KM線圈通電并自鎖，電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行；按下SB，KM線圈斷電，電動(dòng)機(jī)停止。其他則不能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正常連續(xù)運(yùn)行和停止，因?yàn)閳D（a）接觸器KM線圈不能得電，故不能啟動(dòng)；圖（b）能啟動(dòng)連續(xù)運(yùn)行，但不能切斷接觸器線圈供電，即不能停止；圖（d）會(huì)引起電源短路；圖（e）線圈不能保待連續(xù)通電。（圖中，SBl為啟動(dòng)按鈕，SB為停止按鈕。）4．試采用按鈕、刀開(kāi)關(guān)、接觸器和中間繼電器，畫(huà)出異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)、連續(xù)運(yùn)行的混合控制電路。答：設(shè)計(jì)的控制電路圖見(jiàn)答案圖2.1所示。其中，SBl為連續(xù)運(yùn)行啟動(dòng)按鈕，SB2為停止按鈕，SB3為點(diǎn)動(dòng)按鈕。答案圖2.1答案圖2.15．試設(shè)計(jì)用按鈕和接觸器控制異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止，用組合開(kāi)關(guān)選擇電動(dòng)機(jī)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(hù)環(huán)節(jié)）。答：設(shè)計(jì)的控制電路圖見(jiàn)答案圖2.2所示。圖中，SB2為正轉(zhuǎn)啟動(dòng)組合按鈕開(kāi)關(guān)；SB3為反轉(zhuǎn)啟動(dòng)組合按鈕開(kāi)關(guān)；SBl為停止按鈕開(kāi)關(guān)。（需要注意的是，組合按鈕開(kāi)關(guān)SB2和SB3必須選擇“先斷后合”型，否則會(huì)引發(fā)短路故障）答案圖2.2答案圖2.26．電器控制線路常用的保護(hù)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(hù)環(huán)節(jié)有以下幾種。短路保護(hù)：采用熔斷器或斷路器。短路時(shí)熔斷器的熔體熔斷或斷路器脫扣，切斷電路起保護(hù)作用。（1）電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)：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(guò)幾倍于額定值的電流，熱繼電器或斷路器也不會(huì)立即動(dòng)作。因此在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間不太長(zhǎng)的情況下，熱繼電器或斷路器不會(huì)動(dòng)作，只有在電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載時(shí)，熱繼電器才會(huì)動(dòng)作，用它的常閉觸頭使控制電路斷電。（2）過(guò)流保護(hù)：過(guò)電流一般比短路電流要小。采用過(guò)電流繼電器或斷路器和接觸器配合使用。（3）欠電壓、失電壓保護(hù)：通過(guò)接觸器的自鎖環(huán)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)電源電壓由于某種原因而嚴(yán)重欠電壓或失電壓（如停電）時(shí)，接觸器斷電釋放，電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)電源電壓恢復(fù)正常時(shí)，接觸器線圈不會(huì)自行通電，電動(dòng)機(jī)也不會(huì)自行啟動(dòng)，只有在操作人員重新按下啟動(dòng)按鈕后，電動(dòng)機(jī)才能啟動(dòng)。（4）互鎖保護(hù)：將其中一個(gè)接觸器的常閉觸頭串入另一個(gè)接觸器線圈電路中，則任何一個(gè)接觸器先通電后，即使按下相反方向的啟動(dòng)按鈕，另一個(gè)接觸器也無(wú)法通電。