現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)習(xí)題2王永華

……………最新資料推薦………………最新資料推薦…………………最新精品資料整理推薦，更新于二〇二一年八月一日2021年8月1日星期日12:50:26最新精品資料整理推薦，更新于二〇二一年八月一日2021年8月1日星期日12:50:26……………最新資料推薦…………………最新精品資料整理推薦，更新于二〇二一年八月一日2021年8月1日星期日12:50:26現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)習(xí)題（第2版）編著：王永華第1章、《電器控制系統(tǒng)常用器件》思考題與練習(xí)題1.01、電磁式電器主要由哪幾部分組成?各部分的作用是什么?答：電磁式的低壓電器。就其結(jié)構(gòu)而言，大都由三個主要部分組成，即觸頭、滅弧裝置和電磁機構(gòu)。觸頭：觸頭是一切有觸點電器的執(zhí)行部件。電器通過觸頭的動作來接通或斷開被控制電路。觸頭通常由動、靜觸點組合而成。滅弧裝置：保護(hù)觸頭系統(tǒng)，降低損傷，提高分?jǐn)嗄芰?，保證電器工作安全可靠。電磁機構(gòu)：電磁機構(gòu)是電磁式低壓電器的感測部件，它的作用是將電磁能量轉(zhuǎn)換成機械能量，帶動觸頭動作使之閉合或斷開，從而實現(xiàn)電路的接通或分?jǐn)唷?.02、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)的工作原理常用吸力特性和反力特性來表征。吸力特性：電磁機構(gòu)使銜鐵吸合的力與氣隙長度的關(guān)系曲線稱做吸力特性;反力特性：電磁機構(gòu)使銜鐵釋放(復(fù)位)的力與氣隙長度的關(guān)系曲線稱做反力特性。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。但也不能過大，否則銜鐵吸合時運動速度過大，會產(chǎn)生很大的沖擊力，使銜鐵與鐵芯柱端面造成嚴(yán)重的機械磨損。此外，過大的沖擊力有可能使觸點產(chǎn)生彈跳現(xiàn)象，導(dǎo)致觸點的熔焊或磨損，降低觸點的使用壽命。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，如圖1-8所示。1、直流電磁機構(gòu)吸力特性；2、交流電磁機構(gòu)吸力特性；3、反力特性；4、剩磁吸力特性1-8吸力特性和反力特性對于直流電磁機構(gòu)，當(dāng)切斷激磁電流以釋放銜鐵時，其反力特性必須大于剩磁吸力，才能保證銜鐵可靠釋放。1.03、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：短路環(huán)的作用是把鐵芯中的磁通分為兩部分，即不穿過短路環(huán)的Φ1和穿過短路環(huán)的Φ2，Φ2為原磁通與短路環(huán)中感生電流產(chǎn)生的磁通的疊加，且相位上也滯后Φ1，電磁機構(gòu)的吸力F為它們產(chǎn)生的吸力F1、F2的合力。此合力始終大于反力，所以銜鐵的振動和噪聲就消除了。單相交流電磁鐵的短路環(huán)斷裂或脫落后，銜鐵始終受到反力Fr的作用。由于交流磁通過零時吸力也為零，吸合后的銜鐵在反力Fr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。1.04、常用的滅弧方法有哪些?答：多斷點滅弧、磁吹式滅弧、滅弧柵、滅弧罩1.05、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：接觸器是用來接通或分?jǐn)嚯妱訖C主電路或其他負(fù)載電路的控制電器，用它可以實現(xiàn)頻繁的遠(yuǎn)距離自動控制。直流電磁機構(gòu)：因其鐵芯不發(fā)熱，只有線圈發(fā)熱，所以，直流電磁機構(gòu)的鐵芯通常是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。交流電磁機構(gòu)：由于其鐵芯存在磁滯和渦流損耗，這樣鐵芯和線圈都發(fā)熱。通常交流電磁機構(gòu)的鐵芯用硅鋼片疊哪而成，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。1.06、交流接觸器在銜鐵吸合前的瞬間，為什么會在線圈中產(chǎn)生很大的電流沖擊?直流接觸器會不會出現(xiàn)這種現(xiàn)象?為什么?答：交流接觸器的線圈是一個電感，吸合前線圈內(nèi)部沒有鐵心，電感很小，阻抗也就很小，所以電流大；吸合后鐵心進(jìn)入線圈內(nèi)部，電感量增大，阻抗增大，所以電流就降下來了。直流接觸器工作電流主要取決于其內(nèi)部電阻，所以不會產(chǎn)生沖擊電流。1.07、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。若將直流接觸器誤接入交流電源上，直流接觸器將不能正常工作:因阻抗增大，電流減小，吸力不足，啟動電流降不下去，此外還有渦流存在。1.08、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，實現(xiàn)三相交流電動機的過載保護(hù)。電動機為Y形接法可用不帶斷相保護(hù)的三相式熱繼電器；電動機是△形接法必須采用帶斷相保護(hù)的熱繼電器。原理：如果熱繼電器所保護(hù)的電動機為Y形接法，當(dāng)線路發(fā)生一相斷電時，另外兩相電流便增大很多。由于線電流等于相電流，流過電動機繞組的電流和流過熱繼電器的電流增加的比例相同，因此普通的兩相或三相熱繼電器可以對此做出保護(hù)。如果電動機是△形接法，發(fā)生斷相時，由于電動機的相電流與線電流不等，流過電動機繞組的電流和流過熱繼電器的電流增加比例不相同，而熱元件又串聯(lián)在電動機的電源進(jìn)線中，按電動機的額定電流即線電流來整定，整定值較大。當(dāng)故障線電流達(dá)到額定電流時，在電動機繞組內(nèi)部，電流較大的那一相繞組的故障電流將超過額定相電流，便有過熱燒毀的危險。所以，三角形接法必須采用帶斷相保護(hù)的熱繼電器。1.09、說明熱繼電器和熔斷器保護(hù)功能的不同之處。答：熱繼電器只做長期的過載保護(hù)，而熔斷器是做嚴(yán)重過載和短路保護(hù)，因此一個較完整的保護(hù)電路，特別是電動機控制電路，應(yīng)該兩種保護(hù)都具有。1.10、當(dāng)出現(xiàn)通風(fēng)不良或環(huán)境溫度過高而使電動機過熱時，能否采用熱繼電器進(jìn)行保護(hù)?為什么?