电气控制与PLC应用技术 习题参考答案---第5章
电气控制与Plc第5章-S7-200-PLC的基本指令及程序设计
KA2
(M0.1)
KM2
(Q0.1)
KM1
(Q0.0)
KM2
(Q0.1)
KA1
(M0.0)
图5-4 电气原理图
LD M0.0 A I0.0 = Q0.0
LD Q0.0
AN M0.1
=
Q0.1
AN Q0.1
=
M0.0
(a) 梯形图
图5-5 触点串联指令编程使用举例
(b) 语句表
触点并联指令使用说明：
EXIT
5.1.2 触点串连指令
与指令：用于单个常开触点的串联连接。 指令格式：A bit
与反指令：用于单个常闭触点的串联连接。 指令格式：AN bit
例3-2 触点串联指令的应用举例。图5-4为电气原理图（已标 地址），图5-5为对应的梯形图和语句表。
KA1
(M0.0)
SB
(I0.0)
KM1
EXIT
5.1.9 逻辑堆栈操作指令
S7－200 PLC使用了一个9层堆栈来处理所有逻辑操作， 逻辑堆栈指令主要用来完成对触点进行的复杂连接，配 合ALD、OLD指令使用。
1．指令
1）逻辑入栈指令 指令格式：LPS
2）逻辑读栈指令 指令格式：LRD
3）逻辑出栈指令 指令格式：LPP
4）装入堆栈指令 指令格式：LDS n
I0.1 I0.2 Q0.1,Q0.2
(b) STL
(c) 时序图
图5-14 S/R指令使用举例
EXIT
S/R指令使用说明
➢S/R指令的操作数为：I、Q、M、SM、T、C、V、S和 L。 ➢ N的常数范围为1～255，N也可为：VB、IB、QB、 MB、SMB、SB、LB、AC、常数、*VD、*AC和*LD。 一般情况下使用常数。 ➢ 对位元件来说一旦被置位，就保持在通电状态，除非对 它复位；而一旦被复位就保持在断电状态，除非再对它置 位。
《电气控制与plc应用技术》课后习题答案(全)
1.1、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。
1.3、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。
1.5、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。
1.8、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。
1.9、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。
《电气控制与PLC应用技术》习题解答田效伍
第1章常用低压电器1-1 什么是低压电器? 常用的低压电器有哪些？答：低压电器是指使用在交流额定电压1200V、直流额定电压1500V及以下的的电路中，根据外界施加的信号和要求，通过手动或自动方式，断续或连续地改变电路参数，以实现对电路或非电对象的切换、控制、检测、保护、变换和调节的电器。
常用的低压电器有刀开关、低压断路器、转换开关、熔断器、接触器、继电器、按钮、行程开关等。
1-2 电磁式低压电器有哪几部分组成?说明各部分的作用。
答：电磁式低压电器一般由电磁机构和触头系统组成。
电磁机构是电磁式低压电器的检测部分，接受外界输入的信号，通过转换、放大与判断做出一定的反应；触头系统是执行机构，受电磁机构控制，用于输出相应的指令，实现控制的目的。
1-3 灭弧的基本原理是什么？低压电器常用的灭弧方法有哪几种？答：灭弧时可通过增大电弧长度、冷却弧柱、把电弧分成若干短弧等使电弧熄灭，灭弧装置就是根据这些原理设计的。
常用的灭弧方法有电动力吹弧、磁吹灭弧、栅片灭弧等。
1-4 熔断器有哪些用途？一般应如何选用？在电路中应如何连接？答：熔断器是一种广泛应用的简单有效的保护电器，在电路中主要用于短路保护，特殊情况下用于过载保护。
熔断器的主体是低熔点金属丝或金属薄片制成的熔体，串联在被保护的电路中。
熔断器的类型很多，按结构形式可分为瓷插式熔断器、螺旋式熔断器、封闭管式熔断器、快速熔断器和自复式熔断器等。
在选用熔断器时，应根据被保护电路的需要，首先确定熔断器的型式，然后选择熔体的规格，再根据熔体确定熔断器的规格。
1-5 交流接触器主要由哪些部分组成？在运行中有时产生很大的噪音，试分析产生该故障的原因。
答：交流接触器主要由电磁机构、主触点和熄弧系统、辅助触点、反力装置、支架和底座等部分组成。
交流接触器在运行中噪音突然急剧增大时，往往是由于交流电磁机构中铁芯端面镶嵌的短路环断路或脱落所致。
交流电磁铁由于通入的是交流电，其电磁吸力在0（最小值）～F m（最大值）之间变化。
电气控制与plc应用技术课后答案
