电气控制与plc应用技术课后答案.docx

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1、电气限制与plc应用技术课后答案1-5, 接触器的作用是什么？依据结构特征如何区分交, 直流接触器？答：接触器的作用是限制电动机的启停, 正反转, 制动和调速等。 沟通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运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，使线圈与铁芯干脆接触，易于散热。1-9, 说明热继电器和熔断器爱护功能的不同之处。答：热继电器在电路中起过载爱护的作用，它利用的是双金属片的热膨胀原理，并且它的动作有肯定的延迟性；熔断器在电路中起短路爱

2、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。1-11, 中间继电器与接触器有何异同？答：相同点：输入信号都是电压；都是利用电磁机构的工作原理。不同点：中间继电器用于小电流限制电路中，起信号传递, 放大, 翻转和分路等作用，主要用于扩展触点数量，实现逻辑限制；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, 协助触点，大多有灭弧装置1-16限制按钮, 转换开关, 行程开关, 接近开关, 光电开关在电路中各起什么作用限制按钮作用：在限制电路中用于手动发出限制信号以限制接触器, 继电器等。转换开关作用：转换开关是一种多档式, 限制多回路的主令电器。广泛应用于

3、各种配电装置的电源隔离, 电路转换, 电动机远距离限制等，也常作为电压表, 电流表的换相开关，还可用于限制小容量的电动机。行程开关作用：用于限制生产机械的运动方向, 速度, 行程大小或位置的一种自动限制器件。接近开关作用：不仅用于行程限制和限位爱护，还用于高速计数, 测速, 液面限制, 检测金属体的存在, 零件尺寸以和无触点按钮等。既运用于一般行程限制，其定位精度, 操作频率, 运用寿命和对恶劣环境的适应实力也优于一般机械式行程开关。光电开关作用：可非接触, 无损伤地检测和限制各种固体, 液体, 透亮体, 黑体, 松软体和烟雾等物质的状态和动作。目前，光电开关已被用作物位检测, 液位限制, 产

4、品计数, 宽度判别, 速度检测, 定长剪切, 孔洞识别, 信号延时, 自动门传感, 色标检出以和平安防护等诸多领域。2-1, 三相笼型异步电动机在什么条件下可干脆启动？试设计带有短路, 过载, 失压爱护的三相笼型异步电动机干脆启动的主电路和限制电路，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爱护功能？答：小容量的三相笼型异步电动机（10kW）可以采纳干脆启动。 在该电路中，闭合自动开关QA0，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，电动机接通电源起先全压启动，同时接触器KM的协助常开触点闭合，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

5、，接触器KM线圈仍能通过其协助触点通电并保持吸合状态。按停止按钮SB1，接触器KM线圈失电，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自锁触点也断开，限制回路解除自锁。松开停止按钮SB1，限制电路又回到启动前的状态。其中，起短路爱护作用的是熔断器FA；起过载爱护作用的是热继电器BB；起失压和欠压爱护作用的是接触器 KM。2-3, 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。试设计主电路和限制电路，并要求有必要的爱护。答： 2-11, 某机床主轴由一台三相笼型异步电动机拖动，润滑油泵由另一台三相笼型异步电动机拖动，均采纳干脆启动，工艺要求有;（

6、1）主轴必需在润滑油泵启动后，才能启动；（2）主轴为正向运转，为调试便利，要求能正, 反向点动；（3）主轴停止后，才允许润滑油泵停止；（4）具有必要的电气爱护.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，必需先使主轴电动机先停止，即QA1常开断开，再按动SF6。2-13, 设计一个限制线路，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1

7、0S，电动机全部停止。3-6, PLC与继电器限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特别相像，信号的输入/输出形式和限制功能基本上也是相同的；它们的不同之处主要表现在：（1）限制逻辑继电器限制逻辑采纳硬接线逻辑，利用继电器机械触点的串联或并联，和时间继电器等组合成限制逻辑，其接线多而困难, 体积大, 功耗大, 故障率高，敏捷性和扩展性很差。而PLC采纳存储器逻辑，其限制逻辑以程序方式存储在内存中，敏捷性和扩展性都很好。（2）工作方式继电器限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的限制逻辑中，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