答：不行！熱繼電器是電流超過設(shè)定值后斷電，跟電動機過熱沒關(guān)系。要對電動機進(jìn)行過熱控制，需要用精度較高的溫控設(shè)備。1.11、中間繼電器與接觸器有何異同?答：接觸器是一種適用于遠(yuǎn)距離頻繁地接通和斷開交直流主電路及大容量控制電路的電器。具有低電壓釋放保護(hù)功能、控制容量大、能遠(yuǎn)距離控制等優(yōu)點，在自動控制系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛，但也存在噪聲大、壽命短等缺點。中間繼電器是一種電壓繼電器，是根據(jù)線圈兩端電壓大小來控制電路通斷的控制電器，它的觸點數(shù)量較多，容量較大，起到中間放大（觸點數(shù)量和容量）作用。1.12、溫度繼電器為什么能實現(xiàn)全熱保護(hù)?答：當(dāng)電動機發(fā)生過電流時，會使其繞組溫升過高，當(dāng)電網(wǎng)電壓升高不正常時，即使電動機不過載，也會導(dǎo)致鐵損增加而使鐵芯發(fā)熱，這樣也會使繞組溫升過高；或者電動機環(huán)境溫度過高以及通風(fēng)不良等，也同樣會使繞組溫升過高。在這些情況下，只有溫度繼電器能反映繞組溫度并根據(jù)繞組溫度進(jìn)行動作。1.13、感應(yīng)式速度繼電器怎樣實現(xiàn)動作的?用于什么場合?答：感應(yīng)式速度繼電器，其轉(zhuǎn)子的軸與被控電動機的軸相連接，當(dāng)電動機轉(zhuǎn)動時，速度繼電器的轉(zhuǎn)子隨之轉(zhuǎn)動，到達(dá)一定轉(zhuǎn)速時，定子在感應(yīng)電流和力矩的作用下跟隨轉(zhuǎn)動；到達(dá)一定角度時，裝在定子軸上的擺錘推動簧片(動觸點)動作，使常閉觸點打開，常開觸點閉合；當(dāng)電動機轉(zhuǎn)速低于某一數(shù)值時，定子產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩減小，觸點在簧片作用下返回到原來位置，使對應(yīng)的觸點恢復(fù)到原來狀態(tài)。速度繼電器主要應(yīng)用于三相籠型異步電動機的反接制動中，因此又稱做反接制動控制器。1.14、簡述固態(tài)繼電器優(yōu)缺點及使用時的注意事項。答：固態(tài)繼電器的主要優(yōu)點是：(1)、高壽命，高可靠SSR沒有機械零部件，有固體器件完成觸點功能。由于沒有運動的零部件，因此能在高沖擊與振動的環(huán)境下工作。由于組成固態(tài)繼電器的元器件的固有特性，決定了固態(tài)繼電器的壽命長，可靠性高。(2)、靈敏度高，控制功率小，電磁兼容性好固態(tài)繼電器的輸入電壓范圍較寬，驅(qū)動功率低，可與大多數(shù)邏輯集成電路兼容，而不需加緩沖器或驅(qū)動器。(3)、轉(zhuǎn)換速度快固態(tài)繼電器因為采用固體器件，所以切換速度可從幾毫秒至幾微妙。(4)、電磁干擾小固態(tài)繼電器沒有輸入“線圈”，沒有觸點燃弧和回跳，因而減少了電磁干擾。大多數(shù)交流輸出固態(tài)繼電器是一個零電壓開關(guān)，在零電壓處導(dǎo)通，零電流處關(guān)斷，減少了電流波形的突然中斷，從而減少了開關(guān)瞬態(tài)效應(yīng)。固態(tài)繼電器的主要缺點是：漏電流大，接觸電壓莊大，觸點單一，使用溫度范圍窄，過載能力差及價格偏高等。使用固態(tài)繼電器主要事項(1)、固態(tài)繼電器的選擇應(yīng)根據(jù)負(fù)載的類型(阻性、感性)來確定，并要采用有效的過壓保護(hù)。(2)、輸出端要采用阻容浪涌吸收回路或非線性壓敏電阻吸收瞬變電壓。(3)、過流保護(hù)應(yīng)采用專門保護(hù)半導(dǎo)體器件的熔斷器或用動作時間小于10ms的自動開關(guān)。(4)、安裝時采用散熱器，要求接觸良好，且對地絕緣。(5)、切忌負(fù)載側(cè)兩端短路，以免固態(tài)繼電器損壞。1.15、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；熔體的額定電流是指熔斷器在正常工作時所允許的最大值稱為額定值；熔體的極限分?jǐn)嚯娏魇侵冈陬~定電壓及一定的功率因數(shù)(或時間常數(shù))下切斷短路電流的極限能力，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)。1.16、控制按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、行程開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)在電路中各起什么作用?答：控制按鈕簡稱按鈕，在控制電路中用于手動發(fā)出控制信號以控制接觸器、繼電器等。轉(zhuǎn)換開關(guān)是一種多擋式、控制多回路的主令電器。轉(zhuǎn)換開關(guān)廣泛應(yīng)用于各種配電裝置的電源隔離、電路轉(zhuǎn)換、電動機遠(yuǎn)距離控制等；也常作為電壓表、電流表的換相開關(guān)，還可用于控制小容量的電動機。行程開關(guān)又稱做限位開關(guān)，是一種利用生產(chǎn)機械某些運動部件的碰撞來發(fā)出控制命令的主令電器。行程開關(guān)用于控制生產(chǎn)機械的運動方向、速度、行程大小或位置的一種自動控制器件。行程開關(guān)廣泛應(yīng)用于各類機床、起重機械以及輕工機械的行程控制。當(dāng)生產(chǎn)機械運動到某一預(yù)定位置時，行程開關(guān)通過機械可動部分的動作，將機械信號轉(zhuǎn)換為電信號，以實現(xiàn)對生產(chǎn)機械的制，限制它們的動作和位置，借此對生產(chǎn)機械給以必要的保護(hù)。接近開關(guān)又稱做無觸點行程開關(guān)。當(dāng)某種物體與之接近到一定距離時就發(fā)出動作信號，它不像機械行程開關(guān)那樣需要施加機械力，而是通過其感辨頭與被測物體間介質(zhì)能量的變化來獲取信號。用于高速計數(shù)、測速、液面控制、檢測金屬體的存在、零件尺寸以及無觸點按鈕等。光電開關(guān)已被用做物位檢測、液位控制、產(chǎn)品計數(shù)、寬度判別、速度檢測、定長剪切、孔洞識別、信號延時、自動門傳感、色標(biāo)檢出以及安全防護(hù)等諸多領(lǐng)域。1.17、電磁閥分幾大類?各自的工作原理是什么?答：電磁閥有多種形式，但從結(jié)構(gòu)和工作原理上來分，主要有三大類，即：直動式、分步直動式和先導(dǎo)式。