现代电气控制及PLC应用技术 王永华课后答案Word文档格式.docx

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这样,在交流电每周期内衔铁吸力要两次过零,如此周而复始,使衔铁产生强烈的振动并发出噪声,甚至使铁芯松散。

5、接触器的作用就是什么？

根据结构特征如何区分交、直流接触器？

接触器的作用就是控制电动机的启停、正反转、制动与调速等。

交流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,这样有利于铁芯与线圈的散热。

直流接触器的铁芯通常使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,使线圈与铁芯直接接触,易于散热。

8、热继电器在电路中的作用就是什么？

带断相保护与不带断相保护的三相式热继电器各用在什么场合？

热继电器利用电流的热效应原理以及发热元件热膨胀原理设计,可以实现三相电动机的过载保护。

三角形接法的电动机必须用带断相保护的三相式热继电器;

Y形接法的电动机可用不带断相保护的三相式热继电器。

9、说明热继电器与熔断器保护功能的不同之处。

热继电器在电路中起过载保护的作用,它利用的就是双金属片的热膨胀原理,并且它的动作有一定的延迟性;

熔断器在电路中起短路保护的作用,它利用的就是熔丝的热熔断原理,它的动作具有瞬时性。

11、中间继电器与接触器有何异同？

相同点:

输入信号都就是电压;

都就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控制电路中,起信号传递、放大、翻转与分路等作用,主要用于扩展触点数量,实现逻辑控制;

接触器用于频繁远距离接通或分断电动机主电路或其她负载电路,就是执行电器,分主、辅助触点,大多有灭弧装置

第二章作业参考答案

1、三相笼型异步电动机在什么条件下可直接启动？

试设计带有短路、过载、失压保护的三相笼型异步电动机直接启动的主电路与控制电路,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保护功能？

小容量的三相笼型异步电动机（<

10kW）

可以采用直接启动。

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,电动机接通电源开始全压启动,同时

接触器KM的辅助常开触点闭合,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,

接触器KM线圈仍能通过其辅助触点通电并保持

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,控制

回路解除自锁。

松开停止按钮SB1,控制电路又

回到启动前的状态。

其中,起短路保护作用的就是熔断器FA;

起过载

保护作用的就是热继电器BB;

起失压与欠压保护作用

的就是接触器KM。

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。

试设计主电路与控制电路,并要求有必要的保护。

5、星形-三角形降压启动方法有什么特点并说明其适合场合？

特点:

星形启动电流降为原来三角形接法直接启动时的1/3,启动电流约为电动机额定电流的2倍左右,启动电流特性好、结构简单、价格低,但就是启动转矩也相应降为原来三角形直接启动时的1/3,转矩特性差。

适合场合:

电动机空载或轻载启动的场合。

7、三相笼型异步电动机有哪几种电气制动方式？

各有什么特点与适合场合？

1）反接制动,特点就是制动迅速、效果好,但冲击大,通常仅适用于10kW以下的小容量电动机。

2）能耗制动,特点就是能耗制动比反接制动消耗的能量少,其制动电流也比反接制动电流小得多,但能耗制动不及反接制动明显,且需要一个直流电源,控制线路相对比较复杂。

适用于电动机容量较大与启动、制动频繁的场合。

8、三相笼型异步电动机的调速方法有哪几种？

改变极对数p的变极调速、改变转差率s的降压调速与改变电动机供电电源频率f1的变频调速。

12、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,均采用直接启动,工艺要求有;

（1）主轴必须在润滑油泵启动后,才能启动;

（2）主轴为正向运转,为调试方便,要求能正、反向点动;

（3）主轴停止后,才允许润滑油泵停止;

;

（4）具有必要的电气保护。

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,必须先使主轴电动机先停止,即QA1常开断开,再按动SF6。

14、设计一个控制线路,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10S,电动机全部停止。

15、设计一小车运行控制线路,小车由异步电动机拖动,其动作程序如下:

（1）小车由原位开始前进,到终端后自动停止;

（2）在终端停留2min后自动返回原位停止;

（3）要求能在前进或后退途中任意位置都能停止或启动。

第三章作业参考答案

5、PLC有什么特点？

PLC的主要特点有:

（1）抗干扰能力强,可靠性高;

（2）控制系统结构简单,通用性强;

（3）编程方便,易于使用;

（4）功能强大,成本低;

（5）设计、施工、调试的周期短;

（6）维护方便。

6、PLC与继电器控制系统相比有哪些异同？

PLC的梯形图与传统的电气原理图非常相似,信号的输入/输出形式及控制功能基本上也就是相同的;

它们的不同之处主要表现在:

（1）控制逻辑——继电器控制逻辑采用硬接线逻辑,利用继电器机械触点的串联或并联,及时间继电器等组合成控制逻辑,其接线多而复杂、体积大、功耗大、故障率高,灵活性与扩展性很差。