8、的结果都是依据在程序中的前后依次计算得出的，所以属于串行工作方式。（3）牢靠性和可维护性继电器限制逻辑运用了大量的机械触点，连线也多，牢靠性和可维护性差。而PLC采纳微电子技术，大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成，PLC还配有自检和监督功能，牢靠性和可维护性好。（4）限制速度继电器限制逻辑依靠触点的机械动作实现限制，工作频率低，且机械触点还会出现抖动问题。而PLC是由程序指令限制半导体电路来实现限制，属于无触点限制，速度极快，且不会出现抖动。（5）定时限制继电器限制逻辑利用时间继电器进行时间限制。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更的影响，调整时间困难等问题。

9、PLC运用半导体集成电路做定时器时基脉冲由晶振产生，精度相当高，且定时时间不受环境的影响，定时范围广，调整时间便利。（6）设计和施工运用继电器限制逻辑完成一项工程，其设计, 施工, 调试必需依次进行，周期长, 而且修改困难。而用PLC完成一项限制工程，在系统设计完成后，现场施工和限制逻辑的设计可以同时进行，周期短，且调试和修改都很便利。3-10构成PLC的主要部件有哪些？各部分主要作用是什么CPU：中心处理单元存储器：PLC的存储器包括系统存储器和用户存储器两部分。 系统存储器用来存放由PLC厂家编写的系统程序，并固化在ROM内，用户不能更改。系统程序包括三部分：系统管理程序, 用户指令说明程

10、序以和标准程序模块与系统调用。用户存储器包括用户程序存储器（程序区）和数据存储器（数据区）两部分。用户程序存储器用来存放用户针对详细限制任务用规定的PLC编程语言编写的各种用户程序。用户数据存储器可以用来存放用户程序中所运用器件的ON/OFF状态和数值, 数据等。I/O单元：PLC的输入/输出信号类型可以是开关量, 模拟量和数字量。输入/输出单元包括两部分：一是与被控设备相连接的接口电路，另一部分是输入和输出的映像寄存器。电源：PLC一般运用220V的沟通电源，内部的开关电源为PLC的中心处理器, 存储器等电路供应5V, 12V, 24V等直流电源，使PLC能正常工作。通信接口扩展接口编程设备

11、：编程器的作用是供用户进行程序的编制, 编辑, 调试和监视。分简易型和智能型。3-11, 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限制任务？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, 从上到下的步骤依次执行程序。在输出刷新阶段中，元件映像寄存器中全部输出

12、继电器的状态一起转存到输出锁存器中，通过肯定方式集中输出，最终经过输出端子驱动外部负责，在下一个输出刷新阶段起先之前，输出锁存器的状态不会变更。4-3 一个限制系统假如须要12点数字量输入，30点数字量输出，8点模拟量输入和2点模拟量输出。问：（1） 可以选用哪种主机型号？（2） 如何选择扩展模块？（3） 各模块按什么依次连接到主机？画出连接图。（4） 按上问所画出的图形，其主机和各模块的地址如何安排？（1） 主机模块型号可以选择CPU224或CPU226。CPU224更加经济（2） 选择扩展模块解： 选择开关量扩展模块 系统须要的开关量I/O点数为： 数字量输入12点， 数字量输出30点；

13、CPU224 模块自带的I/O点数为： 开关量输入14点，已能满意限制系统要求 开关量输出10点; 需扩展20点开关量扩展模块选择方案可以是 方案 ：EM222 (8出）3 选择模拟量扩展模块 CPU224模块不带模拟量I/O点，系统须要模拟量I/O数量： 模拟量输入7点， 模拟量输出2点 方案1：EM231(4AI)2+ EM232(2AO) 方案2：EM235(4AI/1AO)2系统限制方案是:CPU224 + EM222(8出）3 + EM2352 检验最大I/O配置预算： CPU连接了5个扩展模块允许连接的数量7。 扩展后I/O点总数: 开关量(12/30) I/O映像寄存器数量(12

