电气控制与plc应用技术习题参考答案第8章习题答案microsoftword文档
第8章习题参考答案
1.
答：为防止两个接触器同时通电造成短路，在软件设计中，采取用2个输出继电器的常闭触点互相切断对方的输出继电器，则称为软互锁；其特点是从程序上保证了正、反转两个接触器不会同时通电动作。
在PLC输出端，正、反转两个接触器的硬件连接上，采用常闭触点互相切断对方接触器的线圈，这种构成的互锁称为外部硬互锁。其特点是防止接触器因质量不好或发生触点熔焊，造成正、反转换接时触点未按要求断开；也可以防止PLC内部发生运算错误，导致正、反转两个接触器同时通电动作，造成主电路短路。
2.
答：人机界面就是人与硬件（计算机、PLC等）、控制软件之间实现信息交互的操作界面，由硬件和软件构成。用户可以通过人机界面与计算机、PLC进行信息交换，向PLC控制系统输入数据、信息和控制命令；而PLC控制系统又可通过人机界面，在可编程终端、计算机上传送控制系统的数据和有关信息给用户。每一个控制系统的功能不同，所需要交流的数据和信息就不同，因此需要的人机界面也不同，所以需要根据系统的控制需求来进行人机界面的设计。
3.
答： 1系统需要启动按钮个、停止按钮1个，共计2个开关量输入。
系统需要3个接触器来控制三台电动机，共计3个开关量输出。
选择CPU224即可以满足控制需求。输入、输出端口分配如表1所示。
依据I/O分配表，进行PLC外部接线如图1所示。
梯形图程序如下。
4.
答：选择A/D转换模块EM231和D/A主模块EM232各一个。2点模拟量输入接AIW0通道和AIW2通道，每个输入通道采集10次，取平均值作为采样值；模拟量输出送AQW0通道，当外部输入信号有效时开始采集、输出。
编程如下。
5.
答：本设计只考虑电梯轿厢外的呼叫信号，电梯上升途中只响应上升呼叫，下降途中只响应下降呼叫，任何反方向的呼叫均无效。
设计输入信号：每层楼设有呼叫按钮SB1～SB3，用以选择需停靠的楼层；SQ1～SQ3为各层到位行程开关。
设计输出信号：楼层指示灯HL1、HL2、HL3，每层呼叫指示灯 HL4、HL5、HL6；KM1电梯上升接触器，KM2电梯下降接触器
共需要输入信号6个，输出信号8个。选择S7-200 PLC CPU224
SQ1、SQ2、SQ3分别接主机的输入点、、；层呼叫按钮SB1、SB2、SB3分别接主机的输入点、、；楼层指示灯ＨL1、ＨL2、ＨL3分别接主机的输出点、、；KM1、KM2分别接主机的输出点、；层呼叫指示灯HL4、HL5、HL6分别接主机的输出点、、。输入、输出信号端口分配如表所示。
表1 I/O分配表
输入信号输出信号
输入端子输入元件功能说明输出端子输出元件功能说明
SQ3三层行程开关HL3三层指示灯
SQ2二层行程开关HL2二层指示灯
SQ1一层行程开关HL1一层指示灯
SB3三层呼叫按钮KM1电梯上升
SB2二层呼叫按钮KM2电梯下降
SB1一层呼叫按钮HL6三层呼叫指示灯
HL5二层呼叫指示灯
HL4一层呼叫指示灯
依据I/O分配表进行PLC的外部接线如图所示。
编写梯形图程如下。
6.
答：设置输入信号： SB1为正向启动按钮，SB2为反向启动按钮，SB3为外部设置循环次数的按钮（SB3接通的次数即为送料装置的循环次数），SB4为停止按钮；SA1为程序置数和外部置数的选择开关，接通时为外部设置循环置数。SA2为点动和自动的选择开关；SQ1、SQ2、SQ3为原位、A处、B处的到位行程开关。
设置输出信号：接触器KM1控制送料车前进，接触器KM2控制送料车后退。
共需要输入信号10个，输出信号2个。
选择S7-200 PLC CPU224，其I/O 分配如表所示。PLC外部接线如图所示。
表1 I/O分配表
编写梯形图如下：
7.
答：（1） 8组抢答器使用SB1-SB8抢答按钮，主持人使用开始抢答按钮SB9、复位按钮SB10。
主持人复位按钮用于显示器及抢答信号有效复位。
七段数码管显示器的每一段分配一个输出信号，蜂鸣器及违规指示灯各一个输出信号。
因此总共需要输入信号10个，输出信号9个。选择S7-200 PLC CPU224
输入、输出信号端口分配如表所示。
表1 I/O端口分配
（2）依据I/O分配表进行PLC的外部连接如图所示。
（3）设计梯形图程序如下。
8.
答：系统需要启动按钮1个、停止按钮1个，共计2个开关量输入。
抽水机由三相异步电动机拖动，三台抽水机需要3个接触器来控制，共计3个开关量输出。
选择CPU224即可以满足控制需求。输入、输出端口分配如表1所示。
依据I/O分配表，进行PLC外部接线及主电路设计如图1所示。
设计污水排放系统顺序功能图如下图。
当按下启动按钮后，系统按控制要求的时间轮流启动三台抽水机工作，当发生过载或按下停止按钮时，都会使抽水机立即停止工作，返回到初始状态。
根据功能图设计梯形图如下。