《電氣控制與PLC應(yīng)用》習(xí)題答案

《電氣控制與PLC應(yīng)用》習(xí)題答案項(xiàng)目一習(xí)題及思考題1.答：①用于照明或電熱負(fù)載時(shí)，負(fù)荷開關(guān)的額定電流等于或大于被控制電路中各負(fù)載額定電流之和。②用于電動(dòng)機(jī)負(fù)載時(shí)，開啟式負(fù)荷開關(guān)的額定電流一般為電動(dòng)機(jī)額定電流的3倍；封閉式負(fù)荷開關(guān)的額定電流一般為電動(dòng)機(jī)額定電流的1.5倍。2.答：熔斷器主要由熔體、安裝熔體的熔管和熔座三部分組成。當(dāng)被保護(hù)電路的電流超過規(guī)定值，并經(jīng)過一定時(shí)間后，由熔體自身產(chǎn)生的熱量熔斷熔體，使電路斷開，從而起到保護(hù)的作用。熔管用于安放熔體。3.答：①根據(jù)使用場(chǎng)合，選擇按鈕的型號(hào)和型式。②按工作狀態(tài)指示和工作情況的要求，選擇按鈕和指示燈的顏色。③按控制回路的需要，確定按鈕的觸點(diǎn)形式和觸點(diǎn)的組數(shù)。④按鈕用于高溫場(chǎng)合時(shí)，易使塑料變形老化而導(dǎo)致松動(dòng)，引起接線螺釘間相碰短路，可在接線螺釘處加套絕緣塑料管來防止短路。⑤帶指示燈的按鈕因燈泡發(fā)熱，長(zhǎng)期使用易使塑料燈罩變形，應(yīng)降低燈泡電壓，延長(zhǎng)使用壽命。4.答：交流接觸器有電磁機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)和滅弧系統(tǒng)等組成。5.答：熱繼電器是利用電流熱效應(yīng)原理進(jìn)行工作的保護(hù)電器，可用作電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過載、斷相及電流不均衡的運(yùn)行保護(hù)，但它由于熱慣性，當(dāng)電路短路時(shí)不能立即使電路斷開，因此不能作短路保護(hù)。6.答：其圖形符號(hào)如下：熔斷器FU，復(fù)合按鈕通電延時(shí)型時(shí)間繼電器：接觸器：中間繼電器：7.答：組合開關(guān)：額定電壓380V；控制電動(dòng)機(jī)則額定電流IN≥(1.5～2.5)IDN，故可取25A或40A。接觸器：額定電壓380V；接觸器的額定電流應(yīng)大于或等于所控制電路的額定電流。對(duì)于電動(dòng)機(jī)負(fù)載可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：故額定電流可選20A，吸引線圈工作電壓220V或380V。熔斷器：額定電壓380V；額定電流25A或32A，保護(hù)一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)時(shí)，考慮電動(dòng)機(jī)沖擊電流的影響，熔體的額定電流可按下式計(jì)算IfN≥(1.5～2.5)IN，故熔體額定電流為25A熱繼電器：額定電壓380V；額定電流20A，熱元件額定電流一般可按下式，故熱元件額定電流為16A項(xiàng)目二習(xí)題及思考題1.答：一般可用起動(dòng)按鈕和接觸器的常開觸點(diǎn)并聯(lián),然后再和接觸器的線圈串聯(lián)可得。當(dāng)按下起動(dòng)按鈕后，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)動(dòng)，它又具有失壓保護(hù)功能。2.答：將兩個(gè)接觸器的常閉觸點(diǎn)分別串聯(lián)到對(duì)方的線圈回路中，即可得到互鎖。它用來防止兩個(gè)接觸器同時(shí)得電。3.答：熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)原理來切斷電路的保護(hù)電器，主要用于電動(dòng)機(jī)或其他負(fù)載的過載保護(hù)。電機(jī)過載導(dǎo)致熱繼電器動(dòng)作后，熱繼電器由于熱慣性，其雙金屬片彎曲變形還沒復(fù)位，仍處于斷開狀態(tài)，這時(shí)馬上按下啟動(dòng)按鈕，不能讓控制電機(jī)啟動(dòng)的接觸器線圈通電，不能實(shí)現(xiàn)開車。4.答：5.答：6.答：7.答：8：答9.答：從熔斷器的保護(hù)特性曲線可看出，流過熔體的電流越大，熔斷所需的時(shí)間越短，當(dāng)電路過載不是很嚴(yán)重時(shí)，熔斷器要很長(zhǎng)時(shí)間熔斷甚至不熔斷；而在電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時(shí)，它的熔體能自動(dòng)迅速熔斷，因此熔斷器是一種短路保護(hù)元件，不能作過載保護(hù)。