14、8/128) 模拟量(7/2) 模拟量I/O映像寄存器数量(32/32) 全部扩展模块所消耗的5V电源电流之和180mA CPU224 所能供应的DC5V电源电流660mA。各模块安排的地址： 5-2. S7-200 PLC中共有几种辨别率的定时器？它们的刷新方式有何不同？S7200 PLC中共有几种类型的定时器？对它们执行复位指令后，它们的当前值和位的状态是什么？S7-200 PLC中共有3种辨别率的定时器：1 ms, 10 ms 和 100 ms。1 ms定时器：由系统每隔1 ms刷新一次当前值和状态位，与扫描周期和程序处理无关。采纳的是中断刷新方式，在一个周期中其可能被多次刷新。 10

15、ms定时器 10 ms定时器由系统在每个扫描周期起先时自动刷新； 100 ms定时器 100 ms定时器在定时器指令执行时被刷新。 S7-200 PLC有三种类型的定时器： 接通延时定时器（TON） 有记忆接通延时定时器（TONR） 断开延时定时器（TOF）。对它们执行复位指令后，它们的当前值和状态位 是：当前值状态位TON00TONR00TOF015-65-13, 用简洁设计法设计一个对锅炉鼓风机和引风机限制的梯形图程序。限制要求：（1）开机前首先启动引风机，10S后自动启动鼓风机；（2）停止时，马上关断鼓风机，经20S后自动关断引风机。611 某一过程限制系统，其中一个单极性模拟量输入参数

16、从AIW0采集到PLC中，通过PID指令计算出的限制结果输出到限制对象。PID参数表起始地址为VB100。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AIW0的采集, 转化和归一化处理；完成回路限制输出值的工程量转化和输出。子程序0中断程序0（不同做法）6-11, 7-4答：“三台电动机依次启动/停止”的例子中，电气原理图的设计原理, 方法和结果。系统运用三个沟通接触器限制三台电动机启停。用一个启动按钮和一个停止按钮来发出限制指令，用四个时间继电器实现启动过程与停止过程的延时。在设计时，考虑到启/停信号要用短信号，要留意对定时器和时复位。设计中

17、的难点是找出时间继电器起先工作的条件和其限制逻辑，例子中没有考虑时间继电器触点的数量，但实际中必需考虑。系统采纳热继电器对三台电动机进行热过载爱护，它是为了防止过载而实行的措施。若对过载没有太多要求，则可以把它们省掉。PLC一般指令的设计原理, 方法和结果。先把题目中的输人/输出点找出来，安排好对应的PLC的I/O地址。输入点：启动按钮I0.0；停止按钮：I0.1。输出点：电动机MA1：Q0.0；电动机MA2：Q0.1；电动机电动机MA3：Q0.2。PLC输出点事实上是限制每个电动机对应接触器的线圈。方法一：限制信号采纳定时器脉冲信号。在S7-200PLC中，若采纳100ms定时器，可以运用自

18、复位功能来产生脉冲信号，自复位功能可以使编程简洁。方法二：采纳比较指令进行编程。程序的核心是运用断电延时定时器来实现定时，断电延时定时器的特性是：计时到设定值后，当前值停在设定值处而不像通电延时定时器接着往前计时。时间继电器的设定值必需稍大于最大的比较值，小于下一次启动的时间。运用困难指令，可以使程序变得简洁。PLC功能图的设计原理, 方法和结果。安排对应的PLC的I/O地址。输入点：启动按钮I0.0；停止按钮：I0.1。输出点：电动机MA1：Q0.0；电动机MA2：Q0.1；电动机电动机MA3：Q0.2。PLC输出点事实上是限制每个电动机对应接触器的线圈。程序设计了对所运用的依次限制继电器S的初始化复位处理，在S7-200PLC中依次限制继电器S不是掉电保持型的存储器，可以不对它进行初始化复位处理。设计的关键是选择好分支的条件和跳转的目标状态，处理好结束状态的处理目标。8-9