现代电气控制及PLC应用技术_王永华(第二版)课后答案

 时间:2018-06-26 15:33:03 贡献者:lee1002604031

导读:欢迎光临阳光大学生网,提供最全面的大学生课后习题答案和复习试题免费下载,http://www.sundxs.com/第一章作业参考答案 2、何谓电磁机构的吸力特性与反力特性?吸力特性与反力特性 之间应

现代电气控制及plc应用技术王永华第二版课后答案.doc
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欢迎光临阳光大学生网,提供最全面的大学生课后习题答案和复习试题免费下载,http://www.sundxs.com/第一章作业参考答案 2、何谓电磁机构的吸力特性与反力特性?吸力特性与反力特性 之间应满足怎样的配合关系? 答: 电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系曲线称作吸力特 性;电磁机构使衔铁释放(复位)的力与气隙长度的关系曲线称 作反力特性。

电磁机构欲使衔铁吸合,在整个吸合过程中,吸力都必须大于 反力。

反映在特性图上就是要保持吸力特性在反力特性的上方且 彼此靠近。

3、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后,在工作中会出现什 么现象?为什么? 答:在工作中会出现衔铁产生强烈的振动并发出噪声,甚至使铁 芯松散得到现象。

原因是:电磁机构在工作中,衔铁始终受到反力 Fr 的作用。

由于交流磁通过零时吸力也为零,吸合后的衔铁在反力 Fr 作用 下被拉开。

磁通过零后吸力增大,当吸力大于反力时衔铁又被吸 合。

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、接触器的作用是什么?根据结构特征如何区分交、直流接触 器? 答: 接触器的作用是控制电动机的启停、 正反转、 制动和调速等。

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 有利于铁芯和线圈的散热。

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是什么?带断相保护和不带断相保 护的三相式热继电器各用在什么场合? 答: 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。

欢迎光临阳光大学生网,提供最全面的大学生课后习题答案和复习试题免费下载,http://www.sundxs.com/9、说明热继电器和熔断器保护功能的不同之处。

答:热继电器在电路中起过载保护的作用,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? 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控制电路中,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 其他负载电路,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 和控制电路,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? 答 : 小 容 量 的 三 相 笼 型 异 步 电 动 机 ( <10kW )可以采用直接启动。

欢迎光临阳光大学生网,提供最全面的大学生课后习题答案和复习试题免费下载,http://www.sundxs.com/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,起短路保护作用的是熔断器FA;起过载 保护作用的是热继电器BB;起失压和欠压保护作用 的是接触器 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。

试设计主电路和控制电路,并要求有必要的 保护。

答:

欢迎光临阳光大学生网,提供最全面的大学生课后习题答案和复习试题免费下载,http://www.sundxs.com/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? 答: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 和适合场合? 答:1)反接制动,特点是制动迅速、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 机容量较大和启动、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? 答:改变极对数 p 的变极调速、改变转差率 s 的降压调速和改变 电动机供电电源频率 f1 的变频调速。

欢迎光临阳光大学生网,提供最全面的大学生课后习题答案和复习试题免费下载,http://www.sundxs.com/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; SF4 可使 QA3 按 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。

欢迎光临阳光大学生网,提供最全面的大学生课后习题答案和复习试题免费下载,http://www.sundxs.com/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 2 min 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? 答: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;

欢迎光临阳光大学生网,提供最全面的大学生课后习题答案和复习试题免费下载,http://www.sundxs.com/(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? 答: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,灵活性和扩展性很 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,灵活性和扩展性都很好。

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

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 自检和监督功能,可靠性和可维护性好。

(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 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 度和温度变化的影响,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)设计和施工——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,现场施工和控制逻 辑的设计可以同时进行,周期短,且调试和修改都很方便。

11、PLC 是按什么样的工作方式进行工作的?它的中心工作过

欢迎光临阳光大学生网,提供最全面的大学生课后习题答案和复习试题免费下载,http://www.sundxs.com/程分哪几个阶段?在每个阶段主要完成哪些控制任务? 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? 答: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? 某主要特点是什么? 答:软元件是 PLC 内部的具有一定功能的器件,实际上是由电 子电路和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。

其主要特点是: (1)软元件是看不见、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和常闭触点,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? 答: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

欢迎光临阳光大学生网,提供最全面的大学生课后习题答案和复习试题免费下载,http://www.sundxs.com/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

欢迎光临阳光大学生网,提供最全面的大学生课后习题答案和复习试题免费下载,http://www.sundxs.com/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。

欢迎光临阳光大学生网,提供最全面的大学生课后习题答案和复习试题免费下载,http://www.sundxs.com/12、 用简单设计法设计一个对锅炉鼓风机和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。

欢迎光临阳光大学生网,提供最全面的大学生课后习题答案和复习试题免费下载,http://www.sundxs.com/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。

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欢迎光临阳光大学生网,提供最全面的大学生课后习题答案和复习试题免费下载,http://www.sundxs.com/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 看起来比较简单,但

欢迎光临阳光大学生网,提供最全面的大学生课后习题答案和复习试题免费下载,http://www.sundxs.com/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)为人行道和马路的信号灯系统。

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。

试设计该控制系统的功能图,并画出梯形图,写出语句表。

I/O 分配表 I0.0、I0.1 按钮 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 马路绿灯 马路黄灯 马路红灯 人行道红灯 人行道绿灯

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欢迎光临阳光大学生网,提供最全面的大学生课后习题答案和复习试题免费下载,http://www.sundxs.com/第七章作业参考答案 7、试设计一个计数器,要求如下:

欢迎光临阳光大学生网,提供最全面的大学生课后习题答案和复习试题免费下载,http://www.sundxs.com/(1)计数范围是 0~255; (2)计数脉冲为 SM0.5; (3)输入 I0.0 的状态改变时,则立即激活输入/输出中断程序。

中断程序 0 和 1 分别将 M0.0 置成 1 或 0; (4)M0.0 为 1 时,计数器加计数;M0.0 为 0 时,计数器减计 数; (5)计数器的计数值通过连接在 QB0 上的 7 段数码管显示。

欢迎光临阳光大学生网,提供最全面的大学生课后习题答案和复习试题免费下载,http://www.sundxs.com/11、某一过程控制系统,其中一个单极性模拟量输入参数为 AIW0 采集到 PLC 中, 通过 PID 指令计算出的控制结果从 AQW0 输出到控制对象。

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 的采集转换及归一化处理,完 成回路控制输出值的工程量标定及输出。

 
 

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