（5）斷相保護(hù)（采用帶斷相保護(hù)的熱繼電器或其它斷相保護(hù)裝置）、漏電保護(hù)（采用剩余電流動(dòng)作保護(hù)器或剩余電流動(dòng)作斷路器等）、人身安全保護(hù)（如電機(jī)外殼接地，紅外接近開(kāi)關(guān)等）等等。7．為什么電動(dòng)機(jī)要設(shè)零電壓和欠電壓保護(hù)？答：零電壓保護(hù)的目的是防止電氣設(shè)備意外失電后因來(lái)電而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)意外自行啟動(dòng)。設(shè)置了零電壓保護(hù)環(huán)節(jié)，則電氣設(shè)備意外失電再上電后，必須通過(guò)再次啟動(dòng)，電動(dòng)機(jī)才能運(yùn)行。欠電壓保護(hù)的目的是防止當(dāng)電源電壓降低時(shí)而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生故障。當(dāng)電源電壓下降到電動(dòng)機(jī)額定電壓的80％以下后，將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)因轉(zhuǎn)矩不足而轉(zhuǎn)速下降，以致被迫停轉(zhuǎn)，使電動(dòng)機(jī)因堵轉(zhuǎn)而燒毀。8．在有自動(dòng)控制的機(jī)床上，電動(dòng)機(jī)由于過(guò)載而自動(dòng)停車(chē)后，有人立即按啟動(dòng)按鈕，但不能開(kāi)車(chē)，試說(shuō)明可能是什么原因？答：電動(dòng)機(jī)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(guò)載保護(hù)的作用。電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過(guò)載時(shí)，熱繼電器動(dòng)作，常閉觸頭斷開(kāi)切斷控制回路供電。由于雙金屈片熱慣性的原因，執(zhí)繼電器要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的冷卻后，常閉觸頭才可恢復(fù)常閉。因此，若在此前按下啟動(dòng)按鈕，由于熱繼電器的常閉觸頭還未恢復(fù)常閉，控制回路仍然處于斷開(kāi)狀態(tài)，所以電動(dòng)機(jī)不能動(dòng)作。另外，如果熱繼電器設(shè)置在手動(dòng)復(fù)位，即使雙金屬片冷卻下來(lái)，也不能復(fù)位，只有按下手動(dòng)復(fù)位按鈕，熱繼電器才能復(fù)位。如果使用了斷路器作為電動(dòng)機(jī)熱過(guò)載保護(hù)裝置，一旦斷路器因熱過(guò)載脫扣，斷路器是不會(huì)自動(dòng)復(fù)位的，必須等雙金屈片冷卻后重新合閘。9．試設(shè)計(jì)電器控制線路，要求：第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)10s后，第二臺(tái)電動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，運(yùn)行5s后，第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)停止，同時(shí)第三臺(tái)電動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，運(yùn)行15s后，全部電動(dòng)機(jī)停止。答：設(shè)計(jì)控制電路圖如答案圖2.3所示。答案圖答案圖2.310．供油泵向兩處地方供油，油都達(dá)到規(guī)定油位時(shí)，供油泵停止供油，只要有一處油不足，則繼續(xù)供油，試用邏輯設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)控制線路。答：由2個(gè)液位開(kāi)關(guān)BGl、BG2分別檢測(cè)2處油位，油泵的運(yùn)轉(zhuǎn)由接觸器KM控制，由2個(gè)液位開(kāi)關(guān)控制接觸器KM的通斷。