⑴、直動式電磁閥：通電時，電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起，閥門打開；斷電時，電磁力消失，彈簧力把關(guān)閉件壓在閥座上，閥門關(guān)閉。(2)、先導(dǎo)式電磁闊：通電時，電磁力把先導(dǎo)孔打開，上腔室壓力迅速下降，在關(guān)閉件周圍形成上低下高的壓差，推動關(guān)閉件向上移動，閥門打開;斷電時，彈簧力把先導(dǎo)孔關(guān)閉，入口壓力通過旁通孔迅速進(jìn)入上腔室在關(guān)閥件周圍形成下低上高的壓差，推動關(guān)閉件向下移動，關(guān)閉閥門。(3)、分步直動式電磁閥：它是一種直動式和先導(dǎo)式相結(jié)合的原理，當(dāng)入口與出口壓差≤0.05MPa，通電時，電磁力直接把先導(dǎo)小閥和主閥關(guān)閉件依次向上提起，闊門打開。當(dāng)入口與出口壓差＞0.05MPa，通電時，電磁力先打開先導(dǎo)小閥，主閱下腔壓力上升，上腔壓力下降，從而利用壓差把主閥向上推開；斷電時，先導(dǎo)閱和主閥利用彈簧力或介質(zhì)壓力推動關(guān)閉件，向下移動，使閥門關(guān)閉。1.18、一般來說，檢測儀表提供的是什么性質(zhì)的信號?最后的標(biāo)準(zhǔn)信號是如何產(chǎn)生的?答：工藝變量(如溫度、流量、壓力、物位等)（模擬信號）；變送器則把這些形形色色的工藝變量(如溫度、流量、壓力、物位等)信號變換成控制器或控制系統(tǒng)能夠使用的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的電壓或電流信號。1.19、常用的安裝附件有哪些?它們的主要作用是什么?答：1、走線槽；2、扎線帶；3、固定盤；4、纏繞管；5、波紋管；6、接線插；7、配線標(biāo)志管；8、接線端子；9、安裝導(dǎo)軌；10、熱縮管第2章《電氣控制線路基礎(chǔ)》思考題與練習(xí)題2.01、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(hù)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(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：三相籠型異步電動機在小于10KW的條件下可直接啟動。題2.01、單向全壓啟動控制線路2.02、某三相籠型異步電動機單向運轉(zhuǎn)，要求采用自耦變壓器降壓啟動。試設(shè)計主電路和控制電路，并要求有必要的保護(hù)措施。2.02、自耦變壓器降壓啟動控制線路2.03、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，并要求有必要的保護(hù)。2.04、某三相籠型異步電動機可正反向運轉(zhuǎn)，要求降壓啟動。試設(shè)計主電路和控制電路，并要求有必要的保護(hù)。2.05、星形-三角形降壓啟動方法有什么特點并說明其適用場合?答：正常運行時定子繞組接成三角形的籠型異步電動機，可采用星形-三角形降壓啟動方式來限制啟動電流。星形-三角形降壓啟動的特點：1、啟動時將電動機定子繞組接成星形，當(dāng)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時，定子繞組改接成三角形，使電動機在額定電壓下正常運轉(zhuǎn)。2、啟動時將電動機定子繞組接成星形，加到電動機的每相繞組上的電壓為額定值的。3、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，從而減小了啟動電流對電網(wǎng)的影響。4、啟動轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)下降為原來三角形直接啟動時的1/3，轉(zhuǎn)矩特性差。星形-三角形降壓啟動線路適用于電動機空載或輕載啟動的場合。2.06、軟啟動器的啟動和停車控制方式一般有哪些?與其他的啟動方式相比有什么優(yōu)點?答：(1)、斜坡升壓啟動方式(2)、轉(zhuǎn)矩控制及啟動電流限制啟動方式軟啟動裝置采用電子啟動方法，其主要特點是：具有軟啟動和軟停車功能，啟動電流、啟動轉(zhuǎn)矩可調(diào)節(jié)，另外還具有電動機過載保護(hù)等功能。2.07、三相籠型異步電動機有哪幾種電氣制動方式?各有什么特點和適用場合?答：三相籠型異步電動機的電氣制動控制線路，常用的有反接制動和能耗制動。1、反接制動反接制動是利用改變電動機電源的相序，使定子繞組產(chǎn)生相反方向的旋轉(zhuǎn)磁場，因而產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩的一種制動方法。反接制動時，轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場的相對速度接近于兩倍的同步轉(zhuǎn)速，所以定子繞組中流過的反接制動電流相當(dāng)于全電壓直接啟動時電流的兩倍。反接制動特點之一是制動迅速，效果好，但沖擊大，通常僅適用于10kW以下的小容量電動機。為了減小沖擊電流，通常要求串接一定的電阻以限制反接制動電流，這個電阻稱做反接制動電阻。反接制動的另一要求是在電動機轉(zhuǎn)速接近于零時，要及時切斷反相序的電源，以防止電動機反向再啟動。2、能耗制動所謂能耗制動，就是在電動機脫離三相交流電源之后，定子繞組上加一個直流電壓，即通入直流電流，利用轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流與靜止磁場的作用以達(dá)到制動的目的。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；但能耗制動的制動效果不及反接制動明顯。同時還需要一個直流電源，控制線路相對比較復(fù)雜，一般適用于電動機容量較大和啟動、制動頻繁的場合。2.08、三相籠型異步電動機的調(diào)速方法有哪幾種?答：三相籠型異步電動機調(diào)速的方法有三種：改變極對數(shù)p的變極調(diào)速；變轉(zhuǎn)差率s的降壓調(diào)速；改變電動機供電電源頻率f1的變頻調(diào)速。2.09、變頻調(diào)速有哪兩種控制方式?請簡要說明答：(1)、交-直-交變頻器；(2)、交-交變頻器交-直-交變頻器：先把恒壓恒率的交流電“整流”成直流電，再把直流電“逆變”成電壓和頻率均可調(diào)的三相交流電。由于把直流電逆變成交流電的環(huán)節(jié)比較容易控制，所以該方法在頻率的調(diào)節(jié)范圍和改善變頻后電動機的特性方面都具有明顯的優(yōu)勢。