PLC第一章作业参考答案

第一章作业参考答案

1电磁式电气主要由哪几部分组成?各部分的作用是什么?

结构为：电磁机构（线圈——通电生磁，铁芯——扩大磁力，衔铁——连接触点，视磁力情况带动触点动作）、触点系统和灭弧装置（此部分继电器没有）

2何谓电磁机构的吸引特性与反力特性?吸力特性与反力特性之间应满足怎么样的配合关系

答:电磁扫1.构使衔铁吸合的力’，.:w隙长度的关系}N线称作吸力特性:电磁机构使衔铁释放(复

位〕的力一与气隙长度的关系曲线称作反力特性。

电磁扫k,构欲使衔铁吸合，在整个吸合过}HI}In吸力都必须少、J反力，反映在特性图l几就是

要保持吸力特性在反力特性的I一方k1.彼此弃近。

3单项交流电磁铁的大段路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象？为什么？

答:在_I一作，!，会出现衔铁，-: r卜强烈的振动夕l发出噪声.甚至使铁芯松散得到现象，原囚}L:电磁机构在_l_作，1，，衔铁始终受到反力Fr的作川。山i一交}f}通过零时}9}#力

也为零.吸合后的南铁在反力}r作川下被扫)卜二磁通过零后吸力增大.v;吸力大!反力时

衔铁又被吸合。这杆。在交流电甸周期内衔铁吸力要两次过零。如此周ilrl复始.使衔铁户’!

强烈的振动j【发出I}_声。甚全使铁芯松散。

5接触器的作用是什么？根据结构特性如何区分交、直流接触器？

答:接触器的作lei是控cb}J电动机的启份、正反转、胡动和调速等。

交流接触器的铁芯用硅钢片叠铆ni r}}. dii.k I_它的激磁线圈设有份架.使铁芯.，，线圈隔离

JJ将线圈制成a1i而丹的矮胖型.这样有利J铁芯和线圈的散热。

I}i流接触器的铁芯通iii使用整块钢材或_I程纯铁制成.fifl.l }.它的激磁线圈制成高I1fJ薄的

瘦高3}p.日‘小设线圈什架，使线圈‘，铁芯I}I.接接触.易」一敞热。

6交流接触器在衔铁吸合前得瞬时，为什么会在线圈中产生很大的电流冲击?直流接触器会不会出现这种现象？为什么？

交流接触器的线圈是一个电感,是用交流电工作的.吸合前线圈内部没有铁心,电感很小,阻抗也就很小,所以电流大;吸合后铁心进入线圈内部,电感量增大,阻抗增大,所以电流就降下来了.直流接触器工作电流主要取决于其内部电阻,所以不会产生冲击电流.

也可以这么解释--交流接触器的线圈是一个电感,内有铁心,在吸合前,由于铁心不闭合,磁阻很大,电感就小,阻抗就小,所以电流大,

直流接触器也有同样现象,只是不如交流那么明显.

直流接触器线圈通的是直流电.受频率变化的影响小.线圈的直流电阻很大.电流变化不大.

7交流电磁线圈误接入直流电源，直流电磁线圈误接入交流电源，会发生什么问题？为什么?

线圈对交流电流有电感性和电阻性阻碍作用且交流频率越高电感性阻碍作用越大，而线圈对直流电流只有电阻性阻碍作用。

所以交流线圈中通直流由于只有电阻性阻碍，比原来少了一种电感性阻碍，则电流就会比原来大得多，根据热量=电流的平方乘直流电阻，所以可能会烧毁线圈

而直流电磁线圈误入交流电流则不会产生很大的热量不会烧毁

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:热继电器利川电流的热效应原理以及发热兀1'I热膨帐原理设计，of以实现气相电动机的

过我保护。

三角形接法的电动机必须川带断相保护的一相}C热继电器;丫形接法的电动机.』f川不带

断相保护的一相式热继电器，

9说明热继电器和熔断器保护功能的不同之处。

答:热继.匕器在.包路，}，起过载保护的作用，它利用的址双金机} I}的热膨胀原理.}i!}}L:的动

侧丫了定的延迟性;熔断器在电路，}‘起}}; `}保护的作用.它利用的是熔丝的热熔断原f'k!..它

的动作具有瞬时性。

10当出现通风不良或环境温度过高而使电动机过热时，能否采用热继电器进行保护？为什么？

种情况热继电器是不会动作的，因为电机没有过载过流。像这种情况建议你买个温控开关固定在电机上然后把两根线串到操作回路里面。温控开关可以选80到90度的，就像饮水机里面那个烧开水用的温控器就行

11中间继电器与接触器有何异同？

答:相同点:输入信i}}l都是电压:都是利川电磁机构的1.作原理。

不同点:1l 1问继电器川t·小电流} ih}#电路III.起信,1递、放)、、翻转和分路等f9用.