設(shè)液位開(kāi)關(guān)的觸頭在油位未達(dá)到時(shí)閉合，達(dá)到時(shí)斷開(kāi)，則根據(jù)題目要求，可列出接觸器通電狀態(tài)的真值表，如答案表2.1所示。答案表2.1所示BG1BG2KM000011101111根據(jù)真值表可列出接觸器KM通電的邏輯函數(shù)式為根據(jù)上式結(jié)果可畫(huà)出控制電路如答案圖2.4所示，圖中液位開(kāi)關(guān)狀態(tài)為油位未達(dá)到時(shí)的狀態(tài)。答案圖答案圖2.411．簡(jiǎn)化圖2-21所示控制電路。圖圖2-21習(xí)題2-11圖答：（a）邏輯表達(dá)式為KM=(KA1+KA2)(KA1+KA3)=KA1+KA2·KA3簡(jiǎn)化后的控制電路如答案圖2.5所示。（b）邏輯表達(dá)式為簡(jiǎn)化后的控制電路如答案圖2.6所示。（c）邏輯表達(dá)式為簡(jiǎn)化后的控制電路如答案圖2.7所示。答案圖2.7答案圖2.6答案圖2.5答案圖2.7答案圖2.6答案圖2.52-12．電廠的閃光電源控制電路如圖2-22所示，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，事故繼電器KA通電動(dòng)作，試分析信號(hào)燈發(fā)出閃光的工作原理。圖2-22習(xí)題2-12圖答：當(dāng)發(fā)生故障時(shí)事故繼電器KA通電動(dòng)作，KA常開(kāi)觸頭閉合。通電延時(shí)時(shí)間繼電器KT1通電，KT1瞬動(dòng)觸頭閉合，指示燈HL亮；延時(shí)一段時(shí)間T1后，KT1通電延時(shí)閉合觸頭閉合，斷電延時(shí)時(shí)間繼電器KT2通電，KT2斷電延時(shí)觸頭立即打開(kāi)，時(shí)間繼電器KT1斷電，KT1通電延時(shí)閉合觸頭KT1和瞬動(dòng)觸頭KT1立即斷開(kāi)，時(shí)間繼電器KT2斷電，同時(shí)指示燈HL滅；延時(shí)一段時(shí)間T2后，KT2斷電延時(shí)閉合觸頭復(fù)位閉合，時(shí)間繼電器KT1再次通電，指示燈HL再次亮起。重復(fù)上述過(guò)程，不斷循環(huán)，故障指示燈按亮T1、滅T圖2-22習(xí)題2-12圖

第3章可編程控制器基礎(chǔ)習(xí)題與思考題3-1.可編程控制器的特點(diǎn)有哪些？答：①反映速度快、噪音小、功耗低、體積小。②功能強(qiáng)大、編程方便，可以隨時(shí)修改程序。③控制精度高，可以進(jìn)行復(fù)雜的程序控制。④能夠?qū)刂七^(guò)程進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)。⑤系統(tǒng)穩(wěn)定，安全可靠。3-2.可編程控制器與傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)相比有哪些優(yōu)點(diǎn)？答：絕大多數(shù)控制繼電器都是長(zhǎng)期磨損和疲勞工作條件下進(jìn)行的，容易損壞。而且繼電器的觸點(diǎn)容易產(chǎn)生電弧，甚至?xí)墼谝黄甬a(chǎn)生誤操作，引起嚴(yán)重的后果。再者，對(duì)一個(gè)具體使用的裝有上百個(gè)繼電器的設(shè)備，其控制箱將是龐大而笨重的。在全負(fù)荷運(yùn)載的情況下，大的繼電器將產(chǎn)生大量的熱及噪聲，同時(shí)也消耗了大量的電能。并且繼電器控制系統(tǒng)必須是手工接線、安裝，如果有簡(jiǎn)單的改動(dòng)，也需要花費(fèi)大量時(shí)間及人力和物力去改制、安裝和調(diào)試。?可編程控制器以體積小功能強(qiáng)大所著稱(chēng)，它不但可以很容易地完成順序邏輯、運(yùn)動(dòng)控制、定時(shí)控制、計(jì)數(shù)控制、數(shù)字運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理等功能，而且可以通過(guò)輸入輸出接口建立與各類(lèi)生產(chǎn)機(jī)械數(shù)字量和模擬量的聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制。3-3.