大多數(shù)變頻器都屬于交-直-交型。交-交變頻器：把恒壓恒頻的交流電直接變換成電壓和頻率均可調(diào)的交流電，通常由三相反并聯(lián)晶閘管可逆橋式變流器組成。具有過載能量強、效率高、輸出波形好等優(yōu)點；但同時存在著輸出頻率低(最高頻率小于電網(wǎng)頻率的1/2)、使用功率器件多、功率因數(shù)低等缺點。該類變頻器只在低轉(zhuǎn)速、大容量的系統(tǒng)，如軋鋼機、水泥回轉(zhuǎn)窯等場合使用。2.10、變頻器主要有哪幾部分組成?給用戶提供的主要的外部接口是什么?答：變頻器的電路一般由主電路、控制電路和保護(hù)電路等部分組成。主電路用來完成電能的轉(zhuǎn)換（整流和逆變)；控制電路用以實現(xiàn)信息的采集、變換、傳送和系統(tǒng)控制；保護(hù)電路除用于防止因變頻器主電路的過壓、過流引起的損壞外，還應(yīng)保護(hù)異步電動機及傳動系統(tǒng)等。變頻器的端子包括：電源接線端子和控制端子兩大類。電源接線端子包括三相電源輸入端子，三相電源輸出端子，直流側(cè)外接制動電阻用端子以及接地端子。控制端子包括頻率指令模擬設(shè)定端子、運行控制操作輸入端子、報警端子和監(jiān)視端子等。2.11、通過圖2-27理解變頻器的控制原理，掌握其使用方法。2.12、某機床主軸由一臺三相籠型異步電動機拖動，潤滑油泵由另一臺三相籠型異步電動機拖動，均采用直接啟動，工藝要求是：(1)、主軸必須在潤滑油泵啟動后，才能啟動;(2)、主軸為正向運轉(zhuǎn)，為調(diào)試方便，要求能正、反向點動;(3)、主軸停止后，才允許潤滑油泵停止;(4)、具有必要的電氣保護(hù)。試設(shè)計主電路和控制電路，并對設(shè)計的電路進(jìn)行簡單說明。2.13、MAl和MA2均為三相籠型異步電動機，可直接啟動，按下列要求設(shè)計主電路和控制電路：(1)、MAl先啟動，經(jīng)一段時間后MA2自行啟動;(2)、MA2啟動后，MAl立即停車;(3)、MA2能單獨停車;(4)、MAl和MA2均能點動。2.14、設(shè)計一控制線路，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。2.15、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(jìn)，到終端后自動停止;(2)、在終端停留2min后自動返回原位停止;(3)、要求能在前進(jìn)或后退途中任意位置都能停止或啟動。2.16、簡述分析電氣原理圖的一般步驟。答：2.17、對圖2-37所示的C650型臥式車床的電氣原理圖，試分析和回答以下問題：(1)、分析C650型臥式車床的工作過程；(2)、寫出QAl和QA2自鎖回路的構(gòu)成；(3)、電流表PG電路中的KFI延時斷開的常閉觸點有何作用?(4)、KF2和QA3的邏輯相同，但它們能相互代替嗎?答：第3章、《可編程序控制器概述》思考題與練習(xí)題3.01、從PLC的定義中你能解讀出哪三個方面的重要信息?答：在可編程控制器的定義中重點說明了三個概念：即PLC是什么，它具備什么功能(能干什么)，以及PLC及其控制系統(tǒng)的設(shè)計原則。PLC是“數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)”，也是一種計算機；它是“專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的”工業(yè)計算機。PLC應(yīng)直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境，它必須具有很強的抗干擾能力，廣泛的適應(yīng)能力和應(yīng)用范圍。這也是區(qū)別于一般微機控制系統(tǒng)的一個重要特征。PLC采用“面向用戶的指令”，因此編程方便。它能完成邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作，它還具有“數(shù)字量和模擬量輸入和輸出”的功能，并且非常容易與“工業(yè)控制系統(tǒng)連成一體”，易于“擴(kuò)充”。應(yīng)該強調(diào)的是，PLC與以往所講的機械式的順序控制器在“可編程”方面有質(zhì)的區(qū)別。由于PLC引入了微處理機及半導(dǎo)體存儲器等新一代電子器件，并用規(guī)定的指令進(jìn)何編程，所以能靈活地修改程序，即它是用軟件方式來實現(xiàn)“可編程”的目的。3.02、一般來說，PLC經(jīng)歷了哪幾個發(fā)展階段?在每個階段各有什么樣的標(biāo)志性的進(jìn)展?答：PLC的發(fā)展經(jīng)歷了五個階段。1、初級階段：從第一臺PLC問世到20世紀(jì)70年代中期。這個時期的PLC功能簡單，主要完成一般的繼電器控制系統(tǒng)的功能，即順序邏輯、定時和計數(shù)等，編程語言為梯形圖。2、崛起階段：從20世紀(jì)70年代中期到800年代初期。由于PLC在取代繼電器控制系統(tǒng)方面的卓越表現(xiàn)，所以自從它在電氣自動控制領(lǐng)域開始普及應(yīng)用后便得到了飛速的發(fā)展。這個階段的PLC在其控制功能方面增強了很多，例如數(shù)據(jù)處理、模擬量的控制等。3、成熟階段：從20世紀(jì)80年代初期到90年代初期。這之前的PLC主要是單機應(yīng)用和小規(guī)模、小系統(tǒng)的應(yīng)用；但隨著對工業(yè)自動化技術(shù)水平、控制性能和控制范圍要求的提高，在大型的控制系統(tǒng)(如冶煉、飲料、造紙、煙草、紡織、污水處理等)中，PLC也展示出了其強大的生命力。對這些大規(guī)模、多控制器的應(yīng)用場合，就要求PLC控制系統(tǒng)必須具備通信和聯(lián)網(wǎng)功能。這個時期的PLC順應(yīng)時代要求，在大型的PLC中一般都擴(kuò)展上了遵守一定協(xié)議的通信接口。4、飛速發(fā)展階段：從20世紀(jì)90年代初期到90年代末期。由于對模擬量處理功能和網(wǎng)絡(luò)通信功能的提高，PLC控制系統(tǒng)在過程控制領(lǐng)域也開始大面積使用。隨著芯片技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展，PLC的功能得到了進(jìn)一步的提高。現(xiàn)在PLC不論從體積上、人機界面功能、端子接線技術(shù)，還是從內(nèi)在的性能(速度、存儲容量等)、實現(xiàn)的功能(運動控制、通信網(wǎng)絡(luò)、多機處理等)方面都遠(yuǎn)非過去的PLC可比。