而PLC采用存储器逻辑,其控制逻辑以程序方式存储在内存中,灵活性与扩展性都很好。

（2）工作方式——继电器控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的控制逻辑中,各内部器件都处于周期性循环扫描过程中,各种逻辑、数值输出的结果都就是按照在程序中的前后顺序计算得出的,所以属于串行工作方式。

（3）可靠性与可维护性——继电器控制逻辑使用了大量的机械触点,连线也多,可靠性与可维护性差。

而PLC采用微电子技术,大量的开关动作由无触点的半导体电路来完成,PLC还配有自检与监督功能,可靠性与可维护性好。

（4）控制速度——继电器控制逻辑依靠触点的机械动作实现控制,工作频率低,且机械触点还会出现抖动问题。

而PLC就是由程序指令控制半导体电路来实现控制,属于无触点控制,速度极快,且不会出现抖动。

（5）定时控制——继电器控制逻辑利用时间继电器进行时间控制。

时间继电器存在定时精度不高,定时范围窄,且易受环境湿度与温度变化的影响,调整时间困难等问题。

PLC使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,调整时间方便。

（6）设计与施工——使用继电器控制逻辑完成一项工程,其设计、施工、调试必须依次进行,周期长、而且修改困难。

而用PLC完成一项控制工程,在系统设计完成后,现场施工与控制逻辑的设计可以同时进行,周期短,且调试与修改都很方便。

11、PLC就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控制任务？

PLC就是按集中输入、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、从上到下的步骤顺序执行程序。

在输出刷新阶段中,元件映像寄存器中所有输出继电器的状态一起转存到输出锁存器中,通过一定方式集中输出,最后经过输出端子驱动外部负责,在下一个输出刷新阶段开始之前,输出锁存器的状态不会改变。

12、一般来说,PLC对输入信号有什么要求？

要求:

输入信号的宽度奥大于一个扫描周期,或者说输入信号的频率不能太高,否则很可能造成信号的丢失。

第四章作业参考答案

4、PLC中的内部编程资源（即软元件）为什么被称作软继电器？

某主要特点就是什么？

软元件就是PLC内部的具有一定功能的器件,实际上就是由电子电路与寄存器及存储器单元等组成。

它们都具有继电器特性,但没有机械性的触点。

为了把这种元器件与传统电气控制电路中的继电器区别开来,把它们称做软继电器。

其主要特点就是:

（1）软元件就是瞧不见、摸不着的,也存在物理性的触点;

（2）每个软元件可提供无限多个常开触点与常闭触点,即它们的触点可以无限次使用;

（3）体积小、功耗低、寿命长。

5、S7-200系列PLC中有哪些软元件？

输入继电器I、输出继电器Q、通用辅助继电器M、特殊继电器SM、变量存储器V、局部变量存储器L、顺序控制继电器S、定时器T、计数器C、模拟输入映像寄存器AI、模拟输出映像寄存器AQ、高速计数器HC、累加器AC。

第五章作业

10、试设计一个照明灯的控制程序。

当接在I0、0上的声控开关感应到声音信号后,接在Q0、0上的照明灯可发光30S。

如果在这段时间内声控开关又感应到声音信号,则时间间隔从头开始。

这样可确保最后一次感应到声音信号后,灯光可维持30S的照明。

11、试设计有一个抢答器电路程序。

出题人提出问题,3个答题人按动按钮,仅仅就是最早按的人面前的信号的亮。

然后出题人按动复位按钮后,引出下一个问题。

12、用简单设计法设计一个对锅炉鼓风机与引风机控制的梯形图程序。

控制要求:

（1）开机前首先启动引风机,10S后自动启动鼓风机;

（2）停止时,立即关断鼓风机,经20S后自动关断引风机。

第六章作业参考答案

5、用功能图方法完成第5章5、5、2节应用举例中【例5-2】的编程。

要求画出功能图、梯形图。

设计完成后,试分析两种编程方法在设计顺序控制逻辑程序时不同之处。

（2）梯形图

两种编程方法在设计顺序控制逻辑程序时不同之处:

运用简单设计法时,主要凭设计者的经验来完成,通过理清控制的逻辑关系,写出

逻辑函数,然后用梯形图的形式直接画出控制程序。

其控制程序瞧起来比较简单,但

可读性不高,不适合初学者使用。

而运用功能图的方法来设计顺序控制逻辑程序时,只要分析清楚控制要求,按照

一个步骤一个状态,很容易就可以画出功能图,然后再转换成相应的顺序控制梯形图。

其功能图比较容易设计,且可读性强,不过转换成梯形图的过程比较繁琐。

6、图6-19（a）为人行道与马路的信号灯系统。

当人过马路时,可按下分别安装在马路两侧的按钮I0、0或I0、1,则交通灯（红灯、黄灯、绿灯三种类型）系统按图6-19（b）中形式工作。

在工作期间,任何按钮按下都不起作用。

试设计该控制系