從軟硬件兩個(gè)角度說(shuō)明PLC的高抗干擾性能。答：軟件方面：具有故障檢測(cè)功、信息包含和恢復(fù)功能，循環(huán)掃描時(shí)間的超時(shí)警戒等；硬件方面：對(duì)主要器件和部件用導(dǎo)磁良好的材料進(jìn)行屏蔽，對(duì)供電系統(tǒng)和輸入電路采用多種形式的濾波處理，I/O回路與微處理器之間用光電耦合器進(jìn)行隔離。3-4.PLC怎樣執(zhí)行用戶(hù)程序？說(shuō)明PLC在正常運(yùn)行時(shí)的工作過(guò)程。答：PLC首先逐行掃描用戶(hù)程序，根據(jù)用戶(hù)程序中的邏輯關(guān)系，以及所涉及的輸入狀態(tài)，分析得到相應(yīng)用戶(hù)程序行的輸出結(jié)果，并將結(jié)果保存在輸出映像寄存器中。當(dāng)全部的用戶(hù)程序掃描完畢后，統(tǒng)一將輸出映像寄存器中的結(jié)果送到輸出鎖存器中，完成對(duì)輸出的刷新。?PLC通電并運(yùn)行時(shí)，首先進(jìn)行初始化過(guò)程，然后依次為：CPU自診斷、通信信息處理、輸入刷新、用戶(hù)程序掃描、輸出刷新、外部設(shè)備服務(wù)，并周而復(fù)始地循環(huán)執(zhí)行這些步驟。3-5.如果數(shù)字量輸入的脈沖寬度小于PLC的循環(huán)周期，是否能夠保證PLC檢測(cè)到該脈沖？為什么？答：不能保證檢測(cè)到該脈沖。因?yàn)镻LC對(duì)輸入的處理集中在循環(huán)周期的某一時(shí)段進(jìn)行，即所謂的輸入刷新階段。在這一時(shí)段外，PLC不響應(yīng)任何輸入信號(hào)的變化，因此假如某一輸入脈沖的時(shí)間寬度小于PLC的循環(huán)掃描周期，則很可能當(dāng)PLC進(jìn)入輸入刷新階段之前，脈沖已經(jīng)消失，所以不能保證PLC檢測(cè)到該脈沖信號(hào)。3-6.影響PLC輸出響應(yīng)滯后的因素有哪些？你認(rèn)為最重要的原因是哪一個(gè)？答：影響PLC輸出響應(yīng)滯后的因素大致有：循環(huán)周期、輸入電路濾波時(shí)間、輸出電流滯后等。相對(duì)而言，循環(huán)周期的長(zhǎng)短對(duì)輸出滯后的影響要大一些，而近來(lái)簡(jiǎn)化用戶(hù)程序，則能縮短整個(gè)循環(huán)周期。3-7簡(jiǎn)述S7-1200PLC系統(tǒng)的基本構(gòu)成。答：S7-1200PLC的基本組成包括基本單元（S7-1200CPU模塊）、個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）或編程器、STEP7編程軟件和網(wǎng)線等。其中基本單元也稱(chēng)為主機(jī)，或CPU模塊，可以構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的控制系統(tǒng)，是PLC的核心部分，主要作用是完成邏輯運(yùn)算、數(shù)字運(yùn)算、協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部各部分工作等。將STEP7編程軟件安裝在個(gè)人計(jì)算機(jī)中，或使用編程器來(lái)完成程序設(shè)計(jì)及下載等網(wǎng)線負(fù)責(zé)連接計(jì)算機(jī)和CPU模塊，實(shí)現(xiàn)兩者的通信。3-8S7-1200CPU121X系列有哪些產(chǎn)品？答：見(jiàn)表4-1。3-9S7-1200擴(kuò)展I/O點(diǎn)數(shù)的途徑有哪些？答：PLC的I/O功能主要靠配置各種I/O模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。PLC主機(jī)可以通過(guò)輸入/輸出擴(kuò)展接口擴(kuò)展系統(tǒng)，擴(kuò)展模塊包括數(shù)字量輸入/輸出擴(kuò)展模塊、模擬量輸入/輸出擴(kuò)展模塊或智能輸入/輸出擴(kuò)展模塊等S7-1200允許通過(guò)信號(hào)板和信號(hào)模塊擴(kuò)展I/O設(shè)備，這使它具有強(qiáng)大的可擴(kuò)展性和高度的靈活性。