從20世紀(jì)80年代以后，是PLC發(fā)展最快的時期，年增長率保持在30%~40%之間。5、開放'性、標(biāo)準(zhǔn)化階段：從20世紀(jì)90年代中期以后。其實關(guān)于PLC開放性的工作在上世紀(jì)80年代就已經(jīng)展開；但由于受到各大公司的利益的阻撓和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化難度的影響，這項工作進(jìn)展得并不順利。所以，PLC誕生后的近30年時間里，各個PLC在通信標(biāo)準(zhǔn)、編程語言等方面都存在著不兼容的地方，這為在工業(yè)自動化中實現(xiàn)互換性、互操作性和標(biāo)準(zhǔn)化都帶來了極大的不便。現(xiàn)在隨著可編程序控制器國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61131的逐步完善和實施，特別是IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)編程語言的推廣，使得PLC真正走入了一個開放性和標(biāo)準(zhǔn)化的時代。目前，世界上有200多個廠家生產(chǎn)300多種PLC產(chǎn)品，比較著名的廠家有美國的AB(被ROCKWELL收購)、GE、MODICON(被SCHNEIDER收購)，日本的MITSUBISHI、OMRON、FUJI、松下電工，德國的SIEMENS和法國的SCHNEIDER公司等。隨著新一代開放式PLC走向市場，國內(nèi)的生產(chǎn)廠家，如和利時、浙大中控等生產(chǎn)的基于IEC61131-3編程語言的PLC可能會在未來的市場中占有一席之地。3.03、PLC的最新發(fā)展主體現(xiàn)在哪些方面?答：3.04、PLC可以在什么場合應(yīng)用?什么場合最適合其應(yīng)用?答：1、中小型單機電氣控制系統(tǒng)2、制造業(yè)自動化3、運動控制4、流程工業(yè)自動化3.05、PLC有什么特點?答：1、抗干擾能力強，可靠性高2、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，通用性強3、編程方便，易于使用4、功能強大，成本低5、設(shè)計、施工、調(diào)試的周期短6、維護(hù)方便3.06、PlC與繼電卻控制系統(tǒng)相比有哪些異同?答：相同點：PLC的梯形圖與傳統(tǒng)的電氣原理圖非常相似，主要原因是PLC梯形圖大致上沿用了繼電器控制的電路元件符號和術(shù)語，僅個別之處有些不同。同時，信號的輸入/輸出形式及控制功能基本上也是相同的；不同點：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，一旦系統(tǒng)構(gòu)成后，想再改變或增加功能都很困難。另外，繼電器觸點數(shù)目有限，每個只有4~8對觸點，因此靈活性和擴(kuò)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)存中，要改變控制邏輯，只需改變程序即可，故稱做“軟接線”，因此靈活性和擴(kuò)展性都很好。2、工作方式電源接通時，繼電器控制線路中各繼電器同時都處于受控狀態(tài)，即該吸合的都應(yīng)吸合，不該吸合的都因受某種條件限制不能吸合，它屬于并行工作方式。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，所以它屬于串行工作方式。3、可靠性和可維護(hù)性繼電器控制邏輯使用了大量的機械觸點，連線也多。觸點開閉時會受到電弧的損壞，并有機械磨損，壽命短，因此可靠性和可維護(hù)性差。PLC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，體積小、壽命長、可靠性高。PLC還配有自檢和監(jiān)督功能，能檢查出自身的故障，并隨時顯示給操作人員;還能動態(tài)地監(jiān)視控制程序的執(zhí)行情況，為現(xiàn)場調(diào)試和維護(hù)提供了方便。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，觸點的開閉動作一般在幾十毫秒數(shù)量級。另外，機械觸點還會出現(xiàn)抖動問題；PLC是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來實現(xiàn)控制，屬于元觸點控制，速度極快，一般一條用戶指令的執(zhí)行時間在微秒數(shù)量級，且不會出現(xiàn)抖動。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。一般來說，時間繼電器存在定時精度不高，定時范圍窄，且易受環(huán)境濕度和溫度在化的影響，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，時基脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度相當(dāng)高，且定時時間不受環(huán)境的影響，定時范圍最小可為0.001s，最長幾乎沒有限制，用戶可根據(jù)需要在程序中設(shè)置定時值，然后由軟件來控制定時時間。6、設(shè)計與施工使用繼電器控制邏輯完成一項控制工程，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。工程越大，這一點就越突出。PLC完成一項控制工程，在系統(tǒng)設(shè)計完成以后，現(xiàn)場施工和控制邏輯的設(shè)計(包括梯形圖設(shè)計)可以同時進(jìn)行，周期短，且調(diào)試和修改都很方便。從以上幾個方面的比較可知，PLC在性能上比繼電器控制邏輯優(yōu)異，特別是可靠性高、通用性強、設(shè)計施工周期短、調(diào)試修改方便，而且體積小、功耗低、使用維護(hù)方便。但在很小的系統(tǒng)中使用時，價格要高于繼電器系統(tǒng)。3.07、PLC與單片機控制系統(tǒng)相比有哪些異同?答：1、本質(zhì)區(qū)別單片機控制系統(tǒng)是基于芯片級的系統(tǒng)，而PLC控制系統(tǒng)是基于板級或模塊級的系統(tǒng)。其實PLC本身就是一個單片機系統(tǒng)，它是已經(jīng)開發(fā)好的單片機產(chǎn)品。開發(fā)單片機控制系統(tǒng)屬于底層開發(fā)，而設(shè)計PLC控制系統(tǒng)是在成品的單片機控制系統(tǒng)上進(jìn)行的二次開發(fā)。