1---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。
1---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。
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1-----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。
电气控制与S7-1500 PLC应用技术 第5章工业安全系统
5.4 安全控制系统的一般组成
➢ 安全控制系统一般包括三个子系统：检测装置、安全控制模块和安全执行 装置。
① 检测装置（安全传感器）：包括急停按钮、安全门锁、安全光栅、安全光幕、激光扫描 器、拉绳开关、脚踏开关、安全地毯、双手按钮等；
② 安全控制模块：安全继电器或安全PLC等； ③ 安全执行装置：主要作用是隔离危险，通常需要带有反馈回路，用于安全控制模块对执
① 在双通道中采用常开和常闭触点的组合，这种方式又称为非对等连接。 ② 在冗余结构中采用不同类型的器件，例如在检测物体是否接近时，同
时采用接近开关和行程开关。
➢ 使用相同类型器件而产生的同样原因的失效称为共因失效， 采用相异技术就是要避免发生共因失效。
5.5 安全控制系统采用的典型技术
（4）交叉电路检测
➢ 最简单的冗余方式为双通道冗余，对于冗余系统配置，用于 检测和执行的子系统必须是双通道冗余。
➢ 满足SIL3或PL e的安全保护产品，其内部逻辑和输出回路均 为冗余配置。如急停按钮、安全光幕、安全继电器等。
5.5 安全控制系统采用的典型技术
（3）采用相异技术
➢ 采用有不同操作原理或不同类型器件的控制电路，可以减少 相同原因故障和失效可能引起的危险，例如：
5.5 安全控制系统采用的典型技术
（7）区分复位方式 ➢自动复位
只要满足开启条件，装置无需手动确认即可启动。如果不会造成任何风险， 用于危险区域的安全装置（如位置开关、光栅等）都可以使用自动复位功能。
➢手动复位
满足开启条件时，通过按动复位按钮来启动。
➢监控复位
满足开启条件时，通过按动复位按钮来启动。与手动复位的区别是，监控复 位会在复位时监控复位按钮是否正确运行。 紧急停止时，必须使用监控复位。
《电气控制与PLC应用技术(第2版)》第五章习题答案
6.不同分辨率的定时器当前值是如何刷新的？ 答：1ms 分辨率定时器当前值每隔 1ms 刷新一次，在一个扫描周期中可能要刷新多次，不 和扫描周期同步；10ms 分辨率定时器在每个扫描周期的开始对定时器的位和当前值刷新， 定时器的位和当前值在整个扫描周期内保持不变；100ms 分辨率定时器只有在定时器指令执 行时，定时器的位和当前值才被刷新。
7. 写出图 5-60 所示梯形图的语句表程序。 答案：
LD I0.0
O I0.3
LD I0.1
O I0.4
ALD
AN I0.2
= Q0.1
LD Q0.1
TON T38，30
LD T38
S
Q0.2，4
LD I1.0
R Q0.2，4
8.写出图 5-62 所示梯形图的语句表程序。 答： 语句表如下：
LD I0.0 EU SHRB M0.0，V10.0，4 LD V10.0 S Q1.0，2 LD V10.1 R Q1.1，1 LD V10.2 S Q1.2，3 LD V10.3 R Q1.4，1
12.用置位、复位指令设计一台电动机的起、停控制程序。 答：
种类 输入信号
名称 启动按钮 SB1 停止按钮 SB2
I/O 地址分配表
地址
种类
I0.0 输出信号
I0.1
名称 接触器 KM
地址 Q0.0
3
13.用顺序控制继电器(SCR)指令设计一个居室通风系统控制程序，使三个居室的通风机自动 轮流地打开和关闭，轮换时间为 1h。 答：
第五章 习题参考答案
1.S7-200 PLC 的指令参数所用的基本数据类型有哪些？ 答：S7-200 系列 PLC 的基本数据类型有布尔型(BOOL)、字节型(BYTE)、无符号整数型 (WORD)、有符号整数型(INT)、无符号双字整数型(DWORD)、有符号双字整数型(DINT)、 实数型(REAL)。
《电气控制与PLC应用(第四版)》习题解答
《电气控制与PLC应用》习题解答第一章常用低压电器1-1 从外部结构特征上如何区分直流电磁机构与交流电磁机构？怎么区分电压线圈与电流线圈？答：从外部结构特征上，直流电磁机构铁心与衔铁由整块钢或钢片叠制而成，铁心端面无短路环，直流电磁线圈为无骨架、高而薄的瘦高型。
交流电磁机构铁心与衔铁用硅钢片叠制而成，铁心端面上必有短路环，交流电磁线圈设有骨架，做成短而厚的矮胖型。