S7-1200也可以通過(guò)通信板CB1241和通信模塊CM1241進(jìn)行串口通信，使SIMATICS7-1200可以連接到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、打印機(jī)、機(jī)器人控制、調(diào)制解調(diào)器、掃描儀、條碼讀取器、其他SIMATICS7和SIMATICS5PLC，以及許多其他制造商提供的系統(tǒng)。3-10常用的S7-1200的擴(kuò)展板、模塊有哪些？各適用于哪些場(chǎng)合？答：按照傳輸信號(hào)是數(shù)字量還是模擬量，以及信號(hào)是輸入還是輸出，可分為數(shù)字量輸入/輸出模塊（SB1221、SB1222、SB1223、SM1221、SM1222）、模擬量輸入/輸出模塊或輸入/輸出擴(kuò)展模塊（SB1231、SB1232、SM1231、SM1232）等。擴(kuò)展模塊主要有3種類(lèi)型：信號(hào)模塊、通信模塊、信號(hào)板，此外還有通信板和電池板。信號(hào)板進(jìn)行少量點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展，信號(hào)模塊進(jìn)行較多點(diǎn)數(shù)的、更靈活的I/O點(diǎn)擴(kuò)展，通信模塊（CM1241、CM1242、CM1243、CM1245、CM1278）使SIMATICS7-1200可以連接到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、打印機(jī)、機(jī)器人控制、調(diào)制解調(diào)器、掃描儀、條碼讀取器、其他SIMATICS7和SIMATICS5PLC，以及許多其他制造商提供的系統(tǒng)。3-11總結(jié)S7-1200通過(guò)信號(hào)板和信號(hào)模塊進(jìn)行擴(kuò)展時(shí)的區(qū)別。答：信號(hào)板和信號(hào)模塊都可以對(duì)CPU進(jìn)行I/O點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展。區(qū)別如下：1、使用情況不同。信號(hào)板進(jìn)行少量點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展，信號(hào)模塊進(jìn)行較多點(diǎn)數(shù)的、更靈活的I/O點(diǎn)擴(kuò)展2、安裝位置不同。信號(hào)模塊安裝在CPU的右側(cè)，信號(hào)板安裝在CPU的頂部。信號(hào)板直接插到S7-1200CPU前面的插座中，相互電氣、機(jī)械連接，安裝前后不會(huì)增加控制器所需的空間，安裝尺寸不變，信號(hào)模塊裝在CPU的外側(cè)，影響CPU的尺寸3、適用CPU不同。S7-1200的所有CPU模塊都可以安裝一塊信號(hào)板，但信號(hào)模塊不能與CPU1211C一起使用。3-12某PLC控制系統(tǒng)，經(jīng)估算需要數(shù)字量輸入點(diǎn)20個(gè)，數(shù)字量輸出點(diǎn)10個(gè)，模擬量輸入通道5個(gè)，模擬量輸出通道3個(gè)。請(qǐng)選擇S7-200PLC的機(jī)型及其擴(kuò)展模塊，要求按空間分布位置對(duì)主機(jī)及各模塊的輸入、輸出點(diǎn)進(jìn)行編址，并對(duì)主機(jī)內(nèi)部的DC5V/DC24V電源的負(fù)載能力進(jìn)行校驗(yàn)。答：根據(jù)表3-1，可選CPU1215C作為核心控制主機(jī)，但是其本機(jī)集成數(shù)字I/O為14/10,本機(jī)集成模擬I/O為2/2,所以仍需要進(jìn)行擴(kuò)展才能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需求。選擇SM1223DI8x24VDC，DQ8x24VDC，擴(kuò)展6個(gè)DI選擇SM1234擴(kuò)展3個(gè)模擬量輸入通道和1個(gè)模擬量輸出通道這樣I/O設(shè)計(jì)就能滿(mǎn)足題中的20個(gè)DI,20個(gè)DO,5個(gè)A和3分AO的需求。