熱繼電器是利用電流熱效應(yīng)原理進(jìn)行工作的保護(hù)電器，可用作電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期過載、斷相及電流不均衡的運(yùn)行保護(hù)，但它由于熱慣性，當(dāng)電路短路時(shí)不能立即使電路斷開，因此不能作短路保護(hù)。從上面的分析可知熔斷器和熱繼電器的保護(hù)功能不同，兩者不能互相替代，當(dāng)電動(dòng)機(jī)主回路沒有其他短路保護(hù)元件時(shí)必須要同時(shí)裝設(shè)熔斷器和熱繼電器。10.答：欠壓是指電路電壓沒有達(dá)到設(shè)備額定電壓，零壓保護(hù)是指當(dāng)電源斷電或電壓嚴(yán)重降低時(shí)，接觸器的線圈失電，欠壓可用欠電壓繼電器來保護(hù)，而失壓可用接觸器來保護(hù)。當(dāng)設(shè)備正常工作時(shí)，欠電壓繼電器銜鐵與鐵芯吸合，常開觸點(diǎn)閉合，當(dāng)電壓低于某個(gè)設(shè)定值時(shí)，銜鐵與鐵芯分開，常開觸點(diǎn)復(fù)位，切斷電路，保護(hù)設(shè)備。當(dāng)電路失壓時(shí)，接觸器銜鐵與鐵芯分開，自鎖觸點(diǎn)復(fù)位，實(shí)現(xiàn)失壓保護(hù)，必須重新按下啟動(dòng)按鈕才能啟動(dòng)設(shè)備。項(xiàng)目三習(xí)題及思考題3.答：繼電接觸器是用導(dǎo)線有規(guī)則的連接來反映元器件間邏輯關(guān)系的，而可編程控制器是通過程序來表達(dá)元器件間邏輯關(guān)系的。對(duì)于繼電接觸器來說，忽略電磁滯后及機(jī)械滯后，同一個(gè)繼電器的所有觸點(diǎn)的動(dòng)作是和它的線圈通電或斷電同事發(fā)生的。但在PLC中，由于指令的分時(shí)掃描執(zhí)行，同一個(gè)器件的線圈工作和它的各個(gè)觸點(diǎn)的動(dòng)作并不同事發(fā)生。這就是繼電接觸器系統(tǒng)的并行工作方式和PLC的串行工作方式的差別。4.答：主要有CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出單元、電源和編程器幾部分組成。各部分的作用如下：CPU：在系統(tǒng)程序的控制下，完成邏輯運(yùn)算、數(shù)學(xué)運(yùn)算，協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部各部分工作等任務(wù)。存儲(chǔ)器：用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序及運(yùn)算數(shù)據(jù)。I/O單元：用于接受生產(chǎn)過程的各種參數(shù)和送出PLC控制器運(yùn)算后得出的控制信息。電源：為各工作單元提供電源編程器：用于編程、調(diào)試、監(jiān)控5.答：略6.答：略7.答：PLC的工作過程由公共處理階段、輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段組成。程序執(zhí)行時(shí)，從用戶程序存儲(chǔ)區(qū)的第一條用戶指令開始，在無中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按存儲(chǔ)地址號(hào)遞增的方式順序逐條掃描用戶程序，并順序執(zhí)行，直至程序結(jié)束，完成一個(gè)掃描周期。然后再?gòu)念^開始執(zhí)行程序，并周而復(fù)始的重復(fù)。8.答：PLC的工作過程內(nèi)部處理階段、通訊處理階段、輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段組成。這五個(gè)階段在一個(gè)運(yùn)行周期中按順序執(zhí)行，在輸入采樣階段，PLC順序采集所有輸入端子的信息，并把采集到的輸入信息存入輸入映像寄存器，然后進(jìn)入程序執(zhí)行階段。下一次的輸入采樣要到下一周期才執(zhí)行，因此，進(jìn)入程序執(zhí)行階段后，本周期內(nèi)輸入映像寄存器的狀態(tài)不會(huì)發(fā)生變化。9.答：輸入輸出滯后時(shí)間又稱為系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間，是指PLC外部輸入信號(hào)發(fā)生變化的時(shí)刻起至它控制的有關(guān)外部輸出信號(hào)發(fā)生變化的時(shí)刻止之間的時(shí)間間隔。它由輸入電路的濾波時(shí)間、輸出模塊的滯后時(shí)間和因掃描工作方式產(chǎn)生的滯后時(shí)間三部分所組成。