{要用J..}}.展触点数量。实现逻辑!}al}}J;

接触器用J飞领繁远}I}离接通或分断电动机1:电路或!;:他负载}L路，址执"t i=电

器，J}. i、辅助触点，)、多有灭弧装}N}

16控制按钮、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

控制按钮作用：在控制电路中用于手动发出控制信号以控制接触器、继电器等。

转换开关作用：转换开关是一种多档式、控制多回路的主令电器。广泛应用于各种配电装置的电源隔离、电路转换、电动机远距离控制等，也常作为电压表、电流表的换相开关，还可用于控制小容量的电动机。行程开关作用：用于控制生产机械的运动方向、速度、行程大小或位置的一种自动控制器件。

接近开关作用：不仅用于行程控制和限位保护，还用于高速计数、测速、液面控制、检测金属体的存在、零件尺寸以及无触点按钮等。既使用于一般行程控制，其定位精度、操作频率、使用寿命和对恶劣环境的适应能力也优于一般机械式行程开关。

光电开关作用：可非接触、无损伤地检测和控制各种固体、液体、透明体、黑体、柔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、液位控制、产品计数、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、色标检出以及安全防护等诸多领域。

17电磁阀分几大类?各自的工作原理是什么

电磁阀分三大类：直动式、分布直动式和先导式

直动式电磁阀工作原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开，断电时，电磁力消失，弹簧力把关闭件压在阀座上，阀门关闭

分布直动式电磁阀工作原理：它是一种直动式和先导式相结合的原理，当入口与出口压差<=0.05mpa，通电时，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件一次向上提起，阀门打开。当入口与出口压差>0.05MPA，通电时，电磁力先打开先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开，断电时，先导阀和主阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。

先导式电磁阀的工作原理：通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，吧关闭件周围形成上低下高的压差，推动关闭件向上移动，阀门打开，断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速进入上腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，推动关闭件向下移动，关闭阀门。

19常用的安装附件有哪些？他们的主要作用是什么？

常用的安装附件有：

走线槽，用于导线和电缆的走线，可以使柜内走线美观，整洁

扎线带和固定盘，尼龙扎线带可以把一束导线扎紧在一起，固定盘用来配合扎线带的使用

波纹管、缠绕管，用于控制柜中裸露出来的导线部分的缠绕或作为外套，保护导线。

号码管、配线标志管,号码管用来标记导线，配线标志管用来则已经把各种数字和字母印在塑料管上，并分割成小段，使用时可随意配合

接线插、接线端子接线插用来连接导线，并使导线方便、可靠的连接到端子排或接线座上。

安装导轨，用来安装各种有标准卡槽的元器件

热收缩管，用来包裹导线或导体的裸露部分，起绝缘保护作用

第二章作业参考答案

1．了相笼州异步电动机在于!·么条件下可八接启动?试设计带有知路，过载、失「}，保护的-

相笼型异步电动机!`!.接启动的一I =.电路和控制电路.对所设计的电路进行简要i},明.7}一}}}f}}

些兀器们在电路，卜完成了哪些保护功能?

答:小容量的一相笼牙、，异步电动机(} I OkW )

al以采1}!一l}l.接启动。

在i亥电跨.!，.闭合自动开关Q,}r>.按下启动

按钮SF2，接触}r接触'};'rKM线圈通电.其常lf.+

触点闭合.电动机接通电}!f井始个科、启动.同时

接触器KM的辅助常I=触点闭台.使接触器KM

线圈有两条通电路径，这样当松月启动按}}L5R2后.

接触}}KM线J}仍能通过}I:辅助触点通电JI:保持

吸合状态。按停_i f:按钮SR1。接龟}{器h11线圈失电.