2、使用場合單片機控制系統(tǒng)適合于在家電產(chǎn)品(如冰箱、空調(diào)、洗衣機、吸塵器等)、智能化的儀器儀表、玩具和批量生產(chǎn)的控制器產(chǎn)品等場合使用。PLC適合在單機電氣控制系統(tǒng)、工業(yè)控制領(lǐng)域的制造業(yè)自動化和過程控制中使用。3、使用過程設(shè)計開發(fā)一個單片機控制系統(tǒng)，需要先設(shè)計硬件系統(tǒng)，畫硬件電路圖，制作印刷電路板，購置各種所需的電子元器件，焊接電路板，進(jìn)行硬件調(diào)試，進(jìn)行抗干擾設(shè)計和測試等大量的工作；需要使用專門的開發(fā)裝置和低級編程語言編制控制程序，進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。設(shè)計開發(fā)一個PLC控制系統(tǒng)，需要設(shè)計硬件系統(tǒng)，購置PLC和相關(guān)模塊，進(jìn)行外圍電氣電路設(shè)計和連接，不必操心PLC內(nèi)部的計算機系統(tǒng)(單片機系統(tǒng))是否可靠和它們的抗干擾能力，這些工作廠家已為用戶做好，所以硬件工作量不大。軟件設(shè)計使用工業(yè)編程語言，相對來說比較簡單。進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試時，因為有很好的工程工具(軟件和計算機)幫助，所以也非常容易。4、使用成本因為使用的場合和對象完全不同，所以這兩者之間的成本沒有可比性。但如果硬要對同樣的工且控制項目(僅限于小型系統(tǒng)或裝置)使用這兩種系統(tǒng)進(jìn)行一個比較時，可以得出如下結(jié)論：1）、從使用的元器件總成本看，PLC控制系統(tǒng)要比完成同樣任務(wù)的單片機控制系統(tǒng)成本要高很多；2）、如果這樣的項目就有一個或不多的幾個，則使用PLC控制系統(tǒng)其成本不一定比使用單片機系統(tǒng)高，因為設(shè)計單片機控制系統(tǒng)要進(jìn)行反復(fù)的硬件設(shè)計、制板、調(diào)試，其硬件成本也不低，因而其工作量成本非常高。做好的系統(tǒng)其可靠性(和大公司的PLC產(chǎn)品相比)也不一定能保證，所以日后的維護(hù)成本也會相應(yīng)提高。3）、如果這樣的控制系統(tǒng)是一個有批量的任務(wù)，即做一大批，這時使用單片機進(jìn)行控制系統(tǒng)開發(fā)是比較合適的。4）、在工業(yè)控制項目中，絕大部分場合還是使用PLC控制系統(tǒng)為好。5、學(xué)習(xí)的難易程度學(xué)習(xí)單片機要學(xué)習(xí)的知識很多。首先是必須具備較好的電子技術(shù)基礎(chǔ)和計算機控制基礎(chǔ)及接口技術(shù)知識，要學(xué)習(xí)印刷電路板設(shè)計及制作，要學(xué)習(xí)匯編語言編程和調(diào)試，還需要對底層的硬件和軟件的配合有足夠的了解。學(xué)習(xí)PLC要具備傳統(tǒng)的電氣控制技術(shù)知識，需要學(xué)習(xí)PLC的工作原理，對其硬件系統(tǒng)組成及使用有一定了解，要學(xué)習(xí)以梯形圖為主的工業(yè)編程語言。如果從同一個起跑線出發(fā)，不論從硬件還是從軟件方面的學(xué)習(xí)看，單片機遠(yuǎn)比PLC需要的知識多，學(xué)習(xí)的內(nèi)容也多，難度也大。6、就業(yè)方向在一些智能儀器儀表廠、開發(fā)智能控制器和智能裝置的公司、進(jìn)行控制產(chǎn)品底層開發(fā)的公司等單位，對單片機(或嵌入式系統(tǒng)、DSP等)方面的技術(shù)人才有較大的需求；在一般的廠礦企業(yè)、制造業(yè)生產(chǎn)流水線、流程工業(yè)、自動化系統(tǒng)集成公司等單位，對PLC(或DCS、FCS等)方面的人才有較大需求。3.08、PLC、DES和FCS三大控制系統(tǒng)各有什么特點?答：3.09、PLC是怎么進(jìn)行分類的?每一類的特點是什么?答：按I/O點數(shù)容量分類：按PLC的I/O點數(shù)的多少可將PLC分為三類，即小型機、中型機和大型機。按結(jié)構(gòu)形式分類：根據(jù)PLC結(jié)構(gòu)形式的不同，PLC主要可分為整體式和模塊式兩類。3.10、構(gòu)成PLC的主要部件有哪些?各部分主要作用是什么?答：PLC專為工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計，采用了典型的計算機結(jié)構(gòu)，它主要是由CPU、電源、存儲器和專門設(shè)計的輸入/輸出接口電路等組成。3.11、PLC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：PLC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。PLC中心工作過程的中心內(nèi)容包括：“輸入采樣”、“程序執(zhí)行”和“輸出刷新”三個階段了。PLC在輸入采樣階段，首先掃描所有輸入端子，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。進(jìn)入到程序執(zhí)行階段后，一般來說(因為還有子程序和中斷程序的情況)，PLC按從左到右、從上到下的步驟順序執(zhí)行程序。當(dāng)指令中涉及輸入、輸出狀態(tài)時，PLC就從輸入映像寄存器中“讀入”對應(yīng)輸入端子狀態(tài)，從元件映像寄存器“讀人”對應(yīng)元件(“軟繼電器”)的當(dāng)前狀態(tài)。然后進(jìn)行相應(yīng)的運算，最新的運算結(jié)果馬上再存入到相應(yīng)的元件映像寄存器中。對元件映像寄存器來說，每一個元件(“軟繼電器”)的狀態(tài)會隨著程序執(zhí)行過程而刷新。輸出刷新：在用戶程序執(zhí)行完畢后，元件映像寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài)(接通/斷開)在輸出刷新階段一起轉(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)載。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，從而相應(yīng)輸出端子的狀態(tài)也不會改變。3.12、一般來說，PLC對輸入信號有什么要求?