影響輸入/輸出滯后的主要原因有：輸入濾波器的慣性；輸出繼電器的慣性；程序執(zhí)行的時(shí)間；程序設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)母郊佑绊懙?。?duì)于用戶來說，選擇一個(gè)合理的PLC，合理的編制程序是縮短響應(yīng)的關(guān)鍵。項(xiàng)目四習(xí)題及思考題1.答：2.答：3.答：4.答：5．答：6.答：7.答：8.答：X0、X1為ON，Y1有輸出 X0、X1、X3為ON，延時(shí)2s后Y2有輸出 X0、X5為ON，Y3有輸出 X6為ON，Y4有輸出9.答：10.答：11.答：X0接通并保持一定時(shí)間，則Y0的工作狀態(tài)是亮2s，暗2s。X0斷開后，Y0的狀態(tài)為OFF。12.答：13.答：1）按下啟動(dòng)按鈕SB2時(shí)，接觸器KM1和時(shí)間繼電器KT線圈均得電吸合，并自鎖，KM1主觸點(diǎn)閉合，此時(shí)電動(dòng)機(jī)U1、V1、W1分別與三相電源L1、L2、L3接通，此時(shí)電動(dòng)機(jī)低俗運(yùn)行，當(dāng)時(shí)間繼電器KT線圈得電達(dá)到設(shè)定時(shí)間后，KT的輔助延時(shí)閉合的常開觸點(diǎn)閉合，而KT的輔助延時(shí)斷開的常閉觸點(diǎn)斷開，接觸器KM1線圈斷電，KM1主觸點(diǎn)斷開，而KM1的常閉互鎖觸點(diǎn)閉合，因此接觸器KM2和KM3線圈同時(shí)得電，KM2和KM3的主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)U1、V1、W1通過KM3的主觸點(diǎn)短接，電動(dòng)機(jī)U2、V2、W2與三相電源L1、L2、L3接通，此時(shí)電動(dòng)機(jī)告訴運(yùn)行。當(dāng)按下停止安鈕SB1或過載FR動(dòng)作時(shí)，所有元件的線圈斷電，KM1、KM2和KM3主觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)自由停車。2）PLC的I/O端口連接圖項(xiàng)目五習(xí)題及思考題1.答：略2.答：3.答：4.答：5.答：6.答：7.答：8.答：略項(xiàng)目六習(xí)題及思考題1.答：PLC功能指令也叫應(yīng)用指令，主要用于數(shù)據(jù)的傳送、運(yùn)算、變換及程序控制等功能。功能指令主要分為程序流控制功能指令、傳遞和比較功能指令、運(yùn)算功能指令和其他功能指令。2.答：位元件用于存放1個(gè)二進(jìn)制數(shù)，字元件用于存放1個(gè)16位的二進(jìn)制數(shù)。占用的存儲(chǔ)單元位數(shù)不一樣，存儲(chǔ)的數(shù)值大小不一樣。3.答：需要的時(shí)候，字元件也可以用位元件進(jìn)行組合使用，以KnX、KnY、KnM、KnS等形式表示，稱為“位組合元件”。K1X0表示X0~X3，4個(gè)輸入繼電器的組合。4.答：X001為位元件、D20為字元件、S20為位元件、K4X0由X0~X3組成、V2為字元件、X010為位元件、K2Y0由Y0~Y7組成、M019為位元件。5.答：功能指令在梯形圖中用功能框圖表達(dá)。6.答：①為功能代號(hào)(FNC)。每條功能指令都有一固定的編號(hào)，F(xiàn)X2N功能指令代號(hào)從FNC00~FNC246。②為助記符。功能指令的助記符是該條指令的英文縮寫詞。③為數(shù)據(jù)長(zhǎng)度(D)指示。功能指令中大多數(shù)涉及到數(shù)據(jù)運(yùn)算和操作，而數(shù)據(jù)的表示以字長(zhǎng)表示有16位和32位之分。因此有(D)表示為32位數(shù)據(jù)操作指令，無(D)則表示為16位數(shù)據(jù)操作指令。④為脈沖／連續(xù)執(zhí)行指令標(biāo)志(P)。功能指令中若帶有(P)，則為脈沖執(zhí)行指令，即當(dāng)條件滿足時(shí)僅執(zhí)行一個(gè)掃描周期。若指令中沒有(P)則為連續(xù)執(zhí)行指令。⑤為某些特殊指令連續(xù)執(zhí)行的符號(hào)。如圖7-6所示加1指令，該指令為連續(xù)執(zhí)行的加1指令，每一掃描周期數(shù)據(jù)源(D10)的內(nèi)容都發(fā)生變化。⑥為操作數(shù)。操作數(shù)即為功能指令所涉及的參數(shù)(或稱數(shù)據(jù))，操作數(shù)按功能分為源操作數(shù)、目標(biāo)操作數(shù)和其他操作數(shù)；按組成形式分為位元件、字元件和常數(shù)。7.答：X0表示執(zhí)行條件、“D”表示32位數(shù)據(jù)運(yùn)算、“P”表示指令采用脈沖執(zhí)行方式、“D10”為源操作數(shù)S1、“