具體I/O地址分配如如答案表3.1：答案表3.1I/O地址分配表DIDO1本機(jī)I0.01本機(jī)Q0.02本機(jī)I0.12本機(jī)Q0.13本機(jī)I0.23本機(jī)Q0.24本機(jī)I0.34本機(jī)Q0.35本機(jī)I0.45本機(jī)Q0.46本機(jī)I0.56本機(jī)Q0.57本機(jī)I0.67本機(jī)Q0.68本機(jī)I0.78本機(jī)Q0.79本機(jī)I1.09本機(jī)Q1.010本機(jī)I1.110本機(jī)Q1.111本機(jī)I1.2AI12本機(jī)I1.31本機(jī)AI013本機(jī)I1.42本機(jī)AI214本機(jī)I1.53擴(kuò)展AI415擴(kuò)展I2.04擴(kuò)展AI616擴(kuò)展I2.15擴(kuò)展AI817擴(kuò)展I2.2AO18擴(kuò)展I2.31本機(jī)AQ019擴(kuò)展I2.42本機(jī)AQ220擴(kuò)展I2.53擴(kuò)展AQ4電源功率預(yù)算如答案表3.2：答案表3.2電源功率預(yù)算表CPU功率預(yù)算5VDC24VDCCPU1215C1600mA400mA減系統(tǒng)要求5VDC24VDCCPU1215C，14點(diǎn)輸入14*4mA=56mA1個(gè)SM1223，5V電源145mA-1個(gè)SM1223，6點(diǎn)輸入-6*4mA=24mA1個(gè)SM1234,5V電源80mA1個(gè)SM1234,3個(gè)AI-60mA總要求225mA140mA等于電流差額5VDC24VDC總電流差額1375mA260mA由此可見(jiàn)，電源能滿(mǎn)足擴(kuò)展的需求，不需要額外提供24VDC電源。

第4章S7-1200及其常用基本指令習(xí)題與思考題1.S7-1200指令參數(shù)所用的基本數(shù)據(jù)類(lèi)型有哪些？答：S7-1200PLC的指令參數(shù)所用的基本數(shù)據(jù)類(lèi)型有布爾型（Bool）、字節(jié)型（Byte）、字型（Word）、雙字型（DWord）、無(wú)符號(hào)8位整數(shù)USint、有符號(hào)8位整數(shù)Sint、無(wú)符號(hào)16位整數(shù)UInt、有符號(hào)16位整數(shù)Int、無(wú)符號(hào)32位整數(shù)UDint、有符號(hào)32位整數(shù)Dint、32位實(shí)數(shù)型Real、64位實(shí)數(shù)型LReal、IEC時(shí)間值Time、日期值Date，以及時(shí)鐘值TOD、字節(jié)日期和時(shí)間結(jié)構(gòu)DTL、單字符Char、雙字符WChar、單字節(jié)字符串String、雙字節(jié)字符串WString。2.定時(shí)器有幾種類(lèi)型？分別實(shí)現(xiàn)什么功能？答：定時(shí)器指令包括脈沖型定時(shí)器TP、接通延時(shí)定時(shí)器TON、關(guān)斷延時(shí)定時(shí)器TOF和保持性接通延時(shí)定時(shí)器TONR。脈沖型定時(shí)器TP：脈沖型定時(shí)器可生成具有預(yù)設(shè)寬度時(shí)間的脈沖；接通延時(shí)定時(shí)器TON：接通延時(shí)定時(shí)器在預(yù)設(shè)的單一時(shí)段延時(shí)過(guò)后將輸出Q設(shè)置為ON；關(guān)斷延時(shí)定時(shí)器TOF：關(guān)斷延時(shí)定時(shí)器在預(yù)設(shè)的單一時(shí)段延時(shí)過(guò)后將輸出Q重置為OFF；保持性接通延時(shí)定時(shí)器TONR：保持性接通延時(shí)定時(shí)器在預(yù)設(shè)的多時(shí)段累積延時(shí)過(guò)后將輸出Q設(shè)置為ON。3.計(jì)數(shù)器有幾種類(lèi)型？各有何特點(diǎn)？答：計(jì)數(shù)器指令包含加計(jì)數(shù)器CTU、減計(jì)數(shù)器CTD和加減計(jì)數(shù)器CTUD。加計(jì)數(shù)器CTU：首次掃描，計(jì)數(shù)器輸出Q為0，當(dāng)前值CV為0。加計(jì)數(shù)器對(duì)計(jì)