电压线圈匝数多，线径较细，电流线圈导线粗，匝数少。
1-2 三相交流电磁铁有无短路环，为什么？答：三相交流电磁铁无短路环。
三相交流电磁铁电磁线圈加的是三相对称电压，流过三相对称电流，磁路中通过的是三相对称磁通，由于其相位互差120o，所产生的电磁吸力零值错开，其合成电磁吸力大于反力，故衔铁被吸牢而不会产生抖动和撞击，故无需再设短路环。
1-3 交流电磁线圈误接入对应直流电源，直流电磁线圈误接入对应交流电源，将发生什么问题，为什么？答：交流电磁线圈误接入对应直流电源，此时线圈不存在感抗，只存在电阻，相当于短路状态，产生大的短路电流，立即将线圈烧毁。
直流电磁线圈误接入对应交流电源，由于阻抗存在，使线圈电流过小，电磁吸力过小；衔铁吸合不上，时间一长，铁心因磁滞、涡流损耗而发热，致使线圈烧毁。
1-4 交流、直流接触器是以什么定义的？交流接触器的额定参数中为何要规定操作频率？答：接触器是按主触头控制的电流性质来定义为是交流还是直流接触器。
对于交流接触器，其衔铁尚未动作时的电流为吸合后的额定电流的5~6 倍，甚至高达10~15 倍，如果交流接触器频繁工作，将因线圈电流过大而烧坏线圈，故要规定操作频率，并作为其额定参数之一。
1-5 接触器的主要技术参数有哪些？其含义是什么？答：接触器的主要技术参数有极数和电流种类，额定工作电压、额定工作电流（或额定控制功率），约定发热电流，额定通断能力，线圈额定电压，允许操作频率，机械寿命和电寿命，接触器线圈的起动功率和吸持功率，使用类别等。
《电气控制与plc应用技术》课后习题答案(全)
1.1、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挨近。
1.3、单相交流电磁铁的短路环断裂或者脱落后，在工作中会浮现什么现象？为什么？答：在工作中会浮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。
1.5、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者工程纯铁制成，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。
1.8、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。
1.9、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。
电气控制与PLC实训章 (5)
辅助继电器的常开、常闭接点在PLC内可无限次使用。
第பைடு நூலகம்章
4) 状态器(S) 状态器S是构成状态转移图的重要器件，它与后述的步进顺 控指令配合使用。通常，状态器软件有下面五种类型： (1) 初始状态器S0～S9共10点。 (2) 回零状态器S10～S19共10点。 (3) 通用状态器S20～S499共480点。 (4) 保持状态器S500～S899共400点。 (5) 报警用状态器S900～S999共100点。这100个状态器器件 可用作外部故障诊断输出。 S0～S499没有断电保持功能，但是用程序可以将它们设定为 有断点保持功能的状态。状态器的常开、常闭接点在PLC内可以 使用，且使用次数不限。不用步进顺控指令时，状态器S可以作 辅助继电器M在程序中使用。此外，每一个状态继电器还提供一 个步进触点，称为STL触点，在步进控制的梯形图中使用。
第5章 图5.6 ANB指令使用说明(一)
第5章 图5.7 ANB指令使用说明(二)
第5章
6. 多重输出指令MPS、MPD、MPP (1) MPS：进栈指令； (2) MRD：读栈指令； (3) MPP：出栈指令。 PLC中有11个存储运算中间结果的存储器，称为栈存储器。 进栈MPS指令就是将运算中间结果存入栈存储器。使用一次MPS指 令，该时刻的运算结果就压入栈存储器第一级，再使用一次MPS 指令，此次的运算结果压入栈的第一级，上一次压入的数据依次 向栈的下一级移动。 使用出栈指令MPP就是将存入栈存储器的各数据依次上移， 最上级数据读出后就从栈内消失。
第5章
(3) 特殊辅助继电器M8000～M8255(256点)。PLC内有256个 特殊辅助继电器，这些特殊辅助继电器各自具有特定的功能，通 常分为下面两大类。
电气控制及plc应用技术课后答案解析(全]
第一章课后习题参考答案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。
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。