答：一般來說，輸入信號的寬度要大于一個掃描周期，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。3.13、在IEC61131-3國際標(biāo)準(zhǔn)編程語言中，提供了哪些PLC的編程語言?各有什么特點?答：第4章、《S7-200PLC基礎(chǔ)知識》思考是與練習(xí)題4.01、S7-200系列PLC的硬件系統(tǒng)主要有哪些部分組成?答：4.02、S7-200系列PLC的存儲系統(tǒng)提供了哪幾種方式來保存數(shù)據(jù)?答：4.03、一個控制系統(tǒng)需要12點數(shù)字量輸入、30點數(shù)字量輸出、7點模擬量輸入和2點模擬量輸出。試問：(1)、選用哪種主機最合適?(2)、如何選擇擴(kuò)展模塊?(3)、請畫出連接圖。(4)、按(3)小題所畫出的圖形，其主機和各模塊的地址如何分配?答：4.04、PLC中的內(nèi)部編程資源、(即軟元件)為什么被稱做軟繼電器?其主要特點是什么?答：4.05、S7-200系列PLC中有哪些軟元件?答：4.06、間接尋址包括幾個步驟?試舉例說明。答：4.07、S7-200PLC的編程語言有幾種?各有什么特點?答：4.08、S7-200PhC的程序包括哪幾部分?其中的用戶程序中又包含哪些部分?答：第5章、《PLC基本指令及程序設(shè)計》思考題與練習(xí)題5.01、理解S7-200PLC的程序設(shè)計和繼電器控制系統(tǒng)電氣原理圖的區(qū)別。答：5.02、S7-200PLC中共有幾種分辨率的定時器?它們的刷新方式有何不同?S7-200PLC中共有幾種類型的定時器?對它們執(zhí)行復(fù)位指令后，它們的當(dāng)前值和位的狀態(tài)是什么?答：5.03、S7-200PLC中共有幾種形式的計數(shù)器?對它們執(zhí)行復(fù)位指令后，它們的當(dāng)前值和位的狀態(tài)是什么?答：5.04、寫出圖5-52所示梯形圖的語句表。圖5-52習(xí)題4梯形圖程序指令表（STL）Network107OT4014=Q0.001LDI0.008ALD15SQ0.2,202ANI0.109LDNM1.016ANM0.703LDM0.010AM1.117TONT37,+30004AM0.111OLD18ANM0.605OLD12ONM1.219=M2.006LDNI0.313ANT375.05、寫出圖5-53所示梯形圖的語句表。圖5-53習(xí)題5梯形圖程序指令表（STL）Network107=Q0.014ANM0.401LDI0.008LPP15=M0.302ONQ0.009ANM0.116LPP03LPS10=M0,217LDNI0.504AI0.111LRD18EU05LPS12LDNT3819RQ0.5,306AM0.013OM0.35.06、已知輸入信號I0.0的波形，畫出圖5-54梯形圖程序中M0.0、M0.1、M0.2和Q0.0的波形。圖5-54習(xí)題6的梯形圖程序和輸入信號波形解：M0.0在I0.0的上升沿導(dǎo)通一個掃描周期。；M0.1=1置Q0.0=1；M0.2=1復(fù)位Q0.0=05.07、指出圖5-55中的錯誤。圖5-55習(xí)題7梯形圖5.08、設(shè)計圖5-56所示二分頻電路的梯形圖程序。圖5-56二分頻電路波形圖解：5.09、試設(shè)計一個30h40min的長延時電路程序。解：（30×60+40）/40=45+1=46（46個40分鐘）5.10、試設(shè)計一個照明燈的控制程序。當(dāng)接在I0.0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。這樣可確保在最后一次感應(yīng)到聲音信號后，燈光可維持30s的照明。5.11、試設(shè)計一個搶答器電路程序。出題人提出問題，3個答題人按動按鈕，僅僅是最早按的人面前的信號燈亮。然后出題人按動復(fù)位按鈕后，引出下一個問題。5.12、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?1)、開機時首先啟動引風(fēng)機，10s后自動啟動鼓風(fēng)機；(2)、停止時，立即關(guān)斷鼓風(fēng)機，經(jīng)20s后自動關(guān)斷引風(fēng)機。5.13、多個傳送帶啟動和停止示意如圖5-57所示。初始狀態(tài)為各個電動機都處于停止?fàn)顟B(tài)。按下啟動按鈕后，電動機MAl通電運行，行程開關(guān)BG1有效后，電動機MA2通電運行，行程開關(guān)BG2動作后，MAl斷電停止。其他傳動帶動作類推，整個系統(tǒng)循環(huán)工作。按停止按鈕后，系統(tǒng)把目前的工作進(jìn)行完后停止在初始狀態(tài)。試設(shè)計其梯形圖并寫出語句表。圖5-57多個傳送帶控制示意圖5.14、試設(shè)計第2章習(xí)題12的PLC控制系統(tǒng)程序，并和所設(shè)計的電氣原理圖進(jìn)行比較。5.15、試設(shè)計第2章習(xí)題13的PLC控制系統(tǒng)程序，并和所設(shè)計的電氣原理圖進(jìn)行比較。5.16、試設(shè)計第2章習(xí)題13的PLC控制系統(tǒng)程序，并和所設(shè)計的電氣原理圖進(jìn)行比較。5.17、用簡單設(shè)計法完成5.4.4節(jié)中有關(guān)脈沖寬度可控制電路的梯形圖編程。解：第6章、S7-200PLC順序控制指令及應(yīng)用思考題與練習(xí)題6.01、什么是功能圖?功能圖主要由哪些元素組成?答：1）、功能圖又稱做順序功能圖、功能流程圖或狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，2）、功能圖是一種描述順序控制系統(tǒng)的圖形表示方法，是專用于工業(yè)順序控制程序設(shè)計的一種功能性說明語言。功能圖能完整地描述控制系統(tǒng)的工作過程、功能和特性，是分析、設(shè)計電氣控系統(tǒng)控制程序的重要工具。3）、功能圖主要出“狀態(tài)”、“轉(zhuǎn)移”及有向線段等元素組成。如果適當(dāng)運用組成元素，就可得到控制系統(tǒng)的靜態(tài)表示方法，再根據(jù)轉(zhuǎn)移觸發(fā)規(guī)則模擬系統(tǒng)的運行，就可以得到控制系統(tǒng)的動態(tài)過程。6.02、順序控制指令段（SCR）有哪些功能?答：每一個順序控制指令段SCR一般有以下三種功能：(1)、驅(qū)動處理：即在該段狀態(tài)器有效時，要做什么工作，有時也可能不做任何工作；(2)、指定轉(zhuǎn)移條件和目標(biāo)：即滿足什么條件后狀態(tài)轉(zhuǎn)移到何處；(3)、轉(zhuǎn)移源自動復(fù)位功能：狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)移后，置位下一個狀態(tài)的同時，自動復(fù)位原狀態(tài)。6.03、功能圖的主要類型有哪些?答：1）、單流程；2）、可選擇的分支和連接；3）、并行分支和連接；4)、跳轉(zhuǎn)和循環(huán)。6.04、本書利用電氣原理圖、PLC一般指令和功能圖三種方法設(shè)計了“三臺電動機順序啟動/停止”的例子，試比較它們的設(shè)計原理、方法和結(jié)果的異同。6.05、用功能圖方法完成第5章5.5.2節(jié)應(yīng)用舉例中例5-2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的不同之處。例5-2：液體溫合控制裝置。圖5–50、液體混合裝置示意圖(1)、裝置結(jié)構(gòu)和工藝要求：圖5-50為兩種液體的混合裝置結(jié)構(gòu)圖，BGl、BG2、BG3為液位傳感器，液面淹沒時接通，兩種液體(液體A、液體B)的流入和混合液體的流出分別由電磁閱MBl、MB2，MB3控制，MA為攪拌電動機?？刂埔笕缦拢孩佟⒊跏紶顟B(tài)當(dāng)裝置投入運行時，容器內(nèi)為放空狀態(tài)。②、啟動操作按下啟動按鈕SFl，裝置就開始按規(guī)定動作工作；液體A閥門打開，液體A流入容器。當(dāng)液面到達(dá)BG2時，關(guān)閉液體A閥門MB1，打開液體B閥門MB2。當(dāng)液面到達(dá)BG3時，關(guān)閉液體B閥門MB2，攪拌電動機開始轉(zhuǎn)動。攪拌電動機工作1min后，停止攪動，混合液體閥門打開，開始放出混合液體。當(dāng)液面下降到BGl時，BGl由接通變?yōu)閿嚅_，再經(jīng)過20s后，容器放空，混合液體間門MB3關(guān)閉，接著開始下一循環(huán)操作。③、停止操作按下停止按鈕后，要處理完當(dāng)前循環(huán)周期剩余的任務(wù)后，系統(tǒng)停止在初始狀態(tài)。(2)、系統(tǒng)輸入/輸出點及其對應(yīng)的PLC地址輸入點：輸出點元件名符號輸入口元件名符號輸出口啟動按鈕SFlI0.0液體A電磁閥MBlQ0.0停止按鈕SF2I0.1液體B電磁閥MB2Q0.l液位傳感器BGlI0.2攪拌電動機MA接觸器QAQ0.2液位傳感器BG2I0.3混合液體電磁閥MB3Q0.3液位傳感器BG3I0.4攪拌電動機工作時間1minT37容器放空時間20sT38根據(jù)系統(tǒng)功能要求編寫的PLC程序如圖5-51所示。從該例中可以看出，對任何控制對象，如果準(zhǔn)確地找出了它的可靠的開啟和關(guān)斷條件，則它的程序也就編寫出來了。在該例中，MB1的啟動信號是啟動按鈕，關(guān)斷信號是BG2的上升沿脈沖；MB2的啟動信號是BG2的上升沿脈沖，關(guān)斷信號是BG3的上升沿脈沖；MA的啟動信號是BG3的上升沿脈沖，關(guān)斷信號是定時器T37計時到脈沖；MB3的啟動信號是定時器T37計時到脈沖，關(guān)斷信號是定時器T38計時到脈沖。大家從使用中會體會到，啟動及停止信號使用短脈沖信號，有效地避免了由于液面的波動所帶來的不可靠隱患。需要注意的是，液體A閥MB1的啟動條件除了啟動按鈕I0.0外，還有每次循環(huán)周期開始的啟動條件T38，而且T38還帶有約束條件M0.0。系統(tǒng)開始工作后，不按停止按鈕I0.1時，M0.0為ON，在每次放完混合液體后，系統(tǒng)都可以自動進(jìn)入新的工作循環(huán)。按過停止按鈕I0.1后，M0.0為OFF，系統(tǒng)進(jìn)行到最后一個動作，即混合液體放空后，由于M0.0·T38=OFF，所以不能進(jìn)入新的循環(huán)，系統(tǒng)停止在初始狀態(tài)。只有再次按下啟動按鈕后，系統(tǒng)才可重新開始工作。M0.0的作用就像一個橋梁一樣，不按停止按鈕，橋梁處于接通狀態(tài);按過停止按鈕后，橋梁就斷了。另外，把M0.0?T38放在該網(wǎng)絡(luò)塊的最上邊，則比較符合梯形圖的編程規(guī)范。6.06、圖6-9(a)為人行道和馬路的信號燈系統(tǒng)。當(dāng)行人過馬路時，可按下分別安裝在馬路兩側(cè)的按鈕I0.0或I0.1，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。圖6-19交通燈控制示意圖解：本章應(yīng)用順序控制指令進(jìn)行編程。如圖6-19所示，按鈕沒有被按下時，車道的綠燈(Q0.2)和人行道的紅燈(Q0.3)一直點亮。當(dāng)馬路兩側(cè)的按鈕(I0.0或I0.1)被按下時，馬路和人行道進(jìn)入到各自的控制狀態(tài)，所以此例中使用的是并行分支。此時，轉(zhuǎn)移到狀態(tài)S0.l和S0.4，車道綠燈將繼續(xù)亮30S，30S后，T37動合觸點閉合，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到S0.2，車道黃燈(Q0.1)亮且T38開始計時，時間到，轉(zhuǎn)移條件成立，轉(zhuǎn)移到S0.3，車道紅燈(Q0.0)亮，亮5S后，T39計時到，此時人行道的綠燈(Q0.4)亮，而車道紅燈繼續(xù)亮，到達(dá)T47的計時時間20S后，轉(zhuǎn)移到S0.6，S0.6和SO.7是兩個定時各為0.5S的狀態(tài)，目的是讓人行道綠燈一直閃爍，閃爍完成后，轉(zhuǎn)移到Sl.0狀態(tài)，人行道紅燈亮，且T50開始定時，5S后，定時時間到，此時由于并行分支的轉(zhuǎn)移條件滿足，狀態(tài)轉(zhuǎn)移到初始狀態(tài)S0.0，此次操作結(jié)束。(1)、輸入/輸出點地址分配輸入點輸出點元件名稱輸入觸點編號元件名稱輸出觸點編號人行道按鈕I0.0、I0.1車行道：紅燈、黃燈綠燈Q0.0、Q0.1、Q0.2人行道：紅燈、綠燈Q0.3、Q0.4 序號語句表序號語句表序號語句表01LDSM0.132LDSM0.073LDSM0.002MOVB0,SB033=M1.374=Q0.503MOVB0,SB034LDT3975LDI0.504SS0,0.135SCRTS0.526SCRTS0.205LSCRS0.036SCRE77SCRE06LDSM0.037LSCRS0.578LSCRS1.007=M0.238LDSM0.079LDSM0.008=M0.339=M0.480=M2.309LDI0.040TONT47,+20081TONT50,+5010OI0.141LDT4782SCRE11SCR