则」t:一i:}l!!.'};断开。切断电动机:相电源。电动机1S

自动停一车，INJ Ihl接G}IeThW自}FJ!触}'},If?I}'rtl-. }}}};

回路解除自锁。松)}朴}1:}%}}}1.5K1. }}i}9电路K

回少叮}r i动前的，}火态。

J〔‘卜，起短路保护作用的足熔断器以:起过载保护作川的是热继电i起失压和欠压保护作用

的是接触}}T 11.R1a

3．某二相Y}:'}'}.异步电动机’T.l;d运转。一丝求启动电流不能过)、。制动时要快速停.介一.。试一}n !电路和控制电路.3}要求有必要的保护。

答: s,星形一二角形降压启动方}L有f I}么特点;们}uJJ其适合场合.,

答:特点:星形启动电流降为原来三角形接Il: }'}:接启动时的1}3.启动电流约为电动机额定

电流的x倍左右.启动电流特性好，结构简.r.、价格低.fH.v}ii动转知也相应降为原来’:角

形i }:接启动n:}的m,转丸，特性)，’.二

适合J勿合:电动机空载或轻载启动的场合。

:、只相笼型异步电动伽哪儿种电‘L }Ir}l动方j忆?各有什么特it. :}u适合场合?

答:I)反接制动，特点足制动迅速、效果好.(H. i中击少‘，通常仅适用一Jv IUkW以卜的小容

量电动机。

2)能耗制动.特点足能李C }h}l动比反接制动消耗的能量少，J(制动电流也比反按tail动电

流小i}}多，f}i能$}sh}l动小及反接制动i}Jl显，日;t*;要一个_l} f.流电源。#.v}Gil线路相对比较复杂。适川J几电动机客嫩较人和启动、制动频繁的场合。

8．相笼型异步电动机的调速方i去有哪儿种?

答:改变极对数>>的变极调速、改变转).’:率!的降压调速和改变电动机供电电air:顿率.t.的变

频i周速。

}z,某机床1轴山一台只相笼型异步电动机拖动，润济油泵山另台三相笼型异步电动机拖

动.均采川}'}:接启动二}艺要求有;

(!)1轴必须在润汾汕泵启动后.刁能启动:

i2)一1轴为正向运转.为调试方便.要求能正、反向点动;

i3) 1:轴岭}I:后.刁‘允许润滑油泵停.i1:::

{:})具有必要的电气保护，

按动SFl使QA2 f'"}电f-1锁甲则}1+J洛a}h;}} MAz启动，再d动SF2.一使t}A 1 f',i"电}1锁，

]一轴电动机MA I }:向启动，按SF3 n]使(}A 1得电，E}II -1一'ills电动机MA 1 F向点动:按S F.l

，引史QA3拐电.即1轴电动机MA I反向点动。当润}}'}alll要伶转u}J。必须先使一l .轴电动

机先停}I.GII (}A I常升断J..再按动SF6,

扔

14．设计个控制线路，要求第台电动机启动IOS后

后。第台电动机停}f:}J同时使第=台电动机自行启动:

，第三台电动机自i」、启动:运Zu' S5

再运行IU5，电动机全部阶}I

15.设计，小车运行控制线路，小车fll异步电动机拖动，共动作程序如下:

(l)小，'f-: I I I L;:卿i}始前进·到rk sini IC ; I}动f;} }I::

(z)在终端停留2 min后自动返回原位停II:.

(3)要求能在前进或后退途，}，fT怠位置都能停i1:或启动:

第三章作业参考答案

5．PLC有什么特点?

答:}}c的1:要特点有:

〔l)于几I一扰能力强.‘J介性高:

(3)编积方使，易J使用:

(4)功能强大，成木低:

《5)设L卜施}、i1}3试的周期}a, J:

(6)}ti护方便，

6．PLC与继电器控制系统相比有哪些异同?

答:PLC的梯Jfs f'}’}4}1 }}:的电气原uf} 1l ';}'i kl}似.信,, ,的输N}7;ii JisC}}c}0}}a69}J}能认木I

也足栩!司的:

它们的小同之

(17控制逻辑

黝

要表现在:

电器d'}制逻辑采川硬接线i,}辑.利用继电器机械触点的JI;联或3}联，

t,}lt.) }'}3i继电器竹组合J}}C于}}l;}l'u辑.共接线多l(lJ复杂、体积J}、功耗少、、故障T'高，Jt?}r}性和扩一展性很f-:。dil 1PLC采川存f}器逻辑。}1}}'制逻辑以程J1:方式有fib在I} }F } }，，灵}a性和扩

展性都很好，

(2〕一!‘作方}l继电器1空制线路‘!，各继电器同时都处f几受控状态，!r}s了}几少}行f‘作方式。If;J PLC的控制逻辑，!，，各内部器件部处J.!,期性循环扫描过程，卜.各种逻辑、数}';输出的

结果川3是d照在程序y的前后顺J.卜计算们出的，所以树一]一月;行f.作方J忆。

〔3〕‘J靠性和可维护性—继电器# } vJ;iJ逻辑使用了大量的机械触点，连线也多，01;'-::性和

ajzfi护性):，ifil PLC采用微电r技术。)、量的ll}关动作山无触点的半`i>体电路来完成，PLC

还配有自检和监杆功能，r}j靠性和}}! sJJ:护性好。

<-I) #制速度继电器#}} }I}}l逻辑依常触点的机械动作实现#.r a小_卜作频率低。日机械触

点还会.I.现抖动问HL。ifu P1,C是}Ii}+序指令#'.' }I}}l半一分休电路来实现#r} } i}}l . lr} . 1一无触点控制，速度极快.IJ，小会出现抖动。

度不高.定时范川个。.日.易受环境湿度和温度变化的影u.. ,调整时fill困难灼问,'}},i' , PI.C使

川半分体集成电路做定时器时草脉;，{，山品振广尹卜，精度相当高，_II定时时间不受环境的影响，

定时范I}IJ'。调弊时间方便。

is7设计和施1.使川继电器控制逻辑完成一项.1.程，共设i十、施「、调试必须依次进

行，周期l}、ifu I J修改困难。if}i111 PL.C完成一项控制1.程，ft一系统设vf-完成后，J}Jfj施1，

和拧制逻辑的设计「叮以同时进行.周期加.1 I.调试和修改都很方便。

11．rl.c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?在侮个阶

段主要完成哪些控制任务?

件:PLC记按集}I}输入、集，1‘输出。周期性而环扫描的方式进行.I，作的:它的}I}心i.ffi过

程分输入采杆阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段。

在输入采样阶段，沂先扫描所以输入端r，)(将凡输入状态存入相对应的输入映像寄

有器，!，，此时物入lPJ;像寄介器被刷新，‘已i}外界阳离，其内容保持不变.!}!.到下个扫描周

期的输入采打阶段。

石程I卜执1!-阶段，PLC技从左少J右、从】几到下的步骤顺序执贡J'程序，

在输出刷新阶段y。兀件映像寄存器，}，所有输出继电器的状态‘起转存到输出锁存器

，卜，通过·定方式集，卜输出，最后经过输出端f -'il;动外部负贡.在下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.PLi:对输入信号有什么要求?

答:要求:输入信号的宽度哭人J几·个扫描周划。或者说输入.:;f}}的频率小能太高.否则很

可能造成信，，J的2之失。~

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?

筑‘软元件是PC.C内邢的只有定功能的器件。‘灾际f }.足山电r电路和吞存器及了f储器.卜

}c..,.flf成，’已们都具有继电器特.f'1..倒没有}JI.械性的触点。为j.把这种儿器件，i4}统电气控湘!电路，}，的继电器区别lF来，把它们称做软继电器，

} i: i一要1.L’J点;i:

(1)软兀们是石小她、拔不石的.也存存物理性的触点;

( 2 ) 1;t个软兀件:提供无限多个常月二触点和常闭触点.即它们的}?I:}.};oJ以无E}; }欠使川: (3)r}积小、J)J耗低、寿命长，

5．57-20(1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5M,变量}f储器1r' ,

1+i部变举有储器L、顺} i }}`}} a1}}1继电器5,

拟输出映像寄存器AQ" ni速计数器HC,

定时器T、计数器C,模拟输入映像寄存器AI,模

累?31 I器AC，

第五章作业

4．写出图5一”所示梯形图的语句表。

写出图5-53所示梯形图的语句表。

10．试设计二个照明灯的控制程序。兴接在IU.11 .l.的声控开关感应到声音信廿后，接在QO.U I的照明灯可发光ease如果在这段时}};1内声控开关又感应到声一信J，则时tE}J t}311}f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3115的照明.

11．试设计有·个抢答器电路程序。出题人提出问题，3个答趣人按动按钮，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。

12．用简单设计法设计·个对锅炉鼓风机和引风机控制的梯形图程序。控制要求:

(l)开机前首先启动引风机，145后自动启动鼓风机;

(2)停止时，立即关断鼓风机，经205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it}i } I i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。

(1)功能图

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1 I.设计法时.几卜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}i数，然后川梯形图的形式直接11111出控制程序。其f;};a}l程序吞起米比较}} }rj-. }H. .l]’读性不高，不适合初学者使川。

而运用功能图的方法来设ct}川贝序控制逻

辑程序时.只要分析清楚控制要求.按照

二个步骤·个状态，很容易就’，叮以,o3E}l}功能图.然后再转